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摘要:压力容器也就是要具备容器的基本能力,可以容盛一些物体,通常来说是气体以及液体,是钢制的罐体,压力容器有着非常强的密封性,并且可以承受极强的压力,这是压力容器最典型的特点,在化工生产中压力容器是比较常见的,尤其是在石油企业压力容器是不可缺少的,压力容器的安装以及运行,外部环境通常是比较恶劣的,而且压力容器本就是在高压的情况下工作,还是有着一定危险性的,通常定期就要对压力容器展开检测和维修,在检测的时候遇到的问题也是多种多样的,选择合适的检测方法也是至关重要。
关键词:压力容器;常见问题;检测方法
1压力容器常见问题分析
1.1缺陷问题
从检测内容方面说,缺陷问题主要集中在压力容器表面,即表面的裂纹、裂口、凸四等,这些表面缺陷可能来源于两个方面,其一是生产制造过程中出现但出厂没有经过严格的测试,业主在安装使用后较长一段时间才发现。其二压力容器原本完好,在使用的过程中受到了内力、外力的影响,逐渐出现了表面的缺陷。无论哪一种情况,都需要检测工作人员认真对待,表面缺陷并非是小问题,需要重点处理。在检测的过程中可以利用一些先进的设备,如探伤仪设备,可以快速、准确地得到表面裂纹、凸四、裂缝的反应。在检测过程中,很多操作人员对细微裂缝面积缺乏警惕性,事实上按照我国特殊设备的应用要求,一旦发生表面缺陷就需要认真分析其发生的原因,并采取必要的、妥当的措施进行处理。
1.2腐蚀问题
腐蚀是工业设备的常见问题,也是十分严重的安全隐患,压力容器的腐蚀特点是,容器表面均匀腐蚀和局部腐蚀,从腐蚀引起的原因可分为由工作介质引起的腐蚀和设备工作环境引起的腐蚀。一般检测方法有宏观检验和壁厚测定。均匀腐蚀宏观检验较难发现,可通过壁厚测定来确定设备是否存在腐蚀。并根据设备公称壁厚、实测壁厚、腐蚀余量等参数来共同确定设备腐蚀严重程度,腐蚀情况较为严重的容器要求工作人员及时处理,处理之后仍不能保证安全运行至下一检验周期或处理方式不符合规范要求的,则要求业主放弃,主动进行废物处理不能够在使用。实际运营中,处于经济方面的考虑,压力容器的腐蚀如果只是轻微的,则可以通过修复的方式继续应用,如表面腐蚀问题,可以经过打磨,应用防腐涂料处理,继续应用。经济性处理腐蚀问题的一个原则就在于,如果维系费用高于实际产生的价值,就可以完全放弃,否则继续应用或处理不当,就会容易造成工作人员的人身安全威胁。
1.3焊缝问题
压力锅炉是利用钢材生产的,而不是天然形成,因此焊缝是不可避免的。压力容器内部的气体或液体,在压力作用功能上几乎是均衡的(忽略稍微的重力因素),如果焊缝出现缺陷,很容易从焊接的位置发生泄漏甚至引起爆炸。因此,焊缝问题对于压力容器检验是十分重要的环节。压力容器的几何不连续性会造成应力的相对集中或分散,在温度剧烈变化的情况下,微小的焊缝缺陷会极速扩张,造成较为严重的事故;因此,在检测出焊缝问题之后,必须做出合理的解决措施,包括打磨、补焊、防腐等步骤。
2压力容器检测方法选择
压力容器的检测可使用方法很多,检测人员在执行中首要考虑的问题是采取什么样的方法才更有效。以下同样结合常用的、便于开展的几种测试方法进行讨论,并分析对应的应用。
2.1射线检测法
射线检测在压力容器的检验中较为常见,也是遵守无伤探视」原则的一种方法。一般来说,射线探测技术主要应用于焊缝和气孔的检查,射线较为严谨详细的数据在表面缺陷的检测中也有很好的应用效果;但相对应地,射线检测在压力容器的其他部位,如管道、棒材、机座锻件等位置则发挥不出来理想的效果,检测数据不够精确。总体来说,射线检测可以提供较为直观的数据和图像,在容器的各种尺寸应用上也十分令人满意,因此具有十分广泛的用途。
