在用壓力容器定期檢驗中常見缺陷的處理方法

張若定

（云南省石油化工鍋爐壓力容器檢測中心站，云南昆明 650233）

0 引言

壓力容器在實際應用的過程中必須要保證其安全性，才能使其作用最大化，如果使用存在問題，就可能會出現(xiàn)爆炸等危險情況。壓力容器一般應用在嚴苛的環(huán)境下，承受較大的壓力荷載，如果出現(xiàn)了嚴重的故障，后果不可估量，所以需要相關的工作人員定期開展檢查工作，并采取有效、科學的方法對壓力容器裝置進行測試，有效排除設備使用過程中的安全隱患，保證其使用的安全性。

1 壓力容器定期檢查具體內(nèi)容

壓力容器定期檢驗的項目主要包括宏觀檢驗、安全附件檢驗以及表面缺陷檢測等[1]。如果需要進行更加深入的檢驗，還需要增加材料分析、耐壓試驗以及泄漏試驗等內(nèi)容。

（1）宏觀檢驗的項目主要是利用目視法對壓力容器的主體結構、表面情況以及幾何尺寸等進行檢驗。對結構進行的檢查主要有：①檢查封頭型式、開孔的位置、排放裝置的設置等；②檢查幾何尺寸主要是檢查筒體同一斷面上最大的內(nèi)徑與最小內(nèi)徑之間存在的差；③檢測壓力容器的外觀主要是目視容器內(nèi)外表面的腐蝕情況，了解容器是否有泄漏、鼓包、變形等缺陷。

（2）測定壁厚主要采用超聲測厚的方法，所以選擇測定的位置一定要具備代表性。一般情況下可以選擇液位經(jīng)常出現(xiàn)波動的部位，或者物料的進口、比較容易受到腐蝕的部位或制造過程中壁厚相對較薄的部位、在使用過程中變形和磨損嚴重的位置等。

（3）檢測壓力容器的表面缺陷主要是采用磁粉檢測方法和滲透檢測方法進行檢測，磁粉檢測方法主要是對鐵磁性材料制壓力容器的表面進行檢測[2]。對壓力容器表面檢測應該選擇應力相對比較集中的位置，或者在宏觀檢驗過程中出現(xiàn)了裂紋的部位，還應該重點檢驗電弧損傷處和容易產(chǎn)生裂紋的位置。

（4）檢驗安全附件主要是了解使用的安全閥是否符合相關安全標準且處于校驗安全有效期內(nèi)，同時對爆破片裝置進行檢查，了解其是否定期更換。有安全聯(lián)鎖要求的，還應對容器的安全連鎖裝置進行檢查，保證其滿足安全規(guī)范和設計文件的要求。

（5）埋藏缺陷檢測一般采用射線檢測或超聲波檢測等方法，檢測焊縫和受壓元件內(nèi)部是否存在裂紋等缺陷。檢驗人員應根據(jù)具體情況確定方法和比例，在檢測的過程中要重點檢查使用過程中進行過補焊的部位：如果在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在裂縫，則應該認為其需要進行焊縫埋藏缺陷檢測；當錯邊量等數(shù)據(jù)與產(chǎn)品標準要求不相符，就應該進行重點檢測；在實際使用過程中焊接的接頭出現(xiàn)泄漏的部位也應該重點檢測；應力集中的部位也需要重點檢測。

2 壓力容器定期檢查中常見的缺陷及處理方法

目前，隨著我國工程技術的發(fā)展進步和特種設備相關法規(guī)不斷完善，壓力容器的制造與生產(chǎn)的管理也變得更加嚴格，正常的壓力容器制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的缺陷已經(jīng)很少見了，在定期檢驗中所出現(xiàn)缺陷主要是使用過程中產(chǎn)生的表面缺陷，包括沖刷、介質(zhì)以及應力等的腐蝕或電弧灼傷、晶間腐蝕、疲勞、熱疲勞等。這些缺陷會使壓力容器的表面出現(xiàn)不平整、開裂等的問題，導致壓力容器在實際使用過程中受力不均勻，一旦應力比較集中，就會在受應力集中的部位出現(xiàn)裂紋，導致壓力容器出現(xiàn)失效。

壓力容器咬邊形成的主要是因為壓力容器在焊接過程中沒有選擇恰當?shù)暮附訁?shù)，并且焊接方法不正確，在壓力容器表面出現(xiàn)了凹陷或溝槽。咬邊現(xiàn)象會在一定程度上減小母材的有效截面面積，在咬邊位置會形成比較集中的應力，嚴重破壞焊縫的邊緣組織，容易出現(xiàn)裂紋。對于壓力容器的咬邊情況，我國已經(jīng)制定了相關標準，檢驗人員在實際檢驗過程中可以根據(jù)相關規(guī)定，科學評判咬邊的程度。

