低溫絕熱壓力容器失效因素與檢測(cè)評(píng)定技術(shù)

謝力民 吳凱飛（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 杭州 310000）

低溫絕熱壓力容器失效因素與檢測(cè)評(píng)定技術(shù)

謝力民 吳凱飛（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 杭州 310000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，低溫絕熱壓力容器在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在失效的問(wèn)題。為了能夠保障低溫絕熱壓力容器在實(shí)際應(yīng)用中的有效性和安全性，我們必須要加強(qiáng)低溫絕熱壓力容器失效因素的認(rèn)知，并提出檢測(cè)評(píng)定技術(shù)、加強(qiáng)低溫絕熱壓力容器試驗(yàn)工作，這樣即可保障工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

低溫絕熱壓力容器；失效因素；檢測(cè)評(píng)定技術(shù)

低溫絕熱壓力容器在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，但是由于低溫絕熱壓力容器在制造工藝上與普通壓力容器有著很大差異性，由于其內(nèi)部采用的是真空夾套式結(jié)構(gòu)，需要加強(qiáng)密閉金屬內(nèi)膽和外殼之間的絕熱性，采用真空粉末絕熱材料、多層絕熱材料、纖維材料等提高保冷效果。但也正是因?yàn)榈蜏亟^熱壓力容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，從而導(dǎo)致在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)失效問(wèn)題，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。因此，需要技術(shù)人員應(yīng)用更加先進(jìn)的檢測(cè)評(píng)定技術(shù)，保證低溫絕熱壓力容器在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性。

1 低溫絕熱壓力容器失效因素

1.1 封頭直邊端開(kāi)裂故障

在低溫絕熱壓力容器內(nèi)膽制造過(guò)程中，通常都是采用奧氏體不銹鋼材料，在封頭直邊端是非常容易開(kāi)裂的區(qū)域部位，這是因?yàn)樵陂_(kāi)展壓力制造過(guò)程中應(yīng)力分配不均衡，直邊段受到非常大的殘余應(yīng)力造成變形問(wèn)題。

1.2 夾層與氣、液相連接處的焊縫開(kāi)裂問(wèn)題

低溫絕熱壓力容器泄露問(wèn)題通常與連接處焊縫開(kāi)裂有著直接關(guān)系。導(dǎo)致這一問(wèn)題的主要因素是設(shè)計(jì)問(wèn)題，特別是很多設(shè)計(jì)人員忽視了接管導(dǎo)熱性，在重裝過(guò)程中接管和殼體之間存在較大的溫度差，從而造成接管和殼體之間出現(xiàn)交變應(yīng)力。由于夾套材料是碳鋼材料，接管連接處的夾套是低碳鋼，這兩種材料受到相同溫度的影響，就會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)力，從而出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

1.3 真空失效問(wèn)題

通過(guò)分析低溫絕熱壓力容器夾層真空度測(cè)定來(lái)看，真空度和日蒸發(fā)率是衡量低溫絕熱壓力容器使用性能和壽命的重要因素，在進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，由于內(nèi)部的真空管管型存在著差異性，如果是內(nèi)部介質(zhì)處理不當(dāng)從而造成真空測(cè)定值不精準(zhǔn)，出現(xiàn)誤判問(wèn)題。

2 低溫絕熱壓力容器檢測(cè)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1 真空管受到腐蝕損壞

由于低溫絕熱壓力容器多是應(yīng)用在室外，受到自然環(huán)境的影響，會(huì)造成真空管受到腐蝕問(wèn)題。再加上當(dāng)今我國(guó)沒(méi)有對(duì)真空管保護(hù)裝置給予明確規(guī)定，在設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏應(yīng)有的保護(hù)罩，從而提高了真空管損壞率。在低溫絕熱壓力容器內(nèi)部真空管檢測(cè)當(dāng)中，如果技術(shù)人員操作不規(guī)范，加強(qiáng)真空管腐蝕問(wèn)題，會(huì)造成真空管損壞、斷裂。

2.2 判定方法不夠科學(xué)

