己二酸結晶器腔室隔板球冠形封頭的無損檢測要求

鄧香中　關慶賀　張 光

（中國石油遼陽石油化纖公司機械廠　遼陽　111003）

己二酸結晶器腔室隔板球冠形封頭的無損檢測要求

鄧香中關慶賀張 光

（中國石油遼陽石油化纖公司機械廠遼陽111003）

從球冠形封頭隔板功能和相關規范標準等方面對先拼板后成形的球冠形封頭無損檢測的必要性進行了分析，進一步解讀了規范標準對封頭拼板接頭的無損檢測要求，認為先拼板后成形的球冠形封頭也應進行無損檢測。建議設計應切實履行職責，完整準確提出符合安全經濟合理的無損檢測要求；制造工藝也應加強質量計劃中的設計文件審查控制，對設計文件中的不符合及時向設計單位提出質疑，避免設計的非標行為繼續在制造中產生風險隱患，保證壓力容器的本質安全。

球冠形封頭A類接頭無損檢測

審己二酸結晶器制造過程工藝圖紙時發現，腔室隔板為球冠形封頭SDH3500×10 - S30403，但施工圖即沒有表示球冠形封頭拼板的A類接頭，又沒有提出無損檢測要求。對此制造工藝持兩種意見：其一，對球冠形封頭拼板的A類接頭不進行無損檢測，理由是球冠形封頭為腔室隔板，并且設計沒有提出無損檢測要求；其二，認為應對球冠形封頭拼板的A類接頭進行無損檢測。下面從球冠形封頭腔室隔板的功能與相關規范標準等方面對球冠形封頭拼板的A類接頭無損檢測要求解讀，分析球冠形封頭拼板A類接頭無損檢測的必要性。

1　球冠形封頭腔室隔板的功能

己二酸結晶器由DN3500圓筒與兩橢圓形封頭組成臥式容器，并以10件球冠形封頭作腔室隔板將容器分成11個真空室。己二酸結晶器采用連續真空結晶原理，使得各腔室的操作真空壓力和相應的操作溫度逐次降低（真空度依次升高），通過腔室內攪拌和容器外虹吸管的導流，各真空室中己二酸溶液的水分也隨之不斷蒸發排出，致使己二酸溶液到達過飽和而結晶，進而實現己二酸溶液的連續真空結晶操作。由此要求各真空室即要表面光潔，以免己二酸結晶后粘附容器內壁表面；同時又要致密，以保證各腔室的真空操作要求。而球冠形封頭在此不僅起到腔室間的中間隔板作用，而且尚起到結晶器罐體抗外壓失穩的加強作用。

工程上通常以球冠形封頭作為兩容器間或容器腔室間的中間隔板，作為隔板的球冠形封頭較容器封頭受力復雜，或承受內壓或承受外壓。根據結晶器連續真空操作要求，各腔室的真空度依次升高，按球冠形封頭隔板的方位，此球冠形封頭的凹面所受壓力為外壓（取決于各室操作真空壓力的差值），即球冠形封頭隔板按外壓封頭設計［1］，雖然相關規程標準［1-2］沒有對外壓容器焊接接頭的無損檢測提出要求，但作為真空容器尚應滿足致密性要求。鑒于結晶器制造后難于通過水壓試驗進行腔室間球冠形封頭隔板的致密性檢查，球冠形封頭拼板A類接頭的致密性需要通過無損檢測來保證。所以，此球冠形封頭拼板A類接頭的無損檢測是必要的。但是，設計圖樣沒有考慮球冠形封頭需要拼板來實現，這確實不切合實際，雖然制造者也應理解設計的本意是用整板制作，而若采用拼板，則拼板的A類接頭應達到整板的要求，絕不能見設計圖樣沒有表示就理解為設計對拼板的A類接頭不作無損檢測要求，更不能理解為作腔室隔板而不起封頭作用就不進行無損檢測要求。

