壓力容器的檢驗(yàn)

1、壓力容器的檢驗(yàn)壓力容器在檢修活動(dòng)中存在著諸多危害， 如壓力容器檢修時(shí)要釋放所有的氣體和底部殘留液并更換零件， 易出現(xiàn)較多的泄漏； 所有進(jìn)入壓力容器檢修場(chǎng)所的人員都可能因其不安全行為而成為風(fēng)險(xiǎn)的制造者（也可能成為事故的受害者） ；所有壓力容器檢修場(chǎng)所內(nèi)的設(shè)施都可能存在不安全狀態(tài)， 如壓力容器連接管道上只是關(guān)閉閥門(mén)， 而沒(méi)有按要求堵盲板造成的毒物泄漏事故。 因此，為了保障職工的安全和健康， 為了保證壓力容器可以保持一個(gè)良好的工作狀態(tài)， 就需要對(duì)壓力容器進(jìn)行定期檢驗(yàn)， 并且正確識(shí)別壓力容器定期檢驗(yàn)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)， 將存在的潛在的問(wèn)題及時(shí)找出來(lái)， 采取一系列的措施進(jìn)行解決， 真正實(shí)現(xiàn)安全、 健康和環(huán)

2、境管理的統(tǒng)一。1 壓力容器的定期檢驗(yàn)特種設(shè)備安全監(jiān)察條例第二十八條： “特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)按照安全技術(shù)規(guī)范的定期檢驗(yàn)要求， 在安全檢驗(yàn)合格有限期屆滿前一個(gè)月向特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)提出定期檢驗(yàn)要求， 未經(jīng)定期檢驗(yàn)或者檢驗(yàn)不合格的特種設(shè)備， 不得繼續(xù)使用?！眽毫θ萜鞯亩ㄆ跈z驗(yàn)，指的是在壓力容器的生命全周期內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，就需要結(jié)合相關(guān)的要求和規(guī)定， 做好檢驗(yàn)工作， 將那些存在的或者潛在的隱患給找出來(lái)，以免影響到壓力容器的安全穩(wěn)定運(yùn)行， 采取一系列的措施進(jìn)行及時(shí)的消除和解決，避免有重大事故發(fā)生于壓力容器的運(yùn)行過(guò)程中， 威脅到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。壓力容器的定期檢驗(yàn)根據(jù)其檢驗(yàn)項(xiàng)目和范圍可以分為外部檢

3、查、 內(nèi)外部檢驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)。在正常情況下，各類(lèi)檢驗(yàn)的周期應(yīng)符合如下規(guī)定： （1）外部檢查是指專業(yè)人員在壓力容器運(yùn)行過(guò)程中所進(jìn)行的檢查， 目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)容器在外表面及操作工藝所存在的不安全因素，確定容器能否在保證安全的情況下繼續(xù)運(yùn)行。容器的外部檢查每年應(yīng)不少于一次。 （ 2）內(nèi)外部檢驗(yàn)是指專業(yè)人員在壓力容器停止運(yùn)行的情況下所進(jìn)行的技術(shù)檢驗(yàn)。 目的是盡早發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)部和外部所存在的缺陷，確定容器能否繼續(xù)運(yùn)行，或制定為保證安全所必須采取的適當(dāng)措施。容器的內(nèi)外部檢驗(yàn)的周期，根據(jù)容器的具體情況，包括操作條件、環(huán)境以及原有的缺陷情況等而定。工作介質(zhì)無(wú)明顯腐蝕、 部件不存在較大的缺陷以及其它的安全狀況良好的壓

4、力容器， 內(nèi)外部檢驗(yàn)每六年至少進(jìn)行一次； 安全狀況較差的， 每三年至少檢驗(yàn)一次。工作介質(zhì)對(duì)器壁材料有腐蝕性， 且按腐蝕速率控制使用壽命的容器， 內(nèi)外部檢驗(yàn)的間隔期應(yīng)不超過(guò)容器剩余壽命的一半。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)期限應(yīng)予適當(dāng)縮短： 介質(zhì)對(duì)壓力容器材料的腐蝕情況不明、 或腐蝕速率大于每年 0.25mm以及設(shè)計(jì)者所確定的腐蝕數(shù)據(jù)嚴(yán)重不準(zhǔn)確的；材料焊接性能差，在制造時(shí)曾多次返修的；首次檢驗(yàn)的；使用條件差，管理水平低的；使用期超過(guò) 15 年，經(jīng)技術(shù)鑒定確認(rèn)不能按正常檢驗(yàn)周期使用的；檢驗(yàn)員認(rèn)為應(yīng)該縮短的。（3）耐壓試驗(yàn)是指壓力容器停機(jī)檢驗(yàn)時(shí)所進(jìn)行的超過(guò)最高工作壓力的壓力試驗(yàn)，壓力容器耐壓試

