壓力容器定期檢驗方法探討

羅世唯

（湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院襄陽分院）

0 引言

顧名思義，壓力容器就是一種密封的且能夠承受一定壓力的容器。在我國工業(yè)化發(fā)展過程中，壓力容器越來越多地被使用。但是因為各種因素的影響，壓力容器使用過程中很容易出現(xiàn)泄漏、爆炸等問題。這些安全事故，既會危害工作人員的生命安全，也會對企業(yè)財產(chǎn)帶來損失。雖然當前我國越來越重視安全生產(chǎn)工作，安全意識不斷提升，加上科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，壓力容器的質(zhì)量也在不斷提升，但是在具體使用過程中，部分使用單位和個人仍沒有充分認識到壓力容器的危險性，對壓力容器的檢驗與規(guī)范管理工作更是沒有落實到位。壓力容器是一種耐耗設(shè)備，能夠長期使用，需要在使用過程中加強檢驗和管理，發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，有針對性地采取措施予以處理，確保壓力容器能夠安全使用。要想實現(xiàn)壓力容器的安全使用，需要充分了解壓力容器性能，在做好安全生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)上定期開展檢驗，不斷提升檢驗水平。

1 壓力容器檢驗項目及檢測方法

（1）宏觀檢驗

宏觀檢驗主要是通過目視或者依托放大鏡、內(nèi)窺鏡等儀器設(shè)備輔助，實現(xiàn)對壓力容器的結(jié)構(gòu)、尺寸、是否有泄漏、是否有變形以及對焊縫、隔熱層等進行檢驗的過程，主要涉及結(jié)構(gòu)檢驗、幾何檢驗、外觀檢驗3個部分。在壓力容器第一次全面檢驗時需要對其結(jié)構(gòu)與尺寸進行測量，后期檢驗時只需要針對出現(xiàn)疲勞承載的壓力容器檢驗，尤其要重點關(guān)注存在問題的部位新出現(xiàn)的缺陷。

（2）壁厚測定

對壓力容器檢驗時，通常借助超聲測厚的方式來測定其壁厚。測定過程中要選擇有代表性的測厚位置，選定的測點數(shù)要足夠，且要具有代表性，如筒體、封頭、接管等部位。在測定結(jié)束后要做好標圖記錄，如果發(fā)現(xiàn)有測厚點出現(xiàn)異常要進行詳細備注。通常選擇測厚點時會分布在液體波動部位，接管部位，易腐蝕、易沖蝕、易變形磨損部位以及存在可疑部位。

（3）表面缺陷檢測

對壓力容器存在的表面缺陷常常采用NB/T 47013《承壓設(shè)備無損檢測》系列標準中的磁粉檢測、滲透檢測方法。雖然壓力容器由多種材料組成，但是依然以鐵磁性材料為主。根據(jù)鐵磁性材料所具有的特性，磁粉檢驗技術(shù)具有其合理性，能夠有效發(fā)現(xiàn)焊接部分存在的表面缺陷。該技術(shù)不僅檢測成本低，而且得到檢測結(jié)果的效率也比較高。而在非多孔性的非金屬材料制成的壓力容器中，常常使用滲透檢驗方法來檢查接頭部位焊縫表面存在的開口缺陷。檢驗過程中，需要在焊縫表面噴涂滲透劑、顯像劑、去除劑等介質(zhì)，根據(jù)溶劑發(fā)生的反應(yīng)來判斷存在的缺陷。這種檢測方式雖然能夠大范圍開展靈敏檢測，但是需要檢測人員做好自我防護，同時加強對環(huán)境的清理，否則容易出現(xiàn)液體污染。

2 壓力容器定期檢驗的方法

（1）一般檢驗方法

生產(chǎn)加工壓力容器過程中開展的焊接、冷卷作業(yè)會存在工藝殘余應(yīng)變，在投入使用后可能出現(xiàn)裂縫等缺陷，導(dǎo)致壓力容器的使用性能受到影響，因此在壓力容器定期檢驗中提到的性能檢驗主要是針對焊縫、裂紋等方面來檢驗設(shè)備是否存在缺陷。

1）耐壓性檢驗

耐壓性檢驗?zāi)軌驈暮暧^上判斷容器的強度，同時還能有效檢測壓力容器自身的焊接密封性與嚴密性，檢驗中可能會用上超壓。在現(xiàn)實檢驗工作中常常會遇到焊接接頭與密封元件泄漏事件，有時甚至?xí)龅饺萜鏖_裂，因此有必要開展壓力容器耐壓性檢驗。

