阳泉煤业（集团）设计研发中心有限公司
摘要：所谓化工工业“医生”，指的是对压力容器检验其实是对工业厂区设备的一个“大体检”，就跟咱们人生病了是去医院检查一样，压力容器设备有没有问题，就是用我们的专业知识去检验，结合相应的科学有效的检验方法，及相关的标准规范，对缺陷进行分析判断，从而给设备评定一个安全等级，据此来保障工业生产的稳定性和安全性。
关键词：化工工业“医生”；固定式压力容器；检验
我经常跟别人讲的一句话：人生病挂门诊号，找大夫先望闻问切，然后大夫开ct、B超或者常规化验单子，最后大夫判断是什么问题。我们压力容器检验员其实就是工业“医生”，第一步宏观检查，第二步仪器监测，包括无损检测。
一、固定式压力容器的常见失效损伤问题
损害是指由外部机械力、环境介质的总体影响，造成材料的性能降低、结构破坏或承载能力降低。根据TSG21-2016标准，需要通过有效检查来对承载设备缺陷进行鉴定，根据损坏类型来减少腐蚀[1]。
（一）腐蚀减薄
腐蚀减薄意味着金属在腐蚀环境下损失或减少壁厚时。通常使用视觉方法来确定腐蚀的均匀性。而若要对腐蚀部位壁厚度进行精细的检测和确定，或对点空化、腐蚀孔等做检测和确定，则可采用射线或超声波扫描。可以在波长或射线控制下对高风险区域进行研究，在此基础上找到壁厚的缩小部分，并确定缩短部分的壁厚。还可以检测区域PH和电介质中的氯含量，使用腐蚀探针或腐蚀悬挂装置实时计量腐蚀速度[2]。
（二）环境开裂
环境开裂是指在腐蚀性环境作用下材料损坏。在热交换管和设备表面采用涡流检测法进行；可以用磁力粉末探测，进行硬度测定；射线、超声波折射研究，除发现裂纹外，还可以确定裂纹长度、深度；声发射可用于探测裂隙活动和确定裂隙是否会扩散[3]。
（三）材质劣化
材质劣化意味着在容器服务条件下，材料的机械性能出现严重恶化。可以利用金相分析：检查奥氏体晶粒尺寸变化；还可以利用抗拉试验和硬度试验进行性能分析。
（四）机械损伤
机械损伤是在机械或衬垫负载导致材料负荷能力下降。控制和测量方法一般是：在设备工作状态振动检测有助于确定是否有共振，是否有小直径管的视觉探测，以确定是否存在可能导致断裂的振动或其他周期性振动；表面磁粉检测，过滤管道支架和弹簧悬挂定期检查；磁粉检测，非绝缘设备隔热损坏部位可用磁粉进行表面裂缝检测。
二、固定式压力容器检验
（一）检验前准备
1.资料审核
在开始检验前，应研究相关数据资料是否完整，是否能够满足“全面体检”的需求。包括压力容器设计单位的资格，原材料检验证明；设计、安装、操作规程；结构图，强度计算；制造商资格、生产日期、产品合格证书；压力容器的真空密封性检验结果；大型压力贮器就地组装部分的资格，安装日期、工程完工验收证书；该固定式压力容器有关的检验、修缮或翻修文件；进行维修监督的证明等；上一次使用的时间、状态记录；下一次核查时间（年度日期）等。
2.检验项目表
根据《特殊设备安全控制条例》和《压力贮器技术安全控制条例》，每一种压力容器都应当得到适应其结构的科学合理的检验。压力容器设备的定期检验应当配备有其结构、安装、使用、修理、改造的制度规则，并具有检查和其他的有关信息，应编制详细的检查表和控制计划，提交给技术负责人。如根据固定式压力容器时间表，检查点必须具有良好的工作条件，并由检验员在图纸上标明高度和现场实际情况，在检查点装有保温层的设备预处理，拆除隔热棉或电钻钻孔，用保温材料密封隔离，从而方便下一次全面测试。在检验时注意做好安全防护措施，穿戴化工“医生”的专业防护检修服。
（二）宏观检查
对固定压力贮器进行宏观检查的一般方法是视觉观察法和仪器量表分析法。主要通过检查工作人员的视觉和听觉来实现缺陷检查。
通过对压力容器的整体结构进行肉眼观察，结合相关节点的量表显示，初步分析缺陷的大致区段。宏观检查首先更便于发现肉眼可见的缺陷，而且对不能看到或放大才能够看到的形状缺陷，也能够通过区块划分等方式来更便捷的评估缺陷。
（三）无损检测
1.无损检测的方法