5、驗(yàn)的周期是每 10 年至少進(jìn)行一次。有下列情況之一的壓力容器，經(jīng)內(nèi)外部檢驗(yàn)合格后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)： 用焊接方法修理或更換主要受壓元件的；改變使用條件且超過(guò)原設(shè)計(jì)參數(shù)的； 更換襯里的； 停止使用兩年或兩年以上、重新投入運(yùn)行的；新安裝或移裝的；無(wú)法進(jìn)入器內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)的；使用單位對(duì)容器的安全性能有懷疑的。2 壓力容器的檢驗(yàn)方法常用的檢驗(yàn)方法有： 宏觀檢查，主要用于檢查容器表面的各種缺陷； 無(wú)損探傷檢驗(yàn)，主要用于檢查原材料及焊縫表面和內(nèi)部缺陷； 理化檢驗(yàn)， 多用于檢查原材料及焊縫化學(xué)成分及機(jī)械性能的破壞性試驗(yàn)； 整體性能檢驗(yàn)，主要用于檢查容器宏觀強(qiáng)度及密封性的耐壓試驗(yàn)和氣密性實(shí)驗(yàn)。2.1宏觀檢查（

6、1）目視法目視法即肉眼檢查，也可手電筒、放大鏡、內(nèi)窺鏡等輔助檢查。壓力容器大面積范圍、結(jié)構(gòu)的變化、 細(xì)微的顏色都可以用肉眼掃視。 手電筒貼著容器平行照射，也能使得容器表面的坑槽、 鼓包、表面的裂紋和變形得凸凹不平現(xiàn)象都能清楚顯示出來(lái)， 這是燈光散射所不能達(dá)到的效果。 當(dāng)被檢查的部位比較狹窄， 無(wú)法用肉眼直接觀察時(shí)， 可以用反光鏡或內(nèi)窺鏡伸進(jìn)容器內(nèi)進(jìn)行檢查。 內(nèi)窺鏡通常有軟管和硬管兩種，可以有不同的長(zhǎng)度，其頭部有一凸鏡，可以被檢部位放大，利用光導(dǎo)纖維將光線傳到頭部， 有的可進(jìn)行照明。 當(dāng)懷疑容器表面有裂紋時(shí)， 可以用紗布將被檢查部位打磨干凈，然后用濃度為 10%的硝酸酒精溶液將其浸潤(rùn)，擦干凈后用

7、 5-10 倍的放大鏡進(jìn)行觀察。對(duì)具有手孔或有較大接管而人又無(wú)法進(jìn)到容器內(nèi)用肉眼檢查的小型容器，可將手從手孔或接管口中伸入，觸摸容器的內(nèi)表面，檢查內(nèi)壁是否光滑，有無(wú)凹坑、鼓包。當(dāng)容器表面的防腐層、保溫層、耐火隔熱層、襯里或夾套等妨礙檢查時(shí)， 如果需要應(yīng)部分或全部拆除后再進(jìn)行目視檢查。目視檢查時(shí)， 往往會(huì)在容器殼體表面發(fā)現(xiàn)各種形態(tài)的缺陷，檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)容器制造、使用等情況，進(jìn)行綜合判斷，并分別予以不同的處理。（ 2）錘擊檢查過(guò)去最常用的壓力容器檢驗(yàn)方法是用大約0.5kg 的尖頭手錘進(jìn)行捶擊檢查。手錘輕輕的敲擊容器或部件的金屬表面，如果是有經(jīng)驗(yàn)的人根據(jù)所發(fā)出的聲音和小錘的彈跳程度就可以判斷壓力容器

