超使用年限的壓力容器無損檢測方法分析

連雋

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，壓力容器使用時間不斷增加，容器使用環(huán)境受到影響產(chǎn)生安全隱患。壓力容器安全性關(guān)系到群眾生命財產(chǎn)安全。超設(shè)計使用年限壓力容器是使用期限超20年，超設(shè)計規(guī)定使用年限壓力容器性能降低，使用單位工作人員要定期對超年線壓力容器進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。利用無損檢測技術(shù)可準(zhǔn)確評價焊接質(zhì)量。介紹壓力容器無損檢測技術(shù)，總結(jié)超年限壓力容器無損檢測注意問題。

關(guān)鍵詞：超使用年限;壓力容器;無損檢測

改革開放后我國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，石油化工等行業(yè)不斷發(fā)展，壓力容器市場需求擴(kuò)大。壓力容器在工業(yè)中用于完成反應(yīng)傳熱等工藝，壓力容器引起密封等原因，易導(dǎo)致爆炸等造成環(huán)境污染安全事故，目前各國將壓力容器列為重點(diǎn)監(jiān)測產(chǎn)品?，F(xiàn)代工業(yè)對壓力容器要求嚴(yán)格，新工作介質(zhì)對壓力容器耐蝕性提出更高的要求。制作壓力容器母材被高性能材料取代，由于高性能材料對安全性要求苛刻，工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)無損檢測方法，傳統(tǒng)檢測方法存在諸多弊端，無損檢測技術(shù)在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在檢測壓力容器焊接質(zhì)量中較為常用。超年限壓力容器存在很大安全隱患，研究超年限壓力容器無損檢測技術(shù)具有重要意義。

1.無損檢測技術(shù)簡介

無損檢測是不破壞被檢測對象內(nèi)部組織性能下，借助現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備對被檢測對象內(nèi)部缺陷檢測的方法。用于判定產(chǎn)品構(gòu)件性能指標(biāo)，利用無損檢測技術(shù)可預(yù)測零件是否滿足使用要求，確保產(chǎn)品服役期間安全性。無損檢測常見方法包括超聲波檢測，滲透檢測等。無損檢測具有非破壞性、全面性等特點(diǎn)。無損檢測目的是加強(qiáng)質(zhì)量管理，可以鑒定產(chǎn)品質(zhì)量，確保產(chǎn)品使用性能達(dá)到預(yù)期技術(shù)要求。

超聲波檢測主要工作原理是根據(jù)壓力容器超聲波變化檢測內(nèi)部缺陷，包括超聲波聲學(xué)性能，能量變化等。在容器焊縫存在裂紋等缺陷檢測中使用普遍。檢測方法具有穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)。磁粉檢測是將鐵磁性鍋爐壓力容器磁化，設(shè)備出現(xiàn)裂紋缺陷時材料表面發(fā)生拒不畸形變化，吸附材料表面磁粉，可觀察磁痕嚴(yán)重程度等[1]。射線檢測是在鍋爐壓力容器材料出現(xiàn)缺陷時，投射方向出現(xiàn)異常尺寸，可以根據(jù)對比度差異發(fā)現(xiàn)壓力容器存在缺陷。人們可以利用射線檢測記錄事故產(chǎn)生原因，但缺點(diǎn)是易產(chǎn)生大量環(huán)境污染。滲透檢測主要借助毛細(xì)管滲透探傷，可以把帶顏色材料涂抹在工件表面，如存在缺口則染料逐漸滲透到工件缺口位置。

2.壓力容器使用年限設(shè)計分析

超壽命壓力容器是使用超設(shè)計壽命，2000年前壓力容器未在設(shè)計圖紙注明設(shè)計壽命?！秹毫θ萜鞫ㄆ跈z驗(yàn)規(guī)則》實(shí)施后出現(xiàn)超壽命壓力容器?！豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，達(dá)到設(shè)計年限壓力容器，使用期限超過20年壓力容器需委托有資格檢測機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)。規(guī)程相關(guān)規(guī)范未對檢驗(yàn)項(xiàng)目作出規(guī)定。超壽命壓力容器失效表現(xiàn)為金屬材料性能變化，表現(xiàn)為硬度強(qiáng)度提高，脆性變大及塑性降低。

