低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術研究

李軍，程波

（重慶市特種設備檢測研究院，重慶 401121）

在現代工業企業發展過程中，低溫絕熱壓力容器有著廣泛性應用，和普通壓力容器相比較，低溫絕熱壓力容器在制造工藝上體現出明顯特殊性，內部應用的是夾套式結構，其作用是加強密閉金屬內膽與外殼間的絕熱性，并應用真空粉末絕熱、多層絕熱材料等，進一步提升容器的保冷效果。因為低溫絕熱壓力容器內部結構復雜性顯著，故而造成其在現實應用期間失效問題發生率增加，影響生產進度與效率。本文主要對檢測評定低溫絕熱壓力容器失效的相關技術方法做出探究與分析。

1 低溫絕熱壓力容器失效因素

1.1 封頭直邊端開裂

低溫絕熱壓力容器內膽結構在生產制造期間，均是應用奧氏體不銹鋼材料，封頭直邊端是開裂現象發生率較高的區段，這主要是因為容器制造作業中應力分布不勻稱，且直邊段在較大殘余應力的作用下，形體發生明顯改變。

1.2 夾層與氣、液相銜接處的焊縫開裂

低溫絕熱壓力容器在運行期間若出現泄露問題，一般會和銜接處焊接質量存在密切相關性。設計缺乏合理性是造成該類質量缺陷出現的主要因素，尤其是很多設計人員在參與設計工作中未能重視接管導熱性，以致充裝期間接管與殼體間形成較大溫差，這是導致接管與殼體間形成交變應力的直接原因。因為夾套材料是碳鋼材料，接管銜接處的夾套為低碳鋼，當以上兩類材料處于相同溫度條件下時，形成的應力指標存在明顯差異性，進而促進開裂問題的發生。

1.3 真空失效

在對低溫絕熱壓力容器夾層真空度檢測結果進行分析后，發現真空度、日蒸發率是評估壓力容器使用性能與黏性的重要指標，在檢測實踐中，因為內部真空管管型不統一，此時若檢測人員處理方法不合理，則很可能造成真空檢測結果精度降低，誘發誤判問題。

2 低溫絕熱壓力容器檢測中容易出現的問題

2.1 真空管腐蝕損壞

低溫絕熱壓力容器的運行環境以室外為主，氣溫、濕度、降雨及多風等自然氣候的不確定性，很可能造成真空管出現腐蝕問題。當前，我國針對真空管防護裝置的應用尚未做出明確規定，造成結構在設計期間缺乏相應的保護罩，此時真空管損壞的風險明顯提升。在對低溫絕熱壓力容器真空管檢測過程中，若技術人員未能嚴格依照相關規程操作，則很可能對真空管腐蝕的形成、發展有很大促進作用。增加了真空管損壞、斷裂等發生的風險。

2.2 判定方法缺乏合理性

當下，工業領域中選用的真空管結構類型繁多，在定期檢測工作中，接口不一致等問題頻頻發生，外加容器內部介質之間存在差異性且所處環境有別，進而會對真空檢測結果形成影響。若夾層氣體含量攀升、夾層材料外露、熱導率提升等，均會造成真空度指標有不同程度的回落。在具體檢測實踐中，相關人員一定要全面錄入與壓力容器運行相關的信息，并綜合分析，以評估其內部是否存在結露、結霜、壓力異常、安全閥頻繁起跳、安全保護裝備性能異常等不良情況。以上問題均是影響最后檢測結果的主要因素，若不能全面分析，則一定會降低檢測結果的準確度。

3 低溫絕熱壓力容器的檢驗評定技術

3.1 明確低溫絕熱壓力容器檢測項目

在對低溫絕熱壓力容器檢驗狀況進行整體分析并探析檢驗期間問題成因的基礎上，發現傳統檢測方法在應用過程中，在科學性、合理性方面不占優勢，尤其是在管路密封性、附件性能、連接件功能、絕熱性等試驗中，難以進行多重校核，這樣就會間接影響耐壓試驗結果的準確度。在氣密試驗進程中，相關人員應將工作的側重點放置在不同連接點和連接位置運行安全性的分析上，明確以上部位是否存在氣密性差的問題，若氣密性參數超出額定限值，則內膽與夾層真空度檢測結果的精確度會偏低，如果僅利用歷史實踐經驗，即通過結露、霜等進行判斷，通常也是存在諸多不確定性、不科學性。另外，即便壓力容器在運行期間存在泄露問題，此時若單純采用氣密性檢驗，也很難探查到具體泄露點；若發現材料泄漏現象不是很嚴重，則選用真空劑進行判斷與處理，通常是一個良策。

