鋼制壓力容器設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)的要求

李偉彥 石勇 吳爽 陶桂花

摘 要： 在我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)快速發(fā)展的新時(shí)期，社會(huì)經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，鋼制壓力容器的完整性直接影響著容器設(shè)備的使用性能。在闡述鋼制壓力容器無(wú)損檢測(cè)必要性的基礎(chǔ)上，分析無(wú)損檢測(cè)的具體要求，并指出鋼制壓力容器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)過(guò)程中無(wú)損檢測(cè)的控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 鋼制壓力容器;無(wú)損檢測(cè);完整性

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH49???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.272

引言：由于近年來(lái)我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。與此同時(shí)壓力容器的爆炸事故頻發(fā)，為了保障壓力容器的安全使用，預(yù)防和減少事故，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。國(guó)家及相關(guān)部門(mén)制定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強(qiáng)了管理。在設(shè)備制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收過(guò)程中需要做無(wú)損檢測(cè)的內(nèi)容也越來(lái)越多。因而壓力容器設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收都在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB150.1～150.4—2011《壓力容器》及HG20580～20585—2011中作出了明確的規(guī)定，提出了許多必須遵守的條款。這樣一來(lái)，相應(yīng)的加工制造及檢驗(yàn)、驗(yàn)收過(guò)程就需要工程技術(shù)人員熟知每一條款內(nèi)容。其中需要工程技術(shù)人員進(jìn)行的無(wú)損檢測(cè)內(nèi)容由于必須遵守的條款多，又分布在不同的標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于從事壓力容器設(shè)計(jì)、制造的工程師來(lái)說(shuō)，在工作中要查閱所有條款的內(nèi)容，這給工作帶來(lái)很多重復(fù)勞動(dòng)和不便，而且會(huì)耗費(fèi)許多時(shí)間和精力?；诠こ處熢诠ぷ髦械膶?shí)際需要，現(xiàn)將GB150.1～150.4—2011《壓力容器》及HG20580～20585—2011中的無(wú)損檢測(cè)的規(guī)定匯集于本文，便于設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收等各方人員查閱。

1 低溫容器定期檢驗(yàn)內(nèi)容

鋼制低溫壓力容器需要定期進(jìn)行檢驗(yàn)，從而保證鋼制低溫壓力容器安全運(yùn)行。1）對(duì)低溫壓力容器安全管理規(guī)章制度進(jìn)行完善;2）對(duì)鋼制低溫壓力容器管理人員和作業(yè)人員資質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn);3）對(duì)鋼制低溫壓力容器是否有裂紋和過(guò)熱變形情況進(jìn)行檢驗(yàn);4）對(duì)鋼制低溫壓力容器表面是否有腐蝕和結(jié)露情況進(jìn)行檢驗(yàn);5）對(duì)鋼制低溫壓力容器真空夾層有無(wú)破損進(jìn)行檢驗(yàn);6）對(duì)鋼制低溫壓力容器支座、基礎(chǔ)有無(wú)下沉進(jìn)行檢驗(yàn);7）對(duì)鋼制低溫壓力容器排放裝置是否完好進(jìn)行檢驗(yàn);8）對(duì)鋼制低溫壓力容器運(yùn)行期間是否有超溫、超壓情況進(jìn)行檢驗(yàn);9）對(duì)鋼制低溫壓力容器安全附件齊全、可靠及接口的泄漏情況進(jìn)行檢驗(yàn);10）對(duì)鋼制低溫壓力容器夾層真空度進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 鋼制壓力容器設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)的要求

2.1 區(qū)域環(huán)境影響定量分析

區(qū)域環(huán)境定量分析主要是以客觀環(huán)境分析為主，也就是除了壓力容器自身的所有因素，其主要包括：（1）壓力容器的運(yùn)行場(chǎng)所必須要能夠符合消防標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要具備良好的通風(fēng)條件，通風(fēng)換氣裝置必須要符合行業(yè)使用要求，可以正常將廢液、廢氣排放到指定位置;（2）壓力容器所運(yùn)行的場(chǎng)所必須要具備安全出口，并且在安全出口位置標(biāo)識(shí)指示牌;（3）壓力容器基礎(chǔ)要足夠牢固，同時(shí)也要設(shè)置防雷、防火、防靜電等功能，且符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。液氧罐基礎(chǔ)周?chē)?m內(nèi)）不得出現(xiàn)可燃物，并保持沒(méi)有油脂;（4）壓力容器周?chē)仨氁邆涑渥愕乃?、滅火器材?m之內(nèi)不得出現(xiàn)易燃易爆物，且要時(shí)刻保持周?chē)L(zhǎng)期的清潔性。