8、是否良好。如果小錘聲音清脆和彈跳狀況良好，那么表明被敲擊的部位沒(méi)有重大的缺陷，相反則反之。（ 3）量具檢查量具檢查即采用常規(guī)量具測(cè)量容器各部分的尺寸和缺陷大小、 面積、深度和位置等。包括用拉線或量具檢測(cè)容器的結(jié)構(gòu)尺寸， 例如，用鋼卷尺圍出筒體的周長(zhǎng)，用計(jì)算圓周長(zhǎng)的公式和筒體的實(shí)際壁厚值算出筒體的平均內(nèi)直徑， 以求得筒體的內(nèi)徑偏差。 測(cè)量筒體同一斷面不同方位處的直徑， 以求得該斷面的最大直徑和最小直徑，計(jì)算二者之差即為該斷面筒體的圓度。 在通過(guò)殼體中心線水平面即沿圓周 0、90、180、2704 個(gè)部位拉 0.5mm的細(xì)鋼絲測(cè)量殼體的直線度。測(cè)量的位置離殼體縱焊縫的距離不少于 100mm，當(dāng)殼體

9、厚度不同時(shí)，計(jì)算直線度時(shí)應(yīng)減去厚度差。 用平直緊僅靠容器、 管板等的表面， 用游標(biāo)卡尺或塞尺檢查容器的平直度、腐蝕、磨損、鼓包的深度（高度） ，管板的平面度等。用專用量具測(cè)量焊接后的焊縫寬度、焊縫余高、角焊縫厚度等。焊縫檢驗(yàn)尺主要有主尺、高度尺、咬邊深度尺和多用尺四個(gè)零件組成， 用它來(lái)檢查焊縫的各種口角度、 高度、寬度、間隙和咬邊深度。在壓力容器的宏觀檢查中經(jīng)常用它來(lái)檢查焊縫表面尺寸。2.2無(wú)損探傷檢驗(yàn)（ 1）射線檢驗(yàn)法射線檢驗(yàn)法是用于檢驗(yàn)壓力容器中的焊接焊縫缺陷，利用放射性同位素Ir或 Se 進(jìn)行 Y 射線的照相。通常來(lái)說(shuō)，射線檢測(cè)技術(shù)往往多用于檢測(cè)壓力容器的焊縫和氣孔等問(wèn)題， 并且射線檢驗(yàn)

10、在壓力容器表面缺陷的檢驗(yàn)中也有較好的實(shí)踐效果。而且通過(guò)射線檢驗(yàn)法可以得出壓力容器缺陷的具體圖形。但是應(yīng)當(dāng)注意，射線檢驗(yàn)方法在壓力容器的鍛件、管材、棒材的檢驗(yàn)中， 其檢驗(yàn)效果并不是非常精確，并且使用這種方法應(yīng)注意照相的角度和壓力容器的厚度，同時(shí)射線檢驗(yàn)法對(duì)身體有害，要注意做好防護(hù)工作。（ 2）超聲波檢驗(yàn)法超聲波檢測(cè)方法是指技術(shù)人員通過(guò)利用超聲波在壓力容器內(nèi)部傳播過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生衰減并且遇到界面會(huì)產(chǎn)生反射的性質(zhì)來(lái)對(duì)壓力容器可能存在的缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)。通常來(lái)說(shuō)超聲波檢驗(yàn)方法可以應(yīng)用于焊縫內(nèi)部檢驗(yàn)和埋藏缺陷檢驗(yàn)，并且在和壓力容器鍛件檢驗(yàn)中也有較好的表現(xiàn)。除此之外，超聲波檢驗(yàn)方法還具有靈敏度高、指向性好、穿透力

11、強(qiáng)、檢測(cè)速度快、檢驗(yàn)成本低和設(shè)備體積小、設(shè)備重量輕、便于攜帶和進(jìn)行檢驗(yàn)操作、檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)較低等優(yōu)點(diǎn)。 因此在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用往往能取得較好的檢驗(yàn)效果。（ 3）磁粉檢驗(yàn)法磁粉檢驗(yàn)方法是指通過(guò)對(duì)壓力容器的缺陷處進(jìn)行磁場(chǎng)作用并且通過(guò)磁粉的相互作用來(lái)對(duì)壓力容器表面材料的情況和壓力容器有無(wú)缺陷進(jìn)行合理的判定。由于許多壓力容器表面材料含有一定比例的鐵元素，因此磁粉檢驗(yàn)方法具有較好的泛用性，并且能夠在壓力容器的表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等問(wèn)題的檢驗(yàn)過(guò)程中取得較好的檢驗(yàn)成果。 這種檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)成本低、 檢驗(yàn)速度快、檢驗(yàn)靈敏度高，但是其存在只適用于鐵磁性材料的壓力容器，使其適用范圍狹隘。（ 4）滲透檢驗(yàn)法滲透檢