2）外觀檢驗

在定期檢驗過程中通過檢測壓力容器的外觀就能夠及時發(fā)現(xiàn)容器存在的明顯缺陷問題，比如測量容器的尺寸與壁厚，觀察容器表面是否存在缺陷，檢查焊縫與安全控件等，就能夠及時發(fā)現(xiàn)壓力容器是否發(fā)生了形變，是否需要對元件進行更換，是否需要沖洗緊固件。

（2）無損檢測

對壓力容器進行常規(guī)檢測時主要借助的是肉眼或者一些比較簡單的工具，常規(guī)檢測只能從宏觀上進行判斷，對比較細微的缺陷很難及時發(fā)現(xiàn)，這就需要借助無損檢測方式進行。通常使用的無損檢測主要涉及超聲波、射線等檢測方法。在實際工作中，超聲波檢測最為常見，通過發(fā)射頻率高于20 kHz的人耳聽不到的聲波信號，借助檢測儀器對返回的聲波做信號分析，能夠?qū)毫θ萜鲀?nèi)部存在的問題進行監(jiān)測。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，在壓力容器定期檢驗中也出現(xiàn)了紅外檢測、聲發(fā)射檢測、相控陣等新的檢測方法。

3 壓力容器定期檢驗中常見問題

（1）表面缺陷

表面缺陷主要是在壓力容器表面出現(xiàn)的能夠用肉眼看到的缺陷問題，比如機械損傷、工卡具焊跡、電弧灼傷、咬邊、腐蝕、表面氣孔及裂紋等。

（2）內(nèi)部埋藏缺陷

壓力容器的內(nèi)部缺陷大多隱藏在材料內(nèi)部，表現(xiàn)出很強的隱蔽性，難以被發(fā)現(xiàn)，主要表現(xiàn)在材料未熔合、未焊透、夾渣、鋼板分層以及材料本身的雜質(zhì)缺陷等方面。一旦存在隱藏缺陷，那么壓力容器的焊縫截面積會減小，影響壓力容器的承載能力，發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)裂紋，乃至破裂，發(fā)生安全事故。

（3）沒有針對國外進口材料制定統(tǒng)一的標準

由于自身發(fā)展技術(shù)的限制，加之在壓力容器研發(fā)上能夠投入的資金有限，我國壓力容器零部件大多從發(fā)達國家進口，缺乏自主研發(fā)的技術(shù)，這在一定程度上加大了壓力容器定期檢驗的難度。也正是由于壓力容器的材料和部件大多是進口的，在制定檢驗標準與材料更新之間存在一個時間差，這在過去不明顯，但是在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，機械設(shè)備更新?lián)Q代速度有了質(zhì)的變化，這個時間差就更明顯，我們無法在進口相關(guān)標準的材料的同時制定統(tǒng)一的檢驗標準，不利于壓力容器檢驗工作的開展，無法保障壓力容器使用的安全穩(wěn)定性。

（4）檢驗人員檢驗工作有待完善

在壓力容器定期檢驗過程中，檢驗人員作為負責檢驗工作的具體操作者，可以說檢驗人員的行為關(guān)乎到檢驗工作質(zhì)量，直接影響到檢驗結(jié)果，因此需要配備一支專業(yè)的壓力容器檢驗隊伍。

當前我國從事壓力容器定期檢驗工作人員的素質(zhì)普遍需要提升。主要體現(xiàn)在3個方面，一是有些檢驗工作人員并沒有全面了解和掌握國家在壓力容器定期檢驗工作中制定的相關(guān)規(guī)范與標準，沒有按照規(guī)定開展檢驗工作，習(xí)慣性地憑借經(jīng)驗做事；二是部分檢驗工作人員不具備創(chuàng)新意識，工作的積極主動性不強，沒有主動去研究壓力容器生產(chǎn)方法和技術(shù)，無法跟上設(shè)備工藝前進的步伐；三是部分檢驗人員沒有按規(guī)定開展檢驗工作，結(jié)果又受到專業(yè)知識水平的制約，甚至可能因為不規(guī)范的操作為壓力容器的使用埋下安全隱患。

（5）沒有制定嚴謹?shù)亩ㄆ跈z驗計劃

很多使用單位沒有充分認識到壓力容器定期檢驗的重要性，且沒有定期開展檢驗工作，即使做了檢驗也僅僅是為了應(yīng)付檢查，并沒有按照相關(guān)規(guī)定制定壓力容器定期檢驗計劃，造成檢驗工作處于混亂狀態(tài)，檢驗進度受阻，檢驗的質(zhì)量與水平也大打折扣。

