論壓力容器檢驗(yàn)中硬度測定的應(yīng)用

李　巖吉林市特種設(shè)備檢驗(yàn)中心

論壓力容器檢驗(yàn)中硬度測定的應(yīng)用

李巖
吉林市特種設(shè)備檢驗(yàn)中心

硬度是壓力容器中比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，進(jìn)行測試的時(shí)候，主要對(duì)其的抗變形能力和塑性能力進(jìn)行檢測。本文重點(diǎn)介紹了壓力容器中硬度測定的具體應(yīng)用，對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了有效的核對(duì)，主要目的是減少設(shè)備資源浪費(fèi)，給設(shè)備營造安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。希望本文的分析可以為壓力容器中硬度檢測提供參考。

壓力容器；硬度測定；應(yīng)用

由于壓力容器經(jīng)常應(yīng)用于比較惡劣的環(huán)境中，對(duì)壓力容器的正常工作造成了嚴(yán)重影響，產(chǎn)生了很多不精確測試結(jié)果。為了保證壓力容器的正常使用，必須保證測試結(jié)果準(zhǔn)確無誤。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，相關(guān)人員最常用的檢測方法就是硬度測定，所以本文主要對(duì)壓力容器中硬度測定的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

一、壓力容器檢測中硬度測定的內(nèi)容

硬度表示物體在一定體積內(nèi)，自身發(fā)生形變或者塑性變形所抵御的能力，是衡量物體性能的常用物理量。

（一）硬度測試的特征

硬度測定是壓力容器中比較常用的測定量，具有以下幾方面特征：首先，結(jié)構(gòu)比較簡單、容易測定、方便人員維護(hù)；其次，進(jìn)行測定的時(shí)候，不會(huì)受到各個(gè)部件形變和體積的影響，測定結(jié)果較精確；再次，測定的時(shí)候，不會(huì)對(duì)測定材料任何損壞，保證了材料的完整性；最后，對(duì)其進(jìn)行硬度測定可以提升測定的效率，同時(shí)還可以應(yīng)用于一些脆性或者容易變形材料的測定。由于硬度測定具有以上幾種效果，所以，對(duì)壓力容器進(jìn)行硬度測定具有非常重要的意義。

（二）測定硬度的方法

通常情況下，進(jìn)行硬度測定具有各種不同的方法，實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，人們經(jīng)常會(huì)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行選擇。但是測定人員在長期反復(fù)的測定中，發(fā)現(xiàn)壓入法和回跳法是應(yīng)用較多的方法。壓入法主要利用其他設(shè)備對(duì)測定物體的表面進(jìn)行壓入，然后根據(jù)壓入的痕跡和深度對(duì)材料的硬度進(jìn)行判斷。回跳法表示選取和測定物體質(zhì)量或者大小相符合的物體，在一定速度下，對(duì)物體發(fā)起沖擊，然后根據(jù)沖擊完成后產(chǎn)生的回跳速度和距離等，判斷測定物體硬度。

（三）進(jìn)行硬度測定的作用

首先，使用硬度測定工作人員可以及時(shí)了解壓力容器的硬度；其次，利用硬度測定結(jié)果，工作人員可以對(duì)容器焊接頭熱區(qū)域進(jìn)行確定，保證焊接可以達(dá)到理想的焊接效果；再次，在硬度測定結(jié)果確定的前提下，可以清楚了解壓力容器耐腐蝕范圍；最后，硬度測定可以幫助人們?nèi)娴牧私獠⒄J(rèn)識(shí)壓力容器的總體性能。

二、硬度測定在壓力容器中的具體應(yīng)用

（一）壓力容器進(jìn)行使用時(shí)硬度的測定

使用壓力容器進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，壓力容器經(jīng)常會(huì)在外界各種因素的作用下無法發(fā)揮正常作用。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，影響壓力容器實(shí)際應(yīng)用的主要因素是外界溫度和操作方法。為了保證壓力容器可以順利的應(yīng)用到實(shí)際操作中，必須對(duì)其的硬度進(jìn)行測定，及時(shí)了解其的硬度范圍，保證在實(shí)際使用中，壓力容器可以滿足操作要求。

