探析超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器檢驗(yàn)問(wèn)題

曹晶晶

【摘 ?要】在本文當(dāng)中所說(shuō)的壓力容器是指用于盛放氣體或者液體且能夠承受一定壓力的密閉設(shè)備。在一般的化工生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，壓力容器是必不可少的設(shè)備之一，它對(duì)于化工生產(chǎn)而言具有極為重要的意義。雖然壓力容器大部分有各種鋼材制造而成，但其也具備有一定的使用年限。而一旦超出了使用年限，繼續(xù)使用壓力容器則會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。而為了避免這些安全隱患的存在，往往需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆除更換。但是在對(duì)壓力容器進(jìn)行拆除更換的過(guò)程當(dāng)中，往往需要投入大量的資金。顯然，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展而言這是不利的，它給企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。針對(duì)于這一情況的存在，為了能夠幫助企業(yè)降低成本，也為了避免安全隱患的存在，可以通過(guò)對(duì)超過(guò)了使用年限的壓力容器進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，來(lái)決定是否繼續(xù)使用。

【關(guān)鍵詞】壓力容器;使用年限;檢驗(yàn)

1 設(shè)計(jì)使用年限問(wèn)題

在對(duì)壓力容器的使用年限進(jìn)行規(guī)定的過(guò)程當(dāng)中，壓力容器相關(guān)的設(shè)計(jì)單位需要根據(jù)。壓力容器工作的壓力、溫度、介質(zhì)等情況來(lái)對(duì)其的使用年限進(jìn)行考量。某些壓力容器設(shè)計(jì)單位在對(duì)其的使用年限進(jìn)行設(shè)定的過(guò)程當(dāng)中，有可能與使用單位進(jìn)行溝通，但是在大部分情況下都是由壓力容器設(shè)計(jì)單位自行進(jìn)行決定。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的壓力容器使用年限，并不是代表這個(gè)壓力容器在超過(guò)這個(gè)年限以后就一定不能使用了，它表示的只是超出了使用年限以外，會(huì)存在一些安全隱患。為了能夠幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，應(yīng)該需要確定超過(guò)了使用年限的壓力容器能否繼續(xù)進(jìn)行使用。而要想對(duì)此進(jìn)行科學(xué)的確定，就需要對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)。

2 超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限壓力容器的檢測(cè)

在對(duì)超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器的檢測(cè)工作，已經(jīng)不能歸入與定期檢測(cè)的范圍當(dāng)中，其的檢驗(yàn)應(yīng)該屬于委托檢驗(yàn)。因此，壓力容器的使用單位，應(yīng)該與負(fù)責(zé)對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的檢驗(yàn)單位簽訂相關(guān)的協(xié)議，從而讓檢測(cè)單位幫助。使用單位來(lái)確定壓力容器的失效風(fēng)險(xiǎn)，并且對(duì)其的剩余使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。而如果檢測(cè)單位的檢測(cè)結(jié)果認(rèn)為壓力容器可以繼續(xù)使用，使用單位也必須要向相關(guān)的部門(mén)申請(qǐng)?jiān)S可，到設(shè)備原注冊(cè)登記機(jī)關(guān)辦理使用登記變更后才能夠繼續(xù)進(jìn)行使用。對(duì)于超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器，必須要滿足以下這幾個(gè)方面的條件才能夠繼續(xù)使用：①材料無(wú)劣化②剩余厚度滿足使用工況要求，經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)存在的缺陷在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

2.1 壓力容器的損傷模式

壓力容器的損傷不僅僅有可能是使用過(guò)程當(dāng)中所造成的損傷，也有可能在設(shè)計(jì)制造之初就存在有一定的損傷。壓力容器不僅在進(jìn)行制造的過(guò)程中，在對(duì)其的部件進(jìn)行冶煉、澆注等階段的過(guò)程之中，有可能會(huì)產(chǎn)生氣孔、未熔合裂紋等原始缺陷。而壓力容器本身在制造過(guò)程當(dāng)中有可能會(huì)出現(xiàn)這些缺陷的存在。而在壓力容器自身的運(yùn)行過(guò)程中，有可能會(huì)經(jīng)歷腐蝕、局部沖刷等情況，對(duì)壓力容器造成一定的損傷。因此在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中必須要考慮以上多個(gè)方面的問(wèn)題。

2.1.1 腐蝕減薄

在上文當(dāng)中已經(jīng)簡(jiǎn)單地提到過(guò)，壓力容器其實(shí)用于盛放液體或氣體的密閉容器。因此在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，壓力容器內(nèi)部所承載的物體有可能會(huì)是一種腐蝕性氣體或液體。而這些氣節(jié)或業(yè)績(jī)?cè)龠M(jìn)行使用的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)對(duì)壓力容器本身存在有一定的腐蝕。在一些情況下，即便這些液體或氣體的腐蝕性不強(qiáng)、濃度不高，但是在長(zhǎng)時(shí)間的使用情況下仍然會(huì)對(duì)壓力容器內(nèi)部產(chǎn)生一定的腐蝕性。而在長(zhǎng)時(shí)間的使用之下，壓力容器的壁厚，就會(huì)被一定程度上減薄。另外一些壓力容器在進(jìn)行使用的過(guò)程當(dāng)中，往往會(huì)露天放置，壓力容器的外壁也有可能被造成一定的局部腐蝕。因此檢驗(yàn)人員在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中需要特別注意局部腐蝕的問(wèn)題。

