壓力容器檢測不確定性的影響因素及對策探討

張振華

河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，中國·河南 鶴壁 458000

1 引言

在石油、化工、新能源等各個行業(yè)當中，所使用的特種設(shè)備中，壓力容器是不可缺少的一個設(shè)備，并且對于這種壓力容器的質(zhì)量性能，使用要求都較高，因為壓力容器在企業(yè)生產(chǎn)和運行當中起到了重中之重的作用。而在壓力容器投入使用之前，對其進行的不確定性的監(jiān)督檢驗是保證后續(xù)使用安全的基礎(chǔ)工作之一，目前由于受到檢測技術(shù)的手段以及工作人員技術(shù)水平等各種因素的限制，最終就導(dǎo)致在最后的檢測結(jié)果當中，仍然會出現(xiàn)一些較大的不確定性，而這類由人為因素造成的不確定性，是可以通過技術(shù)水平的提升檢測設(shè)備的提高而降低的，所以就需要在檢測壓力容器之前，需要制定精準的檢測方法，提高檢測水平，讓壓力容器在不同領(lǐng)域當中發(fā)揮重要的作用和價值。

2 影響壓力容器檢測不確定性的各種因素

2.1 檢測工具本身的不確定性

如選擇的測量工具精度不夠，或者使用的檢測工具未經(jīng)過校驗，如果檢測工具本身存在問題，那么獲得的檢測結(jié)果與實際上的真實值之間會有較大的差別。比如目前壓力容器的制作，通常是由焊接和冷卻以及其他步驟綜合完成的，在這個制作過程當中所產(chǎn)生的不確定性是無法通過常規(guī)工具檢測出來的，因為焊接合金加工的精確度存在差異，因此在進行這類問題的不確定性檢測時，所需要的檢測工具也大有不同。例如，在對金屬加工這一步驟進行檢測時，所使用到的工具外觀檢測有測厚儀、焊縫檢驗尺、游標卡尺和千分尺等工具，檢測人員在檢測時所使用到的工具包括卷尺和直角工具，這類工具由于精度不高，那么會導(dǎo)致最終的測量結(jié)果與真實之間就會存在一定的差值[1]。還有壓力容器檢驗的種類不同應(yīng)用不同的檢驗工具，壓力容器內(nèi)徑最大、最小值的測量用激光測距儀較準確，焊縫棱角度要有不同內(nèi)徑的模板進行測定，焊縫咬邊、內(nèi)凹、錯邊及余高的測定要用焊縫檢驗尺進行測量等。

目前，檢測焊接所使用的檢驗工具大部分都是偏向于傳統(tǒng)的土制工具，且方法都是采用目測這個方法，這個方法最大的缺點就是檢測時完全憑借技術(shù)人員本身的測量經(jīng)驗來判斷，從而缺乏客觀層面的準確判斷；由于現(xiàn)在各種科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，焊接的檢驗工具相對于傳統(tǒng)工具有較大的改善，但是仍然采用這種目測方法來進行檢測的話，仍然存在許多較大的不確定性，這類檢驗工具的缺點對于產(chǎn)品質(zhì)量的判斷具有非常大的負面作用，并且并不能夠完全客觀地展現(xiàn)出測量的真實結(jié)果。

2.2 壓力容器的腐蝕問題

壓力容器在使用過程當中，如果出現(xiàn)腐蝕問題，就會造成韌性減弱和強度降低兩種情況。對于這些情況的出現(xiàn)，就需要作業(yè)人員展開分析討論，制定出有效地解決措施，避免在之后的使用過程當中，最大程度地減少這類情況的出現(xiàn)。實際檢測過程當中，檢測時會存在一定的危險情況，這就要求檢測人員在檢測時必須高度的細心和耐心，如果壓力容器出現(xiàn)腐蝕，檢驗人員要根據(jù)壓力容器的使用情況進行分析腐蝕的原因，是否是應(yīng)力腐蝕、酸腐蝕、堿腐蝕還是其他腐蝕，腐蝕的深度如何，怎樣測量腐蝕坑的深度，是否進行強度計算，腐蝕后可能產(chǎn)生的后果，危險系數(shù)會不會提升。壓力容器在高溫、高壓和腐蝕介質(zhì)的環(huán)境當中是極易出現(xiàn)腐蝕的情況，而完成檢測之后，如果只是出現(xiàn)了輕微的腐蝕情況，那么通過簡單的處理，仍然可以投入到工作當中，但是如果是較大情況的腐蝕，就需要進行強度計算，如果不能滿足使用要求就需要修理或更換[2]。