（6）部分壓力容器無法開罐檢驗

在壓力容器中有部分比較特殊的裝備不能在定期檢驗中進行開罐檢驗，比如裝有催化劑的壓力溶器，因此在實際檢驗過程中可能存在無法全面檢驗的問題，而使用企業(yè)也沒有按照規(guī)定辦理申請延期檢驗的手續(xù)，造成壓力容器超期未檢的情況，違反相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定。

（7）沒有完全記錄壓力容器日常維修保養(yǎng)、定期檢驗、日常狀態(tài)等情況

壓力容器定期檢測不是簡單檢驗工作，需要在對設(shè)備的實際情況進行檢驗基礎(chǔ)上做好相應(yīng)的書面記錄，為后續(xù)檢驗結(jié)果的使用提供數(shù)據(jù)支撐，并且為后期檢驗工作中發(fā)現(xiàn)檢驗缺陷提供參考。

4 壓力容器定期檢測解決對策

針對壓力容器定期檢驗過程中存在的問題，有必要制定相應(yīng)的對策予以解決，進一步優(yōu)化定期檢驗工作程序，提升檢測質(zhì)量與效率。

（1）完善健全技術(shù)檔案

壓力容器定期檢驗中如果檢測出來的結(jié)果與容器真實的情況存在很大的出入，那么很難對壓力容器的安全狀況進行等級確定，因此需要不斷健全完善壓力容器定期檢測技術(shù)檔案，建立專門的檢驗檔案，全面約束檢驗過程，確保檢驗規(guī)范進行。通過技術(shù)檔案的建立能夠全面規(guī)范檢驗行為與全過程，切實指導(dǎo)檢驗人員開展檢驗工作，進一步優(yōu)化完善壓力容器定期檢驗體系，借助技術(shù)比對來準確快速地確定誤差發(fā)生的位置與原因，更好地去消除誤差。

（2）落實定期檢驗制度

通過開展定期檢驗?zāi)軌蚪档蛪毫θ萜魈幵谡Ｊ褂媚晗迺r發(fā)生安全事故的概率，并且還能將檢驗中存在的誤差進行排除。企業(yè)要定期組織對壓力容器的檢查，設(shè)立專職部門，制定定期檢驗計劃，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)處理壓力容器運行中存在的安全隱患。定期檢驗還能夠有效控制檢測誤差，通過把控檢測頻率，預(yù)防檢測中可能存在的基礎(chǔ)誤差，督促開展壓力容器使用維護工作。通常壓力容器定期自行檢查是使用企業(yè)根據(jù)實際使用情況自行開展的，包括月度檢查、年度檢查。同時要在壓力容器定期檢驗有效期屆滿的1個月以前，向特種設(shè)備檢驗檢測機構(gòu)提出定期檢驗申請，并做好相應(yīng)的檢驗準備工作。定期檢驗完成后，由使用單位組織對壓力容器進行管道連接、密封、附件(含安全附件及儀表)和內(nèi)件安裝等工作，并且對其安全性負責。

（3）加強日常狀態(tài)監(jiān)測

在對壓力容器進行定期檢驗過程中，要加強對壓力容器日常運行狀態(tài)的檢測工作，借此全面了解壓力容器在不同階段所處的運行狀況，掌握在線檢測結(jié)果，這些都直接關(guān)系到定期檢驗工作的開展，能夠為定期檢驗的判斷與結(jié)果提供有力的參考依據(jù)。因此，企業(yè)在日常管理中要安排專人專門對壓力容器的日常狀態(tài)進行監(jiān)測，監(jiān)控在線檢測情況，提升對定期檢驗的誤差控制水平，為定期檢驗做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備。

（4）不斷優(yōu)化技術(shù)水平

對壓力容器開展定期檢驗工作需要一系列相關(guān)的檢驗技術(shù)與設(shè)備。如果能夠進一步優(yōu)化創(chuàng)新檢驗技術(shù)，制定科學(xué)的檢驗方法，切實指導(dǎo)檢驗工作的開展，那么將能夠更好地控制檢驗過程中存在的誤差，提高檢驗質(zhì)量，更好地達到控制目的。在實際壓力容器檢驗過程中，要優(yōu)先選擇通用的檢驗方案，科學(xué)預(yù)測檢驗時可能發(fā)生的誤差因素，判斷其發(fā)展趨勢，在這個基礎(chǔ)上有針對性地采取措施，將誤差的影響控制到最小。

5 結(jié)語

壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的生產(chǎn)設(shè)備，需要加強壓力容器定期檢驗工作，對檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題有針對性地采取措施進行解決，確保壓力容器安全運行。這需要加強對壓力容器的使用管理，不斷強化對壓力容器的定期檢驗管理，提升企業(yè)對壓力容器的定期檢驗意識，最大限度地提高壓力容器的安全性能，避免發(fā)生安全事故。