2018压力容器的检验和缺陷处理的有效方法
【摘要】压力容器是一种具有爆炸危险的特殊设备，在石油、化工、以及冶金等领域应用广泛，结构虽然简单，但受力情况却很复杂，一旦投入使用就要连续运行，还具有爆炸的危险，所以做好压力容器宏观检验至关重要。http://
【关键词】压力容器 检验 缺陷处理
【 Abstract 】 Pressure vessel is one kind has the special equipment explosion danger, in petroleum, chemical, metallurgy and wide application, the structure is simple, but the force is very complex, once put into use will run continuously, also has to explosion, so do pressure vessel macroscopic examination is very important.
【 Key Words 】 pressure vessel， inspection， defects treatment
中图分类号：S963.16+5 文献标识码：A文章编号：
前言
在工业中，压力容器被使用一段时期后，在定期检验过程中往往会发现一些制造时遗留下的“先天”缺陷以及使用中产生的新生缺陷，依据确保安全、“合乎使用”的原则，检验人员能否对缺陷的性质正确定性定量、分析产生原因，进而提出科学、可靠的处理方法显得十分重要。本文对一些常见缺陷做了分类和处理方法的探讨。
一、压力容器宏观检验的人员资格要求
压力容器的宏观检验人员也有相应的资质，压力容器检验师可以进行一二三类压力容器，球形容器和超高压容器的宏观检查;压力容器检验员可进行一、二类容器的宏观检验（不包括医用氧舱）的宏观检查。
二、压力容器宏观检查的工具和设备
进行宏观检查的设备主要包括手电筒、5~10倍放大镜、反光镜、内窥镜、约 0.5kg尖头手锤、钢卷尺、直尺、样板、塞尺等。现在随着测量仪器的发展，测光测距仪等测量设备也越来越多地应用于压力容器的尺寸测量中，各种设备在使用前应保证其处于有效检验状态。
检验方法
1、渗透探伤
渗透探伤是采用黄绿色的荧光渗透液或红色的着色剂来放大显示缺陷的痕迹，从而使用肉眼(借助放大镜)来检查表面的开口缺陷。渗透探伤的原理是液体毛细作用和液体润湿原理。渗透液通过渗入开口缺陷内壁，当在缺陷表面喷上显像剂时，显像剂紧密排列的微小颗粒就将渗入缺陷中的渗透液吸附上来并放大显示。
2、超声波探伤检验
超声波探伤定是根据超声波遇到两种物体界面时，要被反射的特性而被利用的一种探伤手段。日前，常用的是纵波探伤法，主要用于发现与探测面平行或接近平行的缺陷，横波探伤法则主要用于检测与探测面成一定角度的缺陷。超声波探伤灵敏度高，仪器便于携带。
3、宏观检验
宏观检验是肉眼检查、锤击检查及量具检验的统称，凭借检验员的实际检验经验，检查容器的原材料和焊缝的外观缺陷，是否存在凹陷、鼓包、冲刷、表面腐蚀情况，检查容器制造、安装中的不合理现象等等。宏观检验手段虽然简单，但却有效、可行，是一种最常规的检测方法，它在容器定安全等级时是重要的依据，首先经过宏观检验后，检验员才能制定无损探伤的方案。
4、磁粉探伤
磁粉探伤是将工件磁化，使在被检工件表面或近表面存在缺陷处产生漏磁场，当在该处有磁悬液时，漏磁场的存在将引起磁粉的堆积，从而达到发现缺陷的目的。磁粉探伤对工件表面的光洁度要求较低．缺陷发现率高，探伤可靠性好、成本低、速度快，是一种对表面缺陷测检的好方法。
5、射线探伤
射线探伤是应用射线通过物体时能被物体吸收而衰减的原理，使得物体中存在的缺陷在胶片上形成平面的几何影象而达到检测的目的。射线探伤具有直观性、持久性、可录性以及对钢板表面要求低的优点。射线探伤对体积性的缺陷显示比较明显，而当缺陷是裂纹类时，由于厚度差与射线有关的角度变化，一旦超过，较小范围时，缺陷很难在底片上反映出来，特别是对细小裂纹的漏检率更大。
缺陷的危险性