根据行业标准 NB/T 47013-2015，选择无损、非破坏性的方式来检查压力容器，通过射线或超声波检查来分析对接节点、材料完整性、接缝密封性等。其中应用的技术包括射线衍射时间偏差、超声波脉冲反射等，通过检测未记录的反射波，来分析区域的裂缝、材料不均匀区的形成情况。在射线和超声波检测时，使用脉冲反射衍射测量法能够分析整体结构和局部结构的稳定性，与表面磁粉、渗透法相结合。无损检测必须在压力容器结构稳定、无干扰或少干扰的情况下，检查形状和尺寸，与视觉外观检查相结合。有盖子或密封栓的结构必须在拆开及封合时分别进行检测，以分析其具体结构特征和密封性。对慢裂纹敏感性材料，例如满足15 MNINBDR，抗拉强度Rm≥540MPA一般标准时，也可以在一般运行状况、不影响里外面结构条件的情况下接受检查。
2.射线和超声波检测
在压力容器组分，尤其是A类、B类焊接接头的结构，对其进行的所有（100%）射线或超声波检验，至少需要满足下列条件之一：设计压力不小于第Ⅲ类标准的1.6兆帕；用压力或液体结合进行耐压试验；焊接系数为1.0的容器；使用后无法进行内部检验但需要的容器；奥氏体不锈钢及其配套的锻造对接化合物厚度应当大于16mm；钢铁不锈钢；Cr-Mo等其他合金钢集装容器；满足最低标准抗拉强度RM≥540MPA；试样要求100%的容器检验。
满足规定的容器中，A类和B类容器的焊接点应使用局部射线方法或超声波方法探测，特别是对于低温压力容器，每一个焊接连接的长度至少应检测50%，对于每个检测接头的长度至少为最长焊接线的20%，且不小于250毫米。在焊缝的接头必须100%检查，包括焊缝的位置和接头，可以根据局部控制长度来进行设计。所有的插头都应当安装在产生的凸顶上，并检测被固定环覆盖、支撑遮蔽处、密封垫内侧等部位，在容器表面开口孔直径和最短长度范围内检测。经与圆筒或盖接合部分插入检测管；外部负载时额定连接管的直径DN≥250mm。在容器投入工厂生产利用或工厂接收后，一般根据标准要求进行检测，制造商应对未验证出来的质量问题负责。但在进一步检查时，往往可以发现不危害容器安全的缺陷，如微孔。对此，可以选择满足γ-射线或超声波检测要求的设备，检查高压运行状态与额定运行状态下压力容器接头的运行状态。
3.表面检查
对于符合下列条件之一的焊接接头，应以磁粉或表面渗透法进行检查。排除条件：有缺陷修磨及补焊，拆除卡具、拉筋后的割痕表面；符合条件：有有再热裂纹性、延迟裂纹性或异种的焊接接头，对接处为厚度超过20毫米的奥氏体不锈钢或铁素不锈钢，表面堆焊或复合覆层，最低抗拉强度Rm大于等于540MPa或Cr-Mo低合金钢有缺陷修磨、补焊的表面，要求容器上所有的射线或超声波检测容器部分公称小于250mm。
4.组合检测
组合检测是主要针对压力容器焊接部分进行的检测，是容器损伤问题的高发部位。一般检测对象为结构适应上述检测方法的容器，采用无损检测方法；而在焊接接头厚度超过20mm时，则还需要采用不同的无损检测方法另做局部检测，主要涉及到焊缝交叉部位全部部分。
5.安全分级
根据检验的缝隙、焊接、材料稳定性情况进行安全分析，结合企业及压力容器的专业标准对各容器进行安全分级。本企业分为Ⅰ-Ⅳ级，最安全为Ⅳ级，共7件，若发现安全评级为Ⅰ级的，则应当尽快检修和补焊，上阶段检查并未发现。
参考文献：
[1]袁贵鹏.浅析固定式压力容器定期检验中表面磁粉检测品质控制[J].科技资讯，2020，18（14）：48-49.
[2]薛红香，田裕，李强，张霞.基于失效模式的在役真空绝热固定式压力容器检验问题探讨[J].低温与特气，2020，38（02）：51-54.
[3]焦文祥，基于损伤模式的固定式压力容器定期检验方案智能化生成系统.内蒙古自治区，赤峰市特种设备检验所，2017-12-13.
作者简介：姓名：孙国勇，性别：男，出生日期：1984年7月26日，籍贯：山西省吕梁市方山县，民族：汉，最高学历：本科，职务职称：助理工程师 科员，单位名称：阳泉煤业（集团）设计研发中心有限公司，研究方向：化工工业“医生”之固定式压力容器检验浅谈。