壓力容器一般用于工業(yè)生產(chǎn)，受到各種介質(zhì)、溫度等的影響，一些腐蝕性物質(zhì)會經(jīng)常腐蝕容器表面。壓力容器的表面腐蝕情況主要分為均勻腐蝕、局部腐蝕以及點狀腐蝕，其中，點狀腐蝕如果沒有超過相關規(guī)定的范圍，就不會影響壓力容器的正常使用和定級；發(fā)生均勻腐蝕時，如果壓力容器剩余壁厚還能承受相應的壓力，也不會對定級造成影響，但壓力容器的壁厚經(jīng)過補焊才能達到相應的標準，則一般可將其定為三級；如果壓力容器的局部腐蝕的深度較大，則需要仔細分析容器發(fā)生腐蝕之后的形狀和尺寸，充分考慮使用過程中腐蝕尺寸發(fā)生的變化，根據(jù)相關檢驗規(guī)則規(guī)定，對其進行相應的打磨工作，讓腐蝕的區(qū)域形成橢圓形的凹坑，并對凹坑的無量綱常數(shù)進行計算。如果該常數(shù)小于0.1，則說明凹坑處于允許的范圍。

在處理焊縫缺陷的過程中，檢驗人員一定要做到認真和慎重，充分發(fā)揮技術人員的專業(yè)知識和經(jīng)驗，不能盲目對裂縫進行定性。因為裂紋溫差的影響下，可能會不斷擴大其裂紋的程度[3]，所以在處理深度較大的裂紋時，必須要使用止裂孔或止裂槽來有效減少熱量對容器帶來的膨脹，控制裂紋的發(fā)展。

壓力容器的內(nèi)部缺陷主要是指出現(xiàn)在壓力容器內(nèi)部，且具有較強隱蔽性、不易被發(fā)現(xiàn)的缺陷問題，主要包括容器內(nèi)部出現(xiàn)裂紋、容器自身存在雜質(zhì)缺陷、容器的焊接存在問題以及鋼板可能存在分層等問題，這些缺陷往往會影響壓力容器的正常使用。比如減少壓力容器的焊縫截面積，降低壓力容器的承載能力，并且會產(chǎn)生較大的集中應力，導致壓力容器的表面產(chǎn)生裂紋，進一步降低壓力容器的疲勞強度，破壞焊件的完整度，出現(xiàn)嚴重的安全事故，危及相關工作人員的生命財產(chǎn)安全。

由于實際檢驗過程中肉眼不能發(fā)現(xiàn)壓力容器的內(nèi)部缺陷，所以必須采用科學、先進的方法開展檢驗工作，通常采用超聲波探傷、射線探傷的方法進行檢驗。在相關的安全狀況等級評定當中，詳細劃分了壓力容器的內(nèi)部缺陷等級，所以檢驗人員在檢驗過程中應該根據(jù)相關的規(guī)定開展檢驗工作，準確評定壓力容器的內(nèi)部缺陷情況，同時記錄好壓力容器使用年限等相關參數(shù)情況[4]，為后續(xù)的檢驗工作提供資料基礎。在檢驗和處理內(nèi)部埋藏的缺陷時，由于具有較大的難度和復雜性，檢驗人員在具體檢驗過程中應仔細、深入了解存在的缺陷是否會對壓力容器的正常使用造成影響，并及時采取有效的措施進行修復，保證壓力容器的承載能力。對內(nèi)部焊縫進行修補的過程中，需要先清理較淺部位的裂縫，必要時進行焊接處理，最后還需要重新檢驗處理后的容器，開展相應的壓力試驗，驗證壓力容器使用的安全性和可靠性。

3 處理存在缺陷的要點

在對壓力容器的缺陷進行處理的過程中，需要檢驗人員做到以下4 點。

（1）如果發(fā)現(xiàn)壓力容器存在缺陷問題，必須及時上報相關部門，必須要對壓力容器缺陷的位置、性質(zhì)等相關內(nèi)容的處理方案進行深入了解之后，才能進行處理工作。

（2）在評定壓力容器缺陷的過程中，必須嚴格按照相關檢驗規(guī)則，將壓力容器各個方面的性能數(shù)據(jù)綜合評價，讓評定結果具有準確性和全面性，因此要求相關評定人員在評定過程中一定要做到客觀和慎重。

（3）針對壓力容器缺陷處理后的情況，再次開展壓力容器缺陷的鑒定和檢驗工作，保證壓力容器的可靠性和穩(wěn)定性之后，才能結束定期檢驗工作。

（4）企業(yè)在實際使用過程中必須要加強對壓力容器的管理力度，制定出規(guī)范和完善的壓力容器操作規(guī)程，并定期組織相關工作人員進行培訓，不斷提高管理人員、工作人員的管理、操作水平，增強相關人員的安全意識。企業(yè)還應該加強對檢驗人員的培訓工作，不斷提高檢驗人員對檢驗工作的認識，讓其在實際檢驗中能有效落實檢驗規(guī)則和要求，發(fā)現(xiàn)問題時能采取有效的措施，保證壓力容器的正常使用，有效保障工作人員的生命財產(chǎn)安全，為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值和社會效益。

4 結束語

壓力容器能夠為生產(chǎn)的發(fā)展提供有效作用，所以在實際使用過程中，必須不斷加強對其安全管理的力度，及時發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷和安全隱患，并及時采取有效措施，讓其能夠正常運行，進一步提高壓力容器的本質(zhì)安全，減少企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中發(fā)生安全事故的概率，推動企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。