2.3 容器的焊縫出現(xiàn)問題

壓力容器在使用過程當中非常容易出現(xiàn)的位置是在焊縫，焊縫是應(yīng)力比較集中的部位，這個位置由于不間斷地受到外力和腐蝕介質(zhì)的作用，會非常容易出現(xiàn)問題。壓力容器在制造過程中焊接是一個重要的環(huán)節(jié)，也是最容易產(chǎn)生缺陷的位置，焊接產(chǎn)生的一些缺陷改變了焊接接頭的完整性和受力截面，削弱了焊接接頭的強度，容易造成應(yīng)力集中，還有些焊接缺陷在使用過程中容易發(fā)展和延伸，如裂紋類缺陷，是在長期的使用過程當中，會使缺陷發(fā)展和增大，影響壓力容器的使用性能，壓力容器焊縫出現(xiàn)問題也有了較高的概率，進一步就會影響壓力容器在工作中發(fā)揮作用。

2.4 檢測工作缺乏規(guī)范性

技術(shù)人員在對一個壓力容器進行不確定性檢測時，要涉及很多的工作步驟，而且所采用的檢測方法也有很多種。如果在檢測多個項目時而采用同一種檢測方法，就很容易出現(xiàn)不確定性問題，比如在對棱角度開展檢測的過程中，通常會受到橢圓度，錯變量以及焊縫余高等各種因素影響檢測結(jié)果，在檢測過程當中，不開展系統(tǒng)的分析，就會使最終的測量結(jié)果并不準確，所以就需要對壓力容器的具體步驟在檢測時需要規(guī)定好統(tǒng)一的檢測步驟以及方法，避免其他檢測因素影響最終的測量結(jié)果。

另外，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷地提高和發(fā)展，各種檢測設(shè)備相對于傳統(tǒng)的檢測設(shè)備都有了一定的提升和完善。相應(yīng)的這類儀器的提升和性能的完善，對于工作人員的技術(shù)水平也有了更高的要求，如果工作人員的自身能力并不能夠使他完全掌控檢測設(shè)備去進行測量，那么在檢測過程當中所造成的不確定性，最終會影響測量結(jié)果與真實值之間會有一定的差異。

3 主要解決策略

3.1 檢測前做好準備工作

為了在檢測壓力容器時獲得更加精準的測量結(jié)果，就需要工作人員在開展檢測之前做好相應(yīng)的準備工作。例如，在開展檢測之前，先對壓力容器的資料檔案進行認真地分析研究，分析在壓力容器中最可能出現(xiàn)的問題在什么位置、需要用哪一個測量工具和哪一套測量方法進行檢測，選擇合適的檢測方法去檢測壓力容器的不同位置，以獲得最精準的測量結(jié)果，還要求檢測人員在檢測時不能有任何工作上的疏忽。

3.2 準備好檢測工具、規(guī)范檢測步驟

檢測人員在開展檢測之前，需要對于將進行使用的測量工具進行調(diào)試，觀察是否能夠滿足在實際過程當中的需求。并且在選擇檢測方法時，要以壓力容器的特點和檢測工具的理論依據(jù)為根本前提，制定出一套可行性的檢測方法。在人為影響下，爭取使測量工具造成的不確定性降到最小[3]。并且為了避免檢測步驟不規(guī)范而造成的不確定性問題，需要將已經(jīng)選擇好的檢測工具以及選擇的檢測方法進行研究設(shè)定，明確好工具精準度的范圍，規(guī)范整個測量過程的步驟，確保將檢測工具能夠發(fā)揮最大的作用，使工具和測量方法所造成的不確定性因素減小到最低。

4 結(jié)語

綜上所述，論文分析的壓力容器在檢測過程當中所造成的影響因素有很多，主要包括檢測工具本身所具有的問題，檢測方法精準度不確定性，壓力容器自身在高溫、高壓環(huán)境下出現(xiàn)腐蝕問題等等都會對最終的測量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，因此為了避免或者減少這類不確定性因素對結(jié)果造成的影響就需要在檢測之前做好工具和檢測方法的選擇，在開展測量之前，檢測人員需要做好檢測工作的準備程序，避免在檢測時出現(xiàn)不必要的工作疏忽。

此外，為了能夠在人為影響下更好的降低檢測不確定性，可以采用資金投入力度加大的方法使檢測的工具不斷的獲得完善和提高，并且技術(shù)人員制定出相對精準的檢測步驟，通過這些人為的方式可以在一定的程度上將人為因素造成的不確定性減到最小，從而能夠獲得最終的檢測值與真實值無限接近。