2.2 方法選擇要求

鋼制壓力容器無(wú)損檢測(cè)中，檢查方式的應(yīng)用極為關(guān)鍵。實(shí)際檢測(cè)中，檢測(cè)方法控制要求有3個(gè)：①射線或者超聲檢測(cè)技術(shù)是容器對(duì)接接頭檢測(cè)的主要手段，目前衍射時(shí)差法、可記錄脈沖反射法、不可記錄脈沖反射法是超聲檢測(cè)的3種基本形式，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的工況對(duì)其進(jìn)行技術(shù)選擇應(yīng)用;②一旦采用不可記錄脈沖發(fā)射法進(jìn)行容器檢測(cè)，還應(yīng)采用其他兩種方式或射線探傷對(duì)鋼制容器的局部進(jìn)行檢測(cè);③對(duì)于鐵磁性材料制作容器焊接坡口及焊接接頭表面質(zhì)量檢測(cè)中，應(yīng)優(yōu)先選用磁粉檢測(cè)手段進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)，對(duì)于非鐵磁性材料制作容器焊接坡口及焊接接頭的表面質(zhì)量檢測(cè)，則應(yīng)選用著色探傷檢測(cè)。

2.3 抽查方案的制定

應(yīng)遵循科學(xué)抽樣的原則，結(jié)合本單位的生產(chǎn)特點(diǎn)，盡可能地包含以上影響因素，對(duì)抽查方案的指定提出以下建議：（1）局部無(wú)損檢測(cè)抽查部位的指定應(yīng)由制造單位負(fù)責(zé)質(zhì)檢的部門(mén)承擔(dān)，對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模小的企業(yè)，可由質(zhì)檢部長(zhǎng)直接指定抽查部位，生產(chǎn)規(guī)模大的企業(yè)可由質(zhì)檢部長(zhǎng)授權(quán)給生產(chǎn)和檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的檢驗(yàn)工程師指定抽查部位，可參考工業(yè)管道現(xiàn)場(chǎng)安裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，指定者一定要獨(dú)立于制造部門(mén)。（2）對(duì)于每臺(tái)容器的A、B類(lèi)對(duì)接接頭，還應(yīng)覆蓋到不同的焊接方法和不同的焊工，如果一條焊縫由不同的焊工應(yīng)用不同的焊接方法組合焊接而成，那么，抽查部位若經(jīng)無(wú)損檢測(cè)合格，則代表這樣的焊接方法和這些焊工都被覆蓋到了。（3）在執(zhí)行TSG21-2016要求的抽查位置應(yīng)包括A、B類(lèi)焊接接頭交叉部位以及被其他元件覆蓋的焊接接頭部分基礎(chǔ)上，也要重視同一條焊縫上不同的起弧、收弧位置，以及返修過(guò)的部位。（4）應(yīng)將容器實(shí)物與外觀檢查記錄、施焊記錄及焊接檢查記錄結(jié)合起來(lái)，共同作為指定抽查部位的參考條件，對(duì)于不圓度大、錯(cuò)邊量大、棱角度大、層間溫度過(guò)高、預(yù)熱溫度過(guò)低、施焊記錄參數(shù)超過(guò)焊接工藝規(guī)程范圍的，以及焊接檢查記錄表明出現(xiàn)過(guò)表面裂紋的部位，都應(yīng)引起重視，也均列入擬抽查部位。（5）將每次抽查的結(jié)果以列表的形式匯總登記，輸入包括：焊工姓名、抽查的焊接節(jié)點(diǎn)詳圖、金屬材質(zhì)、熔敷金屬厚度、焊接位置、焊縫外觀質(zhì)量檢查存在的問(wèn)題、無(wú)損檢測(cè)抽查結(jié)果等，分別按季度、年份形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，及時(shí)進(jìn)行原因分析，并制定糾正措施，輔以管理手段，相信制造單位的焊接質(zhì)量會(huì)得到大幅提升。（6）關(guān)于規(guī)程所要求的抽查部位，應(yīng)包括A、B類(lèi)焊接接頭交叉部位，有不少制造單位不在縱縫上進(jìn)行抽查，而是選擇抽查交叉部位的環(huán)縫，認(rèn)為該部位的射線檢測(cè)底片影像包含一定長(zhǎng)度的縱縫。這不應(yīng)該被認(rèn)為是正確的抽查方式，所覆蓋的縱縫長(zhǎng)度太短，若存在焊接缺陷，未必能夠在非常有限的長(zhǎng)度內(nèi)完全顯示出來(lái)，尤其是厚壁容器焊縫較寬的情況下。

結(jié)語(yǔ)：鋼制壓力容器的無(wú)損檢測(cè)對(duì)其應(yīng)用性能提升具有重大影響。實(shí)踐過(guò)程中，只有充分認(rèn)識(shí)到壓力容器無(wú)損檢測(cè)的必要性，并在其檢測(cè)技術(shù)規(guī)范控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼制壓力容器設(shè)計(jì)、制作、檢測(cè)過(guò)程的全面優(yōu)化，才能提升壓力容器的無(wú)損檢測(cè)水平，進(jìn)而在保證其檢測(cè)質(zhì)量的同時(shí)，推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)的有序發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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