2.2超声波检测法
超声波是近年来逐渐流行的一种检测方法,在压力容器的应用中,超声波仪器最早是用来探测气体或液体的流量。技术人员在研究中发现,超声波可以在压力容器内部的传播中构成衰减,遇到界面之后产生反射并呈现出一定的波段反应。利用这一原理,可以对压力容器内部进行缺陷的检测。根据超声波检测法的特点,用于检测内部焊缝是较为理想的,在波形反应上会呈现出明显的几何断裂,在压力容器的其他部分也同样有很好的表现,如锻件、管道等。超声波检验法的显著优势在于其灵敏度高,指向性好,穿透力强,仪器设备的开发倾向于手携式,检测速度快、成本低等,具有很好的优越性。对于一些恶劣环境中的应用,可以充分发挥体积小、设备轻的优势。
2.3磁粉检测法
为了让磁粉检测灵敏度得到有效保障,需要对检测部位先进行打磨使之达到相关标准规定的粗糙度,尤其是在对接焊缝和角焊缝,由于其表面具有不平整的焊波和不均匀的油漆厚度,因此不能够进行带漆检测。例如:当气瓶具体尺寸为直径223mm高1320mm壁厚为5mm,中间一道环焊缝。材质为16MnR,可对瓶体进行自动化磁粉检测,中间一道环焊缝进行实时成像自动化检测。在对筒体、管子、弯头等结构平整部件进行检测时,可以选用带漆检测法进行检测,只有油漆均匀致密却没有剥落起皮的部件才能够使用带漆检测。此外,针对于高应力部件也不能够使用带漆检测,例如:承载剪切、强拉的吊杆等。在带漆磁粉检测之前,相关检测人员应该先对油漆层外观的均匀致密性進行详细检查,并观察其是否存在剥落、起皮以及厚薄不均匀等问题;同时还要测量油漆层厚度,厚度在50μm以下的非磁性油漆涂层可以进行直接检测。若厚度超过50μm,则需要进行对比试验,先在需要检测工件的表面将A型试片形状的油漆涂层去除掉,将其无人工缺陷的一面朝上、紧贴工件表面,然后进行油漆层涂刷,涂刷一次进行一次检测,直到其和工件涂层大致相同。另外,在带漆层磁粉检测的实际检测过程中,应该注意尽可能的选择使用交流磁化方法。
3提高无损检测技术效果的途径探讨
3.1建立相应的监督机制
为了实现良好的检测效果,企业不能仅仅依赖于无损检测技术水平本身的提高,而应该多管齐下地建立起一个完备的监督体制,利用专业的监督体系,来使得检测效果不断提升。首先,无损检测手段的选择必须根据具体的情况而定,不同的材料生产出来的不同形状的压力容器,都有不同的适用手段,不能一概而论。其次,所需检测的容器的部位必须在检测之前得到全面的审核,才能够给予检测过程充分的保障。最后,检测过程的一系列流程必须在监督人员的监督下进行,只有公正严明,才能保证效率和效果。
3.2切实提高检测人员的专业水平
当前,我国的许多企业在对压力容器进行检验的过程中,由于缺乏专业性足够强的检测人员,因此往往在很大程度上限制了压力容器检测效果的准确性和可靠性,从而影响了产品的质量。企业只有在检测人员的专业性问题上给予足够的重视,使用一定的绩效、薪酬制度作为根本的激励,并且不断进行考核和淘汰,才能够有效地提高企业的效率和检测的水平。
4结束语
压力容器是在石油化工中比较常用的设备,由于工作的环境比较恶劣,同时总是在高压的情况下运行,定期对压力容器展开检测以及维护是必要的,需要结合实际的情况采取合适的检测方法,找到压力容器中的缺陷问题。
参考文献:
[1]赵艳,王福强,鞠光乾.冶金锅炉压力容器易发生的事故及检测方法研究[J/OL].世界有色金属,2018,(17):31+33.
[2]张文庆.无损检测技术在高温压力容器不停车、不开罐检测中的应用[J].化工管理,2017,(33):99.