12、驗(yàn)方法是指通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象來(lái)對(duì)壓力容器固體材料表面的缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)。 這一檢驗(yàn)的具體方法是將檢驗(yàn)用液體滲透到壓力容器的缺陷中，并且在使用去除劑對(duì)多余的滲透液進(jìn)行清除后， 通過(guò)使用顯像劑將壓力容器存在的缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)。 由于滲透檢測(cè)可以適用于疏松多孔性材料壓力容器以外的大多數(shù)壓力容器， 因此擁有著較強(qiáng)的泛用性。 并且這種方法在鋼鐵材料、 有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的壓力容器檢驗(yàn)中有著較好的檢驗(yàn)效果。但是應(yīng)當(dāng)看出，滲透檢驗(yàn)方法對(duì)滲透液的工藝要求較高， 因此技術(shù)人員在這一檢驗(yàn)方法的應(yīng)用過(guò)程中需要合理選擇適合壓力容器材料的滲透劑及相應(yīng)的檢驗(yàn)工藝， 并且選用可行的滲透檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)等，有效提升滲透檢驗(yàn)方

13、法的科學(xué)性、可靠性、可行性。另外，由于滲透檢驗(yàn)方法具有操作簡(jiǎn)單、檢驗(yàn)成本低、缺陷顯示較為直觀、檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)， 因此多應(yīng)用于難度較高的壓力容器檢驗(yàn)， 并且可以在一次檢驗(yàn)中就取得較為精確的檢驗(yàn)效果。 而且滲透檢驗(yàn)方法在壓力容器表面微細(xì)裂紋的檢驗(yàn)時(shí)往往具有比射線檢測(cè)更高的靈敏度， 同時(shí)還可以用于磁粉檢測(cè)無(wú)法應(yīng)用到部位的檢驗(yàn)。 但是滲透檢驗(yàn)方法的應(yīng)用存在對(duì)壓力容器留有殘?jiān)土粝挛廴疚锏目赡苄?，因此在?duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)需要進(jìn)行相應(yīng)的污染處理和殘?jiān)幚恚?從而促進(jìn)壓力容器檢驗(yàn)效果的合理提升。2.3 理化檢驗(yàn)（ 1）金相復(fù)膜技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)金相復(fù)膜技術(shù)一般簡(jiǎn)稱為復(fù)膜金相，即通過(guò)將預(yù)制的復(fù)型材料與金相試樣貼合的方法

14、取得部件金屬微觀組織形貌的復(fù)型技術(shù)。復(fù)型時(shí)，先對(duì)選取的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行磨制、拋光、腐蝕，然后用溶劑將已制好的復(fù)膜材料軟化，使其具有一定的流動(dòng)性，再使復(fù)膜片與金屬面相接觸，并加壓使復(fù)膜面材料流動(dòng)， 以充滿在磨面上圖像的浮雕之間， 從而復(fù)印出金相圖像。 復(fù)膜完后， 將膜取回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察，也可以對(duì)膜進(jìn)行噴金， 然后再觀察分析。 通過(guò)對(duì)待檢表面進(jìn)行金相復(fù)型取樣后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)復(fù)膜下來(lái)的金相進(jìn)行詳細(xì)地觀察，就能準(zhǔn)確地分析該檢測(cè)部位的金相組織。金相復(fù)膜過(guò)程中要注意復(fù)膜下來(lái)的金相顯示的是金屬表面凸凹部位的輪廓形象，其形貌凹凸與試樣正好相反， 因此復(fù)膜下來(lái)的金相稱之為負(fù)型金相，又因復(fù)型材料的粘度大， 流動(dòng)性小，因

15、此復(fù)膜金相上觀察到的圖像比常規(guī)金相的要稍大，特別是在分析蠕變孔洞大小時(shí)需要考慮這點(diǎn)。（ 2）硬度測(cè)定硬度是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力， 是反映材料強(qiáng)度、 塑性和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。 TSG R7001-2013壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則規(guī)定：有材質(zhì)劣化傾向或有焊縫硬度要求的壓力容器，在定期檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行硬度檢測(cè)。進(jìn)行硬度測(cè)定可以評(píng)定容器材質(zhì)劣化傾向、 容器應(yīng)力腐蝕敏感性、 材料焊接冷裂傾向。利用檢測(cè)硬度的方法來(lái)監(jiān)測(cè)材料劣化程度， 驗(yàn)證材料焊接性能的好壞， 評(píng)價(jià)壓力容器的安全狀況， 是壓力容器定期檢驗(yàn)最常用的一種有效的， 低成本的檢驗(yàn)手段。（ 3）取樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)壓力容器強(qiáng)度校核是在用壓力