當(dāng)今真空管結(jié)構(gòu)較為多樣，在定期檢測(cè)當(dāng)中通常存在接口不統(tǒng)一、不匹配等問(wèn)題，在加上容器內(nèi)部介質(zhì)之間的差異性和環(huán)境不同，從而影響到真空度檢測(cè)結(jié)果。由于夾層氣體含量增加、夾層材料泄露、熱導(dǎo)率上升，從而導(dǎo)致真空度下降。在檢測(cè)過(guò)程中，通常需要對(duì)運(yùn)行記錄進(jìn)行全面分析，分析容器內(nèi)部是否存在結(jié)露、結(jié)霜、壓力是否異常、安全閥是否頻繁起跳、安全保護(hù)裝置是否正常等。這些問(wèn)題都是應(yīng)當(dāng)最終檢測(cè)結(jié)果的重要因素，如果沒(méi)有考慮到這些因素，勢(shì)必會(huì)影響最終的檢測(cè)精準(zhǔn)性。

3 低溫絕熱壓力容器檢測(cè)評(píng)定技術(shù)分析

3.1 確定低溫絕熱壓力容器檢測(cè)項(xiàng)目

通過(guò)分析低溫絕熱壓力容器檢驗(yàn)情況和檢驗(yàn)問(wèn)題上看，由于傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法存在著不科學(xué)、不合理問(wèn)題，特別是在管路氣密性、附件檢測(cè)、連接件檢測(cè)、絕熱性檢測(cè)等試驗(yàn)當(dāng)中，無(wú)法開(kāi)展多重校核，這樣就無(wú)法保障耐壓試驗(yàn)的精準(zhǔn)性。在氣密試驗(yàn)當(dāng)中，需要重點(diǎn)分析各個(gè)連接點(diǎn)和連接部位的安全性，這些部位是否存在氣密性不強(qiáng)等問(wèn)題，如果密封性較高，其內(nèi)膽和夾層真空度無(wú)法進(jìn)行進(jìn)準(zhǔn)的檢測(cè)，如果僅僅憑借外層露、霜進(jìn)行判定會(huì)存在很多不確定性。此外，即使低溫絕熱壓力容器存在著泄露問(wèn)題，通過(guò)氣密性檢驗(yàn)也很難找到泄露點(diǎn)；如果泄露狀況較輕，采用真空劑的進(jìn)行判斷和處理是不錯(cuò)的選擇。

如果腐蝕深度已經(jīng)超出了極限水平，再加上結(jié)構(gòu)存在著不合理性以及檢測(cè)人員無(wú)法確定影響因素的時(shí)候，需要進(jìn)行強(qiáng)度校核工作，其能夠判斷所出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題是否會(huì)對(duì)壓力容器正常運(yùn)行造成影響。

3.2 檢驗(yàn)結(jié)論應(yīng)用

檢驗(yàn)結(jié)果能夠直接反應(yīng)出安全狀況評(píng)定等級(jí)。不同材質(zhì)將的壓力容器的結(jié)構(gòu)、抗腐蝕、裂紋、機(jī)械損傷度都存在著一定差異性，會(huì)影響到壓力容器安全等級(jí)。例如內(nèi)膽封頭過(guò)于脆弱無(wú)法開(kāi)展檢查工作，在定期檢驗(yàn)當(dāng)中只能夠通過(guò)真空度降低速率確定檢驗(yàn)周期，但是不能反映壓力容器安全等級(jí)?？梢?jiàn)，低溫絕熱壓力容器失效因素?zé)o法采用常用的檢定方法。這就需要從失效模式和因素方面出發(fā)，設(shè)定檢驗(yàn)項(xiàng)目、保障檢驗(yàn)的適度性、提高檢驗(yàn)精度。在進(jìn)行真空檢驗(yàn)過(guò)程中，可以通過(guò)者空度降低速率確定周期；結(jié)合資料查詢(xún)、真空度檢測(cè)、安全附件、管路等進(jìn)行氣密性試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)等；內(nèi)膽檢驗(yàn)只需要明確檢驗(yàn)周期即可，不需要鑒定其安全等級(jí)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，低溫絕熱壓力容器在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，為了能夠全面提高低溫絕熱壓力容器使用效率，避免認(rèn)識(shí)到低溫絕熱壓力容器失效因素，并通過(guò)辯證的方法提出檢測(cè)評(píng)定方法，保障低溫絕熱壓力容器檢測(cè)評(píng)定質(zhì)量。

[1]郭素琴,周靜.低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗(yàn)評(píng)定技術(shù)思考[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2016,(17):23-24.

[2]劉玉芳.低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗(yàn)評(píng)定技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,(05):39.