當壓力容器的腐蝕深度已超出了極限水平，外加容器生產制造中結構存在不合理問題或檢測人員不能正確查明影響因素時，則需開展強度校核工作，以此去明確所形成的問題是否會對壓力容器運行安全性、有效性形成不良影響。

3.2 建設健全技術方案

結合當下低溫絕熱壓力容器檢驗、評定工作運行實況，發現技術方案的完善性、優質性，是促進相關工作順利、有效開展的基礎條件，方案設計情況對檢驗、評定工作形成的影響是巨大的。故而，健全技術方案，具有很大現實意義。可從如下幾方面著手：

（1）在檢驗、評定低溫絕熱壓力容器過程中，始終要秉持針對性原則去選擇技術類型，若在技術應用期間發現問題，應及時處置，以減少或規避失效隱患長期積累的現象。

（2）在技術操作期間，對與壓力容器運行失效的有關數據、信息，均要及時、全面采集，以實現針對性對容器失效缺陷的有效彌補，保證為檢驗、評定工作開展創造更大效益。

3.3 無損檢驗技術

在科學技術日新月異的時代背景下，檢驗、評定技術均朝著更高端的方向發展進步，在低溫絕熱壓力容器故障檢驗、性能評定領域，合理應用無損檢測技術，取得的結果是極為有效的。主要原因可做出如下兩點分析。

（1）采用無損檢測技術對低溫絕熱壓力容器進行檢測，不會對容器結構完整性造成任何損傷，且更能精確性的檢測、評估容器外、內部結構功能，為容器檢修、養護工作的開展提供更可靠的數據支撐。比如，紅外線檢測技術的應用，能實現對低溫絕熱壓力容器不同部位、不同元器件性能的檢測，且獲得的數據信息在全面性上占據很大優勢，在該技術的引導下，壓力容器檢驗、評定工作可靠、有效運行，檢測效果獲得了容器用戶群體的一致好評。

（2）為實現對低溫絕熱壓力容器全面檢測，檢測人員一定要具有長遠發展的戰略思想，針對重要的檢測內容或關鍵點等，應結合現實需求，聯合應用多種無損檢測技術，以保證檢驗、評定工作效能的最大化。

3.4 氣密性檢測

氣密性，是影響低溫絕熱壓力容器運行效率的關鍵指標，且會對容器本體安全指標形成明顯影響，即便是誘發十分微小的問題，即刻有效彌補的概率很低。從這一點上分析，加強對低溫絕熱壓力容器氣密性的檢測，應是容器檢驗、評定工作中的重要內容之一，也是優化容器運行效能、促進工業產業持續發展進步的有效辦法，同時也有益于完善壓力容器檢驗、評定工作體系。在具體檢測實踐中，應加強對容器各零部件性能指標的檢測，以減少或規避漏氣情況的發生，這在很大程度上有益于維持容器內部真空度的相對穩定性，這主要是由于氣候條件、人員技術水平與制造材料等多種因素會影響真空夾層結構與功能，進而促進漏氣現象的發生發展進程，誘導低溫絕熱壓力容器在運行期間出現失效問題，降低生產作業安全性、高效性。與此同時，在對低溫絕熱壓力容器檢驗、評定過程中，一定要加強對其內部運行狀態的測評，全面、詳盡掌握有關信息，這在很大程度上有益于減少容器內部漏氣位置的出現，實現對壓力容器功能、結構完整性等的有效維護。

4 結語

綜合全文，對低溫絕熱壓力容器檢驗、評定的必要性有更全面認識，同時也掌握了幾點誘發容器運行失效的因素，在此基礎上提出幾點方法，分別是明確低溫絕熱壓力容器檢測項目、建設健全技術方案、無損檢驗技術以及嚴格落實氣密性檢測工作等。相關人員在實踐中應連續總結容器檢驗、評定的相關技術，以最大限度提升低溫絕熱壓力容器運行效能，為工業產業發展進程添加“羽翼”。