壓力容器制造工藝審圖發現設計圖樣問題時，應及時將問題反饋給設計方，并得到設計人員的確認，不能將設計人員的失誤繼續留下容器產品的風險隱患。實際上，誤解設計人員而簡化制造要求同樣逃脫不了容器終結安全的問責。雖然，表面上順理成章僥幸省略球冠形封頭拼板的A類接頭無損檢測，如此節省了制造成本，但卻埋下了容器安全隱患的責任。

2　規范標準對封頭無損檢測要求的解讀

《固定式壓力容器安全技術監察規程》（以下簡稱《容規》）［2］在設計章增加了3.16無損檢測要求，進一步明確提出符合安全經濟合理的無損檢測要求是壓力容器設計人員的職責。如此要求設計應完整圖樣質量，不給制造人員誤解，從源頭規避壓力容器的風險隱患。

正是因為無損檢測是保證壓力容器制造質量的重要手段，這次《容規》的修訂才沒有放松對壓力容器殼體A、B類接頭的無損檢測要求，而始終堅守壓力容器A、B類接頭不允許不進行無損檢測的這一底線，3.15（2） 規定不允許降低焊接接頭系數而免除壓力容器產品的無損檢測。這是經過實踐證明符合我國現階段國情的有效舉措，因為，盡管GB 150中10.3.2局部射線或超聲檢測［1］中注明“按本條規定檢測后，制造部門對未檢查部分的質量仍需負責”，但仍然不可避免地存在施焊過程的僥幸因素。所以，就連常壓容器標準［3］的再版修訂也提高了容器對接焊接接頭的無損檢測要求最低不小于10%。

而封頭是壓力容器的主要受壓元件，為此《容規》和GB 150及壓力容器封頭［4］都規定：先拼板后成形凸形封頭上的所有拼接接頭，應進行無損檢測。并且以在封頭成形前拼板后進行無損檢測為宜，以防止拼接接頭中的焊接缺陷在封頭成形時開裂。球冠形封頭雖然沒有橢圓形等封頭的折邊圓弧過渡區，但是也需要經沖壓或旋壓成形，鋼板纖維受到拉伸。所以，對球冠形封頭拼板的A類接頭在成形前進行無損檢測是必要的。

3　結論與建議

1）綜上分析認為，球冠形封頭拼板的A類接頭應在成形前進行無損檢測，考慮其成形特點，至少按圖樣規定的≥20%檢測比例進行RT-Ⅲ合格，檢測部位宜選在拼板的邊緣處；

2）設計應履行職責，深度規范設計文件的正確性與完整性，從源頭規避因設計疏漏使制造誤解而降低容器制造的可靠性；

3）制造質保體系在加強質量計劃中設計文件審查控制的同時，也應從制造輸入的標的技術協議中關注容器制造的風險與成本。

［1］GB 150—2011 壓力容器［S］.

［2］TSG R0004-2009 固定式壓力容器安全技術監察規程及釋義［S］.

［3］NB/T 47003.1—2009 鋼制焊接常壓容器［S］.

［4］GB/T 25198—2010 壓力容器封頭［S］.

Nondestructive Testing Requirements of Spherical Head of Chamber Clapboard in Adipic Acid Crystallizer

Deng XiangzhongGuan QingheZhang Guang
（CNPC Liaoyang Petrochemical Fiber Company Machinery FactoryLiaoyang111003）

From the function and relevant specifications and standards of spherical head plate， this paper analyzes the necessity of nondestructive testing for spherical head formed after jointing the plate， interpretates the nondestructive testing requirment of code and standard for head joint， and considers that the spherical head formed after jointing the plate should take nondestructive testing. It is suggested that the design should fulfill the duty， proposes reasonable nondestructive testing requirment suitable for safety and economy completely and accurately. Also， the design document review and control in quality plan should be strengthened for manufacturing process， inconformity of design document should be queried to design unit， to avoid potential risks in manufacturing by non-standard behaviors of design， and ensure the essential safety of pressure vessel.

Spherical headCategory A jointsNondestructive testing

X933.4

B

1673-257X（2016）08-0081-02

10.3969/j.issn.1673-257X.2016.08.020

鄧香中（1982～），男，本科，工程師，從事壓力容器設計、校核和現場服務工作。

2015-11-12）