压力容器的不开罐检验探讨

发表时间:2021/2/3   来源:《科学与技术》2020年第28期   作者: 梁俊杰
[导读] 随着压力容器的广泛应用,一方面,存在着各种原因不能开罐的压力容器,
        梁俊杰
        江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院 江苏省南通市 226001
 1.前言
        随着压力容器的广泛应用,一方面,存在着各种原因不能开罐的压力容器,另一方,在新的检测设备和检测手段的支撑下,使不开罐检验有一定的技术支撑。于是,不开罐检验随之出现。面对这种强烈的需求,我们有必要对不开罐检验进行探讨,制定出合理、安全的检验方案,为企业的安全运行和高效生产保驾护航。
2.不开罐压力容器检验的前景
        不开罐检验一方面可以缩短企业的停产时间,另一方面还可以为企业节约容器内部搭设脚手架、清理、打磨的费用。对于企业来说,时间就是金钱,缩短停车时间无形之中为企业减少了利润损失。这种不开罐检验必然会受到使用单位的普遍欢迎。不开罐检验也必然会成为以后的检验新趋势。
3.不开罐检验的可行性分析
         《固容规》8.3.9条规定,在定期检验时,无法进入内部的容器,才可以不用开罐,采用可靠的检测技术从外部进行检验。
        这条规定说明了两个问题:第一、对于那些能开罐而不想开罐或者由于某些原因不愿意开罐,都是违背《固容规》要求的,可见定期检验必须开罐检验。第二、如果确实无法开罐,我们必须采用可靠检测技术从外部进行容器的内表面检测。内表面检测项目众多,而不是仅仅做个声发射,或者是仅仅用内窥镜看一下就行了。对于第一个问题,我们如果能把定期检验变成委托检验,那么我们的不开罐检验就具有一定合法性了,但是合法归合法,为了确保检验质量,我们还是要编写专门的检验方案,并且要经过检验机构的批准。对于第二个问题,我们尽量采用不同的检测手段,进行不同的内表面检测项目,检测的项目越多,我们的检测就越符合《固容规》的要求。
        其实,在采用各种可靠检测技术条件下,如果我们能确保容器经检验后能安全运行,那么完全可以进行不开罐检验。
   《固容规》定期检验中主要的检验项目有:A.宏观检查:结构检查、几何尺寸检查、外观检查;B.壁厚测定;C.表面缺陷检测;D.埋藏缺陷检测
        A项中的结构检查、几何尺寸检查可以从外表面进行,不需要入罐。外观检查中包括外部的外观检查和内部的外观检查。那么内部的外观检查是必须入罐才能检查的。根据《固容规》的要求,内部的外观检查主要包括:内表面的腐蚀状况、裂纹、泄露、鼓包、变形、机械接触损伤、过热,工卡具焊迹、电弧灼伤。首先,内表面的腐蚀、鼓包、变形、机械损伤,我们可以用相控阵C扫描来解决;其次母材或者焊缝的表面裂纹和泄露问题,我们可以用声发射检测来解决。可见,利用C扫描和声发射可以解决宏观检查中必须入罐才能检查的项目。
B项中壁厚测定可以从外部进行,不需入罐
C中的表面缺陷检测,《固容规》8.3.6(4)条中固定,对于无法在内表面进行检测时,可以在外表面采用其他方法对内表面进行检测。也就说,如果开罐的话,就可以进行内表面的表面缺陷检测;如果不开罐的话,我们可以用声发射来检测内表面的活性缺陷。对于内表面可能存在的死的表面缺陷,一方面,我们可以根据GB/T30579中损伤模式结合断裂力学来评估死缺陷急剧开裂的风险大小;另一方面,如果该容器经过几年的安全运行后,在经过声发射检测后没有发现活性缺陷,这说明,即使内表面存在死的表面裂纹,但是它没有发展成活性缺陷,那么在后面的检验周期内,在工作环境没有发生显著改变的情况下,死缺陷发展为活性缺陷的概率也很低。
        D项中埋藏缺陷检测,我们可以用相控阵或者TOFD从外面做,可以不用入罐。


从以上的分析中我们可以看出,即使不入罐,我们完全可以通过其他检测手段,达到入罐所能达到的效果,这为不开罐检验提供了可能性。
4.不开罐容器的主要检验项目及方法
        在遵守固容规常规的检验外,我们要重点做好以下几方面的检验工作,来代替入罐所能发现的缺陷,从而最大限度的降低不开罐检验所带来的风险。
        4.1壁厚测定。详细评估最容易腐蚀的区域,按照《固容规》8.3.5条对容器进行测厚。尤其要注意气液交界处及可能存在的冲刷处,这些地方要测厚。
        4.2利用C扫描从外表面检测内表面的腐蚀情况。先评估腐蚀区域,根据评估的腐蚀区域的大小,来确定C扫描的区域。根据扫描结果,判断是否存在腐蚀;如果存在腐蚀,判段其腐蚀类型,然后制定相关的处理措施。如果很难评估腐蚀区域,就尽量扩大C扫描区域。
        4.3利用UT或者TOFD或者相控阵,从外面进行埋藏缺陷检测。这项检测比较成熟,这里就不需多讲了。
        4.4声发射检测。利用声发射检测不但可以发现内部活性缺陷,还可以发现表面的活性缺陷,声发射可以代替内表面的表面无损检测。
        我们不开罐最重要的检测项目就是C扫描和声发射,这是代替入罐检测的关键,因为这两项解决的都是内表面的缺陷问题。
5.不开罐检测仍然存在的风险
        5.1仪器的灵敏度所带来的风险。C扫描到底能扫出多小的坑,到底能扫出多少坑,这都有一定的局限性。我们只有通过不断的优化设备、试块、检测参数,才能不断来提高C扫描的灵敏度。声发射的准确度和灵敏性,也可能会带来漏检的风险。我院的声发射检测技术经过十多年的发展,积累的丰富的经验,极大的降低了漏检的风险。
        5.2内表面死缺陷急剧开裂的风险。对于这个风险,一方面我们可以通过平时的检验及跟踪,来不断积累数据,从而为我们以后的不开罐检验提供帮助;另一方我们可以根据GB/T30579结合断裂力学知识,来评估内表面死缺陷急剧开裂的风险,根据风险程度再制定合理的检验方案。
6.不宜进行不开罐检验的情形
        6.1首次检验不宜采用不开罐检验。
        6.1具有环境开裂倾向的容器,不宜采用不开罐检验。
7.结束语
        不开罐检验可以为企业节约巨大的开支,所以,存在着巨大的市场需求,也必将受到广大使用单位的欢迎 。随着检验方案的不段优化,这种检验方法必将成为以后的主流检验方法 。虽然不开罐检验还存在着一定的风险,但是随着经验的积累 、检测技术和检测手段的不断创新,不开罐检验必将变得越来越成熟,风险越来越低 。












5.一台不开罐容器的检验案例






1.内表面角焊缝是否全焊透,全焊头是否存在腐蚀,怎么检测。
2.焊缝内表面的咬边
3.腐蚀  通过C扫描怎么判断是分散的点腐蚀、均匀腐蚀、局部腐蚀
4.内衬板的腐蚀能否解决。
5.母材的分层问题
6.内鼓包问题


以下容器尽量不要采用不开罐检验
1.首次检验
2.存在环境开裂倾向的容器
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