壓力容器基線檢測在海洋石油平臺投產前開展工作的研究

王偉越

摘 要：壓力容器的檢驗檢測貫穿了其全壽命周期，從制造預制時期的尺寸檢驗，焊接的外觀檢驗、表面的磁粉或滲透檢測、內部的超聲或射線檢測，以至于生產期間的定期檢驗和維修后的檢驗檢測等。壓力容器的基線檢測對投產后的使用價值和維護成本有著非常關鍵的作用，其是對壓力容器從設計階段到制造階段的全過程的監控和再檢測。

關鍵詞：壓力容器;基線檢測;全壽命

中圖分類號：TE951 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）01-034-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.014

在海洋石油行業中，壓力容器已經被廣泛應用，涉及到石油鉆采、油氣分離、電氣動力、環保凈化、生活消防等各個領域，已經成為行業中不可或缺的重要設備。壓力容器的質量情況在很大程度上會決定在其投入使用后能否正常運行，能否保證設備的安全性，最終將全部反應到設備的使用和維護性能上。壓力容器在我國的陸地疆域內屬于特種設備范疇，適用于特種設備檢驗檢測的管理范圍，但在我國的海洋上并不適用，一般按照所屬設施的國籍對應的船級社進行管理。我國海上石油平臺的壓力容器是按照中國船級社進行管理的，如圖1所示，這就會產生一些問題。根據政府對海洋石油的要求，陸續將在用和將投用的平臺的壓力容器全部納入數字化平臺管理，將用數字化對平臺的所有壓力容器的當前狀態、維護情況進行具有針對性管理。這就需要對平臺壓力容器的基礎數據和真實狀況進行收集和整理，因此將有序在平臺投產前開展壓力容器基線檢測工作。

圖1 海上石油平臺

1 文件審查的內容和意義

在壓力容器的設計、制造、檢驗過程中將會先后產生一系列的最終代表設備出身歷史性的原始文件，這些文件包含了壓力容器的合理、合法、質量及維護信息將貫穿容器的整個生命周期直至報廢。根據TSG 21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》[1]和GB 150-2011《壓力容器》[2]的要求至少需要提供的文件包括：

1.1 設計資料

設計單位資質;

設計、安裝、使用說明書;

設計總圖;

強度計算書（數據表）;

風險評估報告（Ⅲ類壓力容器或客戶要求的其他壓力容器應提供）。

設計資料分類及性質如圖2所示。

1.2 建造資料

制造單位資質;

產品合格證;

壓力容器制造受壓元件的材料清單;

材料質量證明文件;

材料復檢理化報告;

壓力容器建造的焊接工藝評定報告;

壓力容器焊接、檢驗人員數量清單及資質證書;

壓力容器無損檢測報告;

容器尺寸檢驗數據報告;

壓力容器材料代用清單（有此情況）;

熱處理報告（有此情況）;

熱處理曲線（有此情況）;

水壓試驗報告;

表面處理報告;

油漆記錄;

壓力容器監檢證書;

壓力容器竣工圖;

壓力容器銘牌（拓印件或圖紙）。

建造資料分類及性質如圖3所示。

設計資料中包含了壓力容器設計單位（者）的設計能力和合法性，設計、安裝、使用的相應安全支撐數據和計算數據以及風險評估控制的參數;建造資料中包含了壓力容器制造單位（者）的制造能力和合法性，材料、檢驗、試驗的過程控制和質量控制的證明文件以及最終產品的質量證明和最終狀態。這些信息未來將錄入信息化數據庫系統，將伴隨壓力容器的整個壽命周期，不但是對壓力容器合法和使用性能的證明信息，更是未來對壓力容器檢測檢驗、維修改造、評估評價提供原始的數據支持，使各方能夠更有針對性的收集必需的完工資料，從源頭杜絕原始數據投產前收集不全的窘迫情況，經信息化數據庫的錄入后將徹底避免相關資料遺失無跡可尋帶來的風險和損失，資料的重要程度示意圖如圖4所示。

2 現場檢測檢驗的必要性

在壓力容器的設計、制造、檢驗過程中，雖然各方對自身工作質量出具了相應的證明文件，但這并不代表真實的產品狀態，壓力容器基線檢測秉著信任與不信任的辯證關系對壓力容器的實際狀態進行再次抽查確認，將使用各種檢測方法再次對前期的相應工作情況進行證明，并抓住最后的低成本的整改機會，使壓力容器的質量、使用性能、經濟性能達到最佳狀態。為了達到上述目標，將采用多種檢測方法進行確認。

由專業工程師根據相應的文件和圖紙等，對壓力容器進行現場目視范圍的核查工作，主要包括壓力容器的附件、結構、涂層、焊縫等方面。該核查工作最為關鍵，能夠發現設備與設計圖紙的一致性，制造過程控制的質量合規性，將作為后續其他檢測檢驗方法的基礎。在本體及接管材料壁厚方面將采用超聲波測厚方法對壓力容器本體進行材料厚度的核查，適用超聲波測厚儀對每張鋼板構成的組成件進行抽查，抽查點不少于5點并記錄抽查位置和數據。在焊縫質量方面主要進行表面和內部的檢測項目。表面檢測，一般根據檢測時機不同，采用的方法不同，在未涂裝前將進行磁粉檢測或滲透檢測，在涂裝后由于表面涂層的影響無法進行磁粉檢測或滲透檢測時將采用交流電磁場（ACFM）的方法進行檢測，主要針對表面的危害性缺陷進行;內部檢測應采用危害性小、方便便捷的超聲檢測或相控陣檢測的方法進行;如有條件的，應采用便攜式的合金分析儀對材料選用的正確性進行確認。應用前面的方法對焊接接頭的表面和內部進行危險性缺陷抽查，為今后設備定期檢測和設備評估提供數據支持，以在投產前及時發現可威脅生產安全的質量隱患。

3 結語

由于我國海上石油平臺設施具有與陸地環境截然不同的工作環境，具有高濕度、高鹽份的特點，且壓力容器在海洋石油平臺上占有著非常高的比例，存在著易燃、易爆、泄露污染的風險。對壓力容器進行基線檢測，雖然會增加一定的經濟投入，但對平臺投產后的安全平穩運行具有全面積極的影響。壓力容器基線檢測從文件合法性和實際質量狀態兩個方面進行了再次確認，確認后將產生可接受和不可接受的兩種結果。若確實發生了不可接受的結果，在投產前將存在一個便于整改的窗口期，對整體的海油石油平臺建設項目的順利投用影響較小，便于降低風險、提高壓力容器的質量，對開展項目的各方都最為有利。若無不可接受的結果情況，平臺將順利投入使用，并同時產生一個伴隨壓力容器整個生命周期的基礎數據報告，將作為壓力容器的出生證明，對之后的平臺投產使用提供定期檢驗、停產檢修、風險評估、運行維護均具有重要意義。

參考文獻

[1] TSG 21-2016，固定式壓力容器安全技術監察規程[S].北京：國家質監局，2016.

[2] GB 150-2011，壓力容器[S].北京：國家質監局，2012.