2.1.2 應(yīng)力腐蝕

所謂的應(yīng)力腐蝕是在腐蝕介質(zhì)的作用下，在應(yīng)力集中的部位，有可能會(huì)產(chǎn)生腐蝕裂紋擴(kuò)展的現(xiàn)象。相比其腐蝕減薄而言，應(yīng)力腐蝕這種情況對(duì)于壓力容器的損害更為嚴(yán)重。同時(shí)，一些應(yīng)力腐蝕所造成的裂紋極為的細(xì)微，檢驗(yàn)單位在對(duì)此方面進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，往往需要對(duì)壓力容器表明進(jìn)行極為仔細(xì)的檢測(cè)才能夠檢測(cè)出來(lái)。在應(yīng)力腐蝕發(fā)生的過(guò)程當(dāng)中，有的應(yīng)力腐蝕很慢、有的應(yīng)力腐蝕很快，這些都于壓力容器材料對(duì)該介質(zhì)應(yīng)力腐蝕的敏感性相關(guān)。對(duì)于應(yīng)力腐蝕這一情況而言，介質(zhì)濃度會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的影響。在一般的情況下，對(duì)于應(yīng)力相同，介質(zhì)濃度越大應(yīng)力腐蝕也越大;介質(zhì)濃度越小應(yīng)力腐蝕也就越輕微。除了介質(zhì)濃度以外，溫度也會(huì)對(duì)應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生一定的影響，溫度越高，應(yīng)力腐蝕的情況也就嚴(yán)重;溫度越低，應(yīng)力腐蝕的情況也就越輕微。

2.1.3 材料劣化

所謂的材料劣化，就是一些壓力容器在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行以后，其的組織或者力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生一定變化。這不僅僅會(huì)發(fā)生在工作環(huán)境高溫的壓力容器內(nèi)部，也會(huì)發(fā)生在工作環(huán)境溫度不高的壓力容器內(nèi)部。對(duì)于一些工作環(huán)境溫度不高的壓力容器而言，有可能會(huì)產(chǎn)生一些局部熱點(diǎn)。對(duì)于不同的材料而言，即便在相同條件下，會(huì)發(fā)生的材料越發(fā)也會(huì)有所不同。因此，在對(duì)材料劣化這一方面進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，需要特別注意根據(jù)不同的材料選取不同的檢測(cè)方式。

2.3 確定檢測(cè)的項(xiàng)目、內(nèi)容、方法

在實(shí)際對(duì)壓力容器損傷情況進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)檢測(cè)的項(xiàng)目、內(nèi)容、方法進(jìn)行確認(rèn)。根據(jù)壓力容器常見(jiàn)的損傷模式，工作情況、工作壓力、工作溫度等等，來(lái)確認(rèn)檢測(cè)的項(xiàng)目。需要注意的是，在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，并不是通過(guò)一次性進(jìn)行檢測(cè)就能夠完成的。應(yīng)該是需要經(jīng)過(guò)一定周期的定期檢測(cè)來(lái)確認(rèn)壓力容器不存在有損傷的情況。在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中，不僅僅需要對(duì)壓力容器的外壁進(jìn)行檢測(cè)，也需要對(duì)壓力容器的內(nèi)壁進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，對(duì)壓力容器的檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)該還包括厚壁測(cè)量、埋藏缺陷檢測(cè)、耐壓試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)。通過(guò)以上四個(gè)方面的檢測(cè)，才能夠較為全面的檢測(cè)出壓力容器實(shí)際的情況。

2.4 檢驗(yàn)重點(diǎn)

在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，需要注意以下即可檢驗(yàn)重點(diǎn)。第一個(gè)檢測(cè)中便是再過(guò)去定期檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)存在有問(wèn)題的地方進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，尋找其中有可能會(huì)存在的問(wèn)題。第二個(gè)便是對(duì)于一些存在有震動(dòng)較大情況的部位，也需要進(jìn)行重點(diǎn)的檢測(cè)。除此之外，結(jié)構(gòu)不連續(xù)部位應(yīng)力集中部位等，同樣也需要作為壓力容器檢驗(yàn)的檢驗(yàn)重點(diǎn)。對(duì)于這幾個(gè)重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目一般需要進(jìn)行表面無(wú)損檢測(cè)，同時(shí)對(duì)于不同的材料，必須要使用不同的檢測(cè)方式才能夠進(jìn)行較為完整的檢測(cè)。例如，對(duì)于碳鋼一般需要利用磁粉進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于不銹鋼則需要使用滲透檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)需要注意的是在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，需要定期地對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)，這就意味著需要對(duì)壓力容器的檢驗(yàn)周期進(jìn)行確認(rèn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，對(duì)于化工生產(chǎn)而言壓力容器是必不可少的基礎(chǔ)設(shè)備，如果對(duì)于每一個(gè)一超出了設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器就進(jìn)行更換，那么就會(huì)加重企業(yè)的生產(chǎn)成本，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展而言相當(dāng)不利。針對(duì)于這一情況的存在，通過(guò)委托檢驗(yàn)部門(mén)對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠確定超過(guò)了設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器能否繼續(xù)使用，從而幫助企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本、加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉新尚. 超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限的壓力容器檢驗(yàn)問(wèn)題探討[J]. 化工機(jī)械，2019（5）.

[2]張海岸. 確定壓力容器設(shè)計(jì)使用年限問(wèn)題的探析[J]. 工程技術(shù)（全文版）：00070-00070.

[3]郭方文，楊海堂. 壓力容器檢驗(yàn)中有關(guān)問(wèn)題的探討[J]. 裝備制造技術(shù)，2014，000（002）：189-190.

（作者單位：邁安德集團(tuán)有限公司）