裂纹类缺陷、焊缝根部未焊透、鼓包等缺陷相对较为危险，而像气孔、夹渣和小孔蚀相对来说危险性较小。当然当这些体积性缺陷自身的尺寸超过标准很多，又是另一回事。如缺陷处于高应力集中区域，那么缺陷的危险性就大。在役压力容器检测的主要目的是发现容器新产生或新扩展的缺陷，使用中产生的缺陷大多在表面，埋藏的较少，此类缺陷主要有鼓包、变形、表面裂纹和腐蚀。1台容器的安全状况取决于该容器所含缺陷的危险程度。对危险性缺陷的检测不能一味地增加检测手段，扩大检测面，这是不科学的，不仅检验成本高，而且效率低。因此，在实际工作中应能在诊断安全性的前提下尽可能减小工作量，实现优化检验以便解决容器状况急待解决的问题，且鉴于用户不愿增加检验成本的矛盾，快速准确地检出危险缺陷成为我们的首要问题。
常见缺陷的处理
1、腐蚀
1）均匀腐蚀
均匀腐蚀造成均匀的壁厚减薄，直观观察很难判定腐蚀量，必须借助厚度测量以确定腐蚀程度。如果按剩余壁厚强度校核合格的，不影响定级；经过补焊合格的，可以定为2级或3级。
2）点状腐蚀
对于分散的点状腐蚀，有可能造成穿孔，检验时应加以关注。根据《定检规》 ， 腐蚀深度不超过壁厚（扣除腐蚀裕量）的1/3且在任意200mm直径范围内，点状腐蚀总面积不超过4500mm2，或者沿任一直径的点腐蚀长度之和不超过50mm 的不影响定级。不满足上述条件应进行焊补。
3）局部腐蚀
局部腐蚀的情况比较复杂，对局部腐蚀中与材质劣化相关的如晶间腐蚀、应力腐蚀、石墨化等情况，如有修复的必要，应采取挖补和更换主要受压元件，一般的补焊方法不能从根本上解决问题。对于非材质劣化类的局部腐蚀，腐蚀深度超过壁厚余量的，可按《定检规》第四十条规定，进行无量纲参数G0的计算，以确定是否需要进行焊补。
2、表面裂纹
压力容器表面的工卡具焊迹、电弧损伤、接管角焊缝、丁字口及其他应力集中部位，容易产生表面裂纹。在用压力容器表面探伤时发现的表面裂纹，一般采用打磨消除的方法处理。
3、未焊透缺陷
1）缺陷形成的原因
未焊透是电弧焊中一种常见的焊接缺陷，产生未焊透的原因有以下4个方面：
(1)焊接坡口设计不良，坡口角度或对口间隙太小，钝边太厚。
(2)焊接规范选择不合适，如焊接电流过小，电弧电压偏低，焊接速度过快等。
(3)焊接操作不当，如焊条角度或焊丝位置不正确而偏焊，运条技法不当或焊接过程产生磁偏吹；
(4)坡口焊渣、氧化物未清除。
2）缺陷存在形式
未焊透缺陷以下列4种形式存在于压力容器的焊接接头中，见图1。
这4种形式的未焊透缺陷在某种条件下。可能会导致介质对结构产生缝隙腐蚀与应力腐蚀。
图1 未焊透缺陷的四种形式
3）对未焊透缺陷的处理方法
对未焊透缺陷处理方法，取决于未焊透缺陷在检验中是否有裂纹产生。由于消除缺陷及补焊常常在有较大的拘束应力的条件下进行，因此修复时还必须考虑其它未补焊部能产生新的扩展。对那些使用年代久远，已有裂纹产生，且修复I：作量大的压力容器，应综合考虑后判废。
期检验时缺陷处理的实例
30m3氢气储罐检验
某单位2台30m3氢气储罐，主体材料16MnR，封头、筒体壁厚都是16mm，设计压力1.5MPa，内径2400mm，高7030mm。该容器下部位于房间内，上部置于露天环境中，表面有保温层覆盖。2002年首次进行内外部全面检验，外表面磁粉探伤时发现容器上部即室外焊接接头部位有多处表面裂纹，裂纹走向横向、纵向都有，多数集中在筒体纵缝上，少数在筒体与封头连接环缝上，2台共计发现30条表面裂纹。由于使用单位无法提供质量证明书等出厂资料，所以增加了检验项目和比例，宏观检查焊缝表面成型良好，无明显错边、咬边、棱角度、变形等。100%超声波探伤均为I级，Ir192γ射线拍片共计130张，其中6张II级，其余均为I级，现场金相复膜和硬度测定都未发现异常。通过打磨，有3处裂纹较深，打磨至低于母材时消除。考虑到使用压力比较低（1.1MPa ），壁厚校核能满足要求，所以该缺陷不进行补焊，圆滑过渡后安全状况等级评为3级，允许继续使用3年。同时要求使用单位改进罐体上部保温层的质量，保证保温效果，以避免温度差过大。2007年再次检验时，共发现7处表面裂纹，深度都比较浅，经打磨消除后，至今一直安全使用。
结语
本文探究了压力容器检查，各种缺陷检查。并进行了详细的论述，压力容器的检验可以及时的发现和消除隐患，选用合理的检验方法避免“漏检”、“错检”是保证检测准确性的关键措施，只有根据检查的结果和状况对压力容器进行质量分析并采取处理措施 ，才能防止压力容器事故意外的发生。
参考文献
【1】陶民华，王立安.在用压力容器检验优化方案浅析.黑龙江石油化工，2004(2)
【2】杨银光，王俊刚.在用压力容器定期检验内容及方法对比.内蒙古石油化工，2004(1)
【3】TSG T700―2004，压力容器定期检验规则
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