很多壓力容器都工作于高溫高壓環(huán)境中，同時(shí)由于周圍環(huán)境具有一定的腐蝕性，導(dǎo)致很多壓力容器經(jīng)常出現(xiàn)硫化和滲炭等各種問題，對(duì)容器硬度產(chǎn)生了很大作用。在各種原因的共同影響下，工作人員必須及時(shí)對(duì)壓力容器的硬度進(jìn)行測定，同時(shí)由于腐蝕還會(huì)對(duì)壓力容器工作內(nèi)壁產(chǎn)生影響，所以為了保證內(nèi)壁可以長時(shí)間使用，必須對(duì)其硬度進(jìn)行測定。

由于超高水晶斧是壓力容器中重要的組成部分，所以為了保證壓力容器可以正常使用，必須定期對(duì)其進(jìn)行測定并檢修?，F(xiàn)階段，我國使用的壓力容器中，超高水晶斧的主要組成材料都是PCrNi3MoVa，由于此種材料經(jīng)常在高溫狀態(tài)下使用，對(duì)材料硬度要求比較嚴(yán)格，在長期使用中，如果不能定期進(jìn)行硬度檢測，就會(huì)直接影響材料的使用效率，嚴(yán)重時(shí)將產(chǎn)生容器變形等問題。所以必須不斷對(duì)超高壓水晶斧的硬度進(jìn)行檢測，如果在檢測中發(fā)現(xiàn)硬度不足，必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行相關(guān)測試，保證水晶斧內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能符合操作需求。

（二）硬度測定在熱處理過壓力容器檢驗(yàn)中的實(shí)際應(yīng)用

我國下階段主要使用兩種熱處理方式。一種是完成冷卻成型之后，為了保證材料的性能進(jìn)行的熱處理；另一種是壓力容器完成焊接之后，使用熱處理方式對(duì)出現(xiàn)的殘余部分進(jìn)行消除，保證壓力容器不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。殘余應(yīng)力已經(jīng)成為影響壓力容器的主要因素，嚴(yán)重時(shí)會(huì)讓壓力容器發(fā)生惡化，影響了壓力容器的正常使用。

很多壓力容器在制作的時(shí)候，需要對(duì)局部溫度進(jìn)行控制，保證制作完成質(zhì)量符合使用標(biāo)準(zhǔn)。完成制作工序時(shí)候，工作人員必須及時(shí)對(duì)母體和焊接金屬進(jìn)行測定，同時(shí)還要保證熱處理效果符合操作需求。最后需要對(duì)焊接接頭部位產(chǎn)生的殘余應(yīng)力消除和有權(quán)利容器的腐蝕破裂程度等進(jìn)行判斷。

壓力容器硬度檢測主要進(jìn)行焊縫、熱影響區(qū)域和焊接接頭母材料檢測三部分。經(jīng)過這些測定過程，工作人員可以清楚的選擇操作工藝并對(duì)焊接方法進(jìn)行判斷。通常情況下，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是15MnVR的HV必須小于400,16MnR的HV必須小于等于390。

（三）硬度測定在材料不清壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

由于我國眾多小型企業(yè)的管理能力不足，對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，經(jīng)常出現(xiàn)檢測材料丟失等問題，影響了受壓元件材質(zhì)的判斷。很多企業(yè)會(huì)使用無主體材質(zhì)壓力容器根據(jù)材料下限值的比較進(jìn)行材質(zhì)判斷，但是由于此種方法比較浪費(fèi)材料，所以可以對(duì)材質(zhì)不清壓力容器進(jìn)行檢測，使用硬度測定和一定的化學(xué)檢測方法進(jìn)行反復(fù)比較并核對(duì)。例如低合金鋼壓力容器，如果材質(zhì)不清楚時(shí)，可以使用布氏硬度檢測和化學(xué)方法對(duì)材料化學(xué)性能和強(qiáng)度進(jìn)行比較，然后使用強(qiáng)度和硬度關(guān)系，判斷出材料的近視強(qiáng)度值。

結(jié)束語

本文主要對(duì)壓力容器檢測中硬度測定的內(nèi)容和硬度測定在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用兩方面進(jìn)行分析。經(jīng)過本文分析可以發(fā)現(xiàn)，硬度測定對(duì)壓力容器檢驗(yàn)具有很大作用，是一種有效的檢測方法。此種方法不僅具有節(jié)省材料、操作方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，還可以準(zhǔn)確的判斷出材料的各種性能，在未來值得廣泛進(jìn)行應(yīng)用。

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