壓力容器廣泛應(yīng)用于化工冶金等部門，壓力容器運(yùn)行中受溫度等因素影響產(chǎn)生腐蝕，國內(nèi)外普遍對壓力容器實(shí)時監(jiān)測，目前在用壓力容器檢測方法包括紅外熱波成像，激光等無損檢測技術(shù)。壓力容器設(shè)計壽命是復(fù)雜的問題，涉及到腐蝕基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等系列設(shè)計因素，反映設(shè)計者經(jīng)驗(yàn)水平。應(yīng)在圖紙上標(biāo)注壓力容器設(shè)計使用壽命，壓力容器設(shè)計使用壽命是設(shè)計單位應(yīng)回避問題，表現(xiàn)為受技術(shù)條件等因素制約，設(shè)計者不愿給出準(zhǔn)確預(yù)報值;由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使其使用缺乏有效依據(jù)[2]。壓力容器設(shè)計使用壽命未得到應(yīng)有重視。壓力容器設(shè)計壽命是根據(jù)容器預(yù)期使用條件給出估計，超過壓力容器設(shè)計壽命需經(jīng)常測量厚度等。

3. 超年限壓力容器無損檢測技術(shù)應(yīng)用

壓力容器是盛裝壓力介質(zhì)的容器，與人們的生活密切聯(lián)系。壓力容器承受高低溫，易燃易爆等介質(zhì)，發(fā)生爆炸往往并發(fā)火災(zāi)等事故，影響社會生活穩(wěn)定。工業(yè)發(fā)達(dá)國家頒布有關(guān)法規(guī)對壓力容器設(shè)計安裝等進(jìn)行嚴(yán)格控制，國務(wù)院頒布特種設(shè)備安全監(jiān)察條例對壓力容器設(shè)計制造等環(huán)節(jié)進(jìn)行安全監(jiān)察。無損檢測對壓力容器質(zhì)量控制具有重要作用。由于壓力容器形式不同，需要對檢測內(nèi)容合理篩選。

超年限壓力容器無損檢測要注意相關(guān)資料審查，合理使用評價，提高檢驗(yàn)技術(shù)水平。壓力容器檢驗(yàn)前需要審查相關(guān)資料，包括產(chǎn)品合格證，產(chǎn)品制造監(jiān)督檢驗(yàn)證書等，了解壓力容器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用情況，主要缺陷部位等。壓力容器全面檢驗(yàn)要宏觀檢查檢驗(yàn)項(xiàng)目，對應(yīng)力集中部位，介質(zhì)進(jìn)出口附近等部位使用放大鏡進(jìn)行宏觀表面檢驗(yàn)。壓力容器耐壓試驗(yàn)是用液體為加壓介質(zhì)，檢查容器實(shí)驗(yàn)壓力下是否有滲漏等缺陷。通過觀察承壓部件有無破裂驗(yàn)證壓力容器是否具有設(shè)計壓力下承壓能力。檢驗(yàn)鍋爐壓力容器嚴(yán)密性，強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)要求依據(jù)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行。聲發(fā)射檢測通過接收材料聲發(fā)信號評定材料性能，材料因裂縫擴(kuò)展等引起應(yīng)變可快速釋放產(chǎn)生應(yīng)力波現(xiàn)象。

壓力容器表面進(jìn)行磁粉檢測主要對變形部位，接管角接頭等部位檢測。超設(shè)計年限壓力容器檢測方法包括宏觀與內(nèi)部檢測，由于相關(guān)檢驗(yàn)人員技術(shù)水平參差不齊等問題，對超年限壓力容器檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，相關(guān)部門要優(yōu)化檢驗(yàn)技術(shù)，減少檢驗(yàn)中不需要的流程等。超年限壓力容器檢驗(yàn)需要加大相關(guān)檢驗(yàn)人員的培訓(xùn)，以豐富檢驗(yàn)專業(yè)知識為主，要設(shè)計具有科學(xué)性的考核制度，對工作表現(xiàn)良好的人員給予獎勵，獎勵檢驗(yàn)人員認(rèn)真完成檢驗(yàn)工作。

結(jié)語

上世紀(jì)末制造的壓力容器進(jìn)入淘汰期，壓力容器設(shè)計等存在一些問題，當(dāng)前超年限壓力容器不斷增多，超壽命壓力容器檢驗(yàn)工作復(fù)雜，確定合理的壓力容器使用壽命可以減少社會資源浪費(fèi)。使用單位人員要按要求管理操作，檢驗(yàn)人員要合理運(yùn)用先進(jìn)檢測技術(shù)，保證壓力容器使用安全。借助無損檢測技術(shù)可以優(yōu)化壓力容器質(zhì)量，無損檢測技術(shù)在壓力容器檢測中可以鑒定產(chǎn)品質(zhì)量，有效減少設(shè)備安全問題。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡占河.壓力容器焊接接頭無損檢測可靠性的研究[J].品牌與標(biāo)準(zhǔn)化，2021（04）：123-126.

[2]張立新.無損檢測中焊縫X射線底片數(shù)字化儀及焊縫圖像缺陷檢測識別系統(tǒng)[J].西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2021，41（03）：381.