16、容器定期檢驗(yàn)的常用手段，如何正確地對(duì)在用壓力容器進(jìn)行強(qiáng)度校核關(guān)系到檢驗(yàn)單位的檢驗(yàn)檢測(cè)工作質(zhì)量和壓力容器的安全運(yùn)行，作為檢驗(yàn)人員應(yīng)能夠正確掌握和熟練應(yīng)用。通過(guò)取樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)， 根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)采用適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度計(jì)算公式得到計(jì)算結(jié)果。2.4 整體性能檢驗(yàn)（ 1）耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)是壓力容器定期檢驗(yàn)的順利進(jìn)行的基礎(chǔ)與前提。 工作人員在發(fā)現(xiàn)壓力容器出現(xiàn)停機(jī)狀況時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)壓力容器進(jìn)行及時(shí)的耐壓試驗(yàn)。 通常來(lái)說(shuō)壓力容器耐壓試驗(yàn)的周期相比內(nèi)部檢驗(yàn)與外部檢驗(yàn)較長(zhǎng)。 因此壓力容器耐壓試驗(yàn)的周期每 10 年至少進(jìn)行一次。 除此之外 ,即使壓力容器經(jīng)內(nèi)外部檢驗(yàn)均合格后也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。因此壓力容器定期檢驗(yàn)人員在工作中應(yīng)當(dāng)

17、通過(guò)耐壓試驗(yàn)的有效應(yīng)用促進(jìn)壓力容器的安全性能不斷提升并且使用壽命的有效延長(zhǎng)。（ 2）氣密性實(shí)驗(yàn)氣密性試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)容器的各聯(lián)接部位是否有泄漏現(xiàn)象。介質(zhì)毒性程度為極度、高度危害或設(shè)計(jì)上不允許有微量泄漏的壓力容器，必須進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)所用氣體，應(yīng)為干燥、清潔的空氣、氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w。進(jìn)行氣密性試驗(yàn)時(shí)，安全附件應(yīng)安裝齊全。 試驗(yàn)時(shí)壓力應(yīng)緩慢上升， 達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)壓力后保壓不少于 30 分鐘，然后降至設(shè)計(jì)壓力，對(duì)所有焊縫和連接部位涂刷肥皂水進(jìn)行檢查，以無(wú)泄漏為合格。如有泄漏，修補(bǔ)后重新進(jìn)行液壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。3 壓力容器常見(jiàn)檢驗(yàn)問(wèn)題在壓力容器的檢驗(yàn)過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)對(duì)檢驗(yàn)成果的精確性產(chǎn)

18、生較大的影響，這主要體現(xiàn)在表面缺陷問(wèn)題、腐蝕問(wèn)題、焊縫問(wèn)題等環(huán)節(jié)。以下從幾個(gè)方面對(duì)壓力容器常見(jiàn)檢驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行分析。3.1 表面缺陷問(wèn)題表面缺陷問(wèn)題是壓力容器檢驗(yàn)的重要內(nèi)容。 通常來(lái)說(shuō)較為常見(jiàn)的的表面缺陷主要包括裂紋、 缺口的問(wèn)題。這些表面缺陷有的是在壓力容器的使用過(guò)程中產(chǎn)生的，而有的是在壓力容器的制造時(shí)殘留下來(lái)的。 在壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中， 工作人員需要對(duì)表面缺陷問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)處理， 例如在表面缺陷問(wèn)題的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)過(guò)程中工作人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用磁粉探傷技術(shù)對(duì)表面存在的缺陷進(jìn)行檢查， 快速、準(zhǔn)確、直觀地檢查到壓力容器表面存在的裂紋和缺陷， 從而有效提升壓力容器檢驗(yàn)的靈敏性和可靠性。 另外，由于表面裂紋自身存在著較大的危害性， 因此工作人員一旦發(fā)現(xiàn)表面缺陷則需要認(rèn)真分析其產(chǎn)生原因， 并且通過(guò)采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)其