压力容器缺陷检验

压力容器缺陷检验

发表时间：2018-04-02T10:44:58.140Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：王鹤

[导读] 摘要：压力容器在实际投入运行的过程中，受各种条件的制约通常存在着诸多问题，长期使用还可能会产生裂纹以及变形等缺陷。江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院江苏南通 226600

摘要：压力容器在实际投入运行的过程中，受各种条件的制约通常存在着诸多问题，长期使用还可能会产生裂纹以及变形等缺陷。为保证压力容器能够长期安全运行，需要在问题出现前就对可能出现的缺陷进行科学预判并加以及时修复。针对各类缺陷要有针对性研究，根据其特点来进行检验，这样就能够进一步提升缺陷检出率，以确保压力容器能够正常安全运行。

关键词：压力容器；检验方法；缺陷分析

前言

压力容器是承压类特种设备的一种，广泛的应用于机械、化工、石油、冶金、轻工、航空航天等各工业生产领域以及医院、商场、宾馆等各类服务型场所。随着我国经济建设的飞速发展，企业规模化、工业化、自动化水平的日益提高，带来了压力容器使用量的快速增长，随之而来的预防压力容器因失效而发生事故的特种设备检验检测工作就显的尤为重要，对于储罐类压力容器缺陷主要分为两类：1）生产、安装过程产生的缺陷；2）使用过程中产生或发展的新生缺陷。

第一类可视为微小的超标缺陷，主要包括：非金属夹杂、拉痕、白点、断裂、折叠、气孔、夹渣、夹层、咬边、弧坑、未熔合、未焊透、应力裂纹等，以及在制造及安装监检过程中，由于检验人员的水平有限导致的对标准把握不准确、检验仪器本身问题、检验人员责任心等问题；第二类主要包括：第一类缺陷的扩展使未超标缺陷发展为超标缺陷、使用管理较差、使用环境恶劣、变载荷工况、多次返修及检修不当产生的新生缺陷。

1 设备及缺陷检验方法

1.1 设备简介

以在役运行的某氯气储罐为例，由于氯气属于高度危险化学介质，依据《固定式压力容器安全技术检查规程》规定属于第一组介质，根据压力与容积乘积判定该容器属于第三类压力容器，其主要参数如表 1 所示。

表 1 氯气储罐参数

1.2 检验方法

根据压力容器盛装介质的特点，判断可能发生的损伤模式为：盐酸腐蚀、氯化物应力腐蚀开裂等，通过对容器进行无损检测（磁粉探伤、超声波探伤等），重点检测焊缝及热影响区范围内的表面及近表面裂纹情况及材料内部的埋藏缺陷，并通过宏观及壁厚测量对内外表面的腐蚀状况进行评估判断，通过硬度测量发现应力较高区域，采取相应对策进行消除或预防。

磁粉探伤检测主要应用于检测铁磁性材料表面及近表面的缺陷，其原理是被检工件被磁化后，如被检工件存在不连续或者缺陷，磁力线则只能绕过不连续或缺陷，形成漏磁场，将依附在工件表面的磁粉吸附聚集，在适宜的光照条件下，可以得到肉眼可见的磁粉痕迹，可以清楚地反映出不连续的位置和形状以及缺陷严重程度等。该探伤方法的特点是简便、显示直观。

渗透无损检测是一种基于毛细现象来检查工件表面开口缺陷的无损检测方法，即在检测材料表面使用一种液态染料，使其在表面保留至预设时间，此液态染料则由于“毛细作用”进入材料表面开口的缺陷。“毛细作用”一直贯穿于染色剂停留过程中，直到将多余的染料清洗完全。此时将某种显像剂应用于被检工件表面，渗透到缺陷令其着色，从而显现。该探伤方法的特点是适用范围广，不受被检工件限制。超声波无损检测是指用超声波技术来检测工件，并以超声检测显示仪作为表达方式的一种无损检测方法。当对被测工件施加超声探头时，超声会沿被测物的表面传递到内部，并在内部界面的边缘发生反射，使用相关仪器设备采集反射波数据，可以在荧屏上形成脉冲波形，从而能够通过反射波形的特点来判定损伤性质和缺陷部位。该探伤方法的特点是易操作、简便便捷，受外界影响小。

射线无损检测主要是利用射线在不同物体中衰减程度不一的原理对被测工件缺陷进行检测，并以胶片显影记录信息的技术。检测时不断改变射线的透照部位，缺陷处对透照的吸收能力较差，反应在底片上的感光度较其他部位偏大，缺陷的投影图像能直观地反映在底片上。该探伤方法的特点是缺陷显示直观，定性定量定位准确。金相检验分为现场金相检验和实验室金相检验。现场金相检验是指在检验现场不对设备造成破坏性损伤、不影响设备的正常使用的前提下，对材料的金相组织进行观察，并对所用材料在运行一段时间后的组织情况进行分析和评价。现场金相检验的特点是不会对设备造成破坏，并且能在现场对设备组织进行分析评价。

2 氯气储罐缺陷分析

2.1 储罐内部宏观检验

通过对氯气储罐内部宏观检验发现大量瘤状物质及腐蚀坑，瘤状物质剥落后为小腐蚀坑。针对该缺陷建议使用单位对进入氯气储罐的气源工艺进行排查，保证罐体内部的干燥。

2.2 焊缝表面无损检测

对储罐内表面焊缝区域进行磁粉探伤检测发现裂纹。焊缝区域为罐体设备的高应力区，在安装及使用过程中极易发生裂纹缺陷。