在用压力容器检验优化方案探究

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第12期4月   作者:李赵 付红栓 金立玺
[导读] 在工业领域中,压力容器的使用较为广泛,是工业生产
       李赵  付红栓  金立玺
       上海市特种设备监督检验技术研究院      上海     200062
       摘 要:在工业领域中,压力容器的使用较为广泛,是工业生产中非常重要的一种生产设备。压力容器的介质一般都具有易燃易爆、腐蚀、有害等特性,实际应用的环境也多为高压、高温或低温,如果容器出现缺陷导致破损,就会发生较为严重的安全事故,对周围环境和人群产生较大影响。因此,对压力容器进行检验是国家的强制性规定,对容器安全管理起到重要作用。对压力容器检验进行不断优化,才能更好的保证容器使用安全。
       关键词:检验优化;压力容器;在用
       在用压力容器由于长时间处在高温、高压或低温的状态下运行,而且介质多为易燃易爆、腐蚀、有害的气体或液体,容易使压力容器出现缺陷,增大容器使用的安全风险。如果出现缺陷发展成裂纹,严重的话会引起爆炸、火灾等安全事故,对环境和人群造成极大的不良后果。因此,需要强化在用压力容器的检验方案,保障压力容器安全有效的运行。
1.在用压力容器缺陷类型
1.1疲劳裂纹
    1.1.1机械疲劳
       在用压力容器出现机械疲劳缺陷主要是在焊缝位置,通常呈现直线状。早期出现这种缺陷时,容器存在较短的裂纹,而随着时间的增长,裂纹进一步发展。考虑容器工作所处的环境,出现这种缺陷主要影响因素有受力情况、组织结构、环境介质等。
       1.1.2腐蚀性疲劳
       这种缺陷主要是由于在用压力容器长时间处在腐蚀性、高压等环境下,和腐蚀介质长时间接触,因而出现腐蚀性疲劳裂缝。在腐蚀坑部位存在较多的裂纹。
       1.1.3热疲劳
       压力容器的材质一般都是金属,在使用中会受到热交变应力的作用,使得结构容易出现裂纹群。这种缺陷主要在高温度环境下压力容器中出现,在表面热应力最大的部位发生裂纹。通常具有间断、不规则特征。
1.2蠕变裂纹
       这种缺陷主要是由于压力容器受到应力和高温的作用,在材料中出现蠕变损伤,在表面逐步出现裂纹。裂纹方向和最大应力方向垂直。在压力容器实际运行过程中,这种缺陷基本都在具有较高应变的区域内分布,在容器的焊缝位置,裂纹由外向内扩展。
1.3应力腐蚀裂纹
       这种缺陷主要是由于金属材料受到腐蚀介质和拉应力作用,出现的裂纹。其中应力可能是外加的应力,也可能是金属内部的应力,通常在容器的凸缘、焊接接头等结构的应力集中位置出现。这种缺陷一般都有一个发育期,裂纹和拉应力之间基本相互垂直,裂纹呈现树杈型。
2.检验方案优化
    由于在用压力容器长时间服役,缺陷问题的出现不可避免,为了能够更好的保证压力容器使用安全,需要定期对其进行检验。而对检验方案的不断优化,可以确保检验工作的质量,为压力容器的使用提供可靠的参考,及早发现在用压力容器的缺陷,做出有效应对。


2.1做好检验前准备
       基于对在用压力容器缺陷的分析和检测手段的考量,对容器检验方案的优化首先需要做好检验前的准备。对受检的压力容器需要查询相关的档案资料,了解压力容器的基本信息。同时,检查压力容器过往的运行记录、每次检验的报告、压力容器的改造和修补等记录,掌握压力容器特性、工作机制等情况,了解了压力容器的完整信息后,再进行检验时就会更有针对性。
2.2对检验方案编制进行优化
       检验在用压力容器的方法有很多,具体在应用时,为了能够更好的保证检验效率和质量,需要对检验方案的编制进行优化。宏观检验是最基本的检验方法,可以对每台在用压力容器的运行情况有一个宏观的了解,在编制检验方案时,对容器外部检验以宏观检验为主,要对容器进一步检验时,利用无损检验方法做补充。磁粉检验技术能够对工件的近表面缺陷进行检查,渗透检验、超声检验、射线检验等技术都是无损检验技术中较为常用的,对容器缺陷的探测可以起到较好的作用。声发射检测则可以用于对容器的活动性缺陷检测。基于各种检验手段的不同特征,结合压力容器的实际情况,制定出完整的检验方案。
2.3建立并使用安全信息系统
       由于信息技术的快速发展,在多个领域中都有其良好的应用。在对运行中的压力容器进行检验时,也可以充分借助信息技术手段,建立并使用安全信息系统,能够良好的控制安全状态信息源,掌握压力容器运行的状态,从而实现对具体决策的优化。压力容器检验中使用的安全信息系统属于一种动态化反馈控制系统,可以帮助检验人员做出相关的分析。对在用压力容器进行检验时,借助这一系统,通过对项目安全目标和状态差异的实际分析,可以了解压力容器运行的当下状态和正常使用的压力容器状态之间的不同,并提出与决策相关的问题,以便及时处理。由于系统在信息流结构中运行,对压力容器的检验能够起到较好的效果,高效完成检验。
2.4对检验人员综合水平进行强化
       针对压力容器,国家制定出了强制性检验规定,并且有关的检验技术标准和规范都在不断的完善。在对压力容器进行检验时,检验人员的综合水平对检验的质量有较大的影响,因此,对检验工作优化需要重视对检验人员综合水平进行有效的提升。检验人员需要对容器检验的知识和技术手段进行不断的学习,丰富自身的知识储备,并且在检验工作中要对存在的问题进行及时整理和总结,完善自身的检验工作水平,提高检验过程中的分析判断能力,这样对压力容器的检验工作质量和效率会得到较好的提高。
2.5完善建立压力容器维护保养机制
       由于压力容器属于特种设备,对其使用有明确的使用规范要求和使用条件,为了能够更好的保证容器使用的安全,降低安全隐患的发生可能性,需要对压力容器的维护保养机制进行完善建立,为检验工作打好基础。积极引进先进的技术手段对在用压力容器进行运维,并且在实际使用过程中,对维护和停运的时间进行合理的计划,注重对压力容器运行环境进行有效改善。另外,压力容器在使用过程中,需要引入专业的检验机构对其实际运行状态进行检验,对容器的安全等级进行评定,及早发现容器的安全隐患,并采取有效的维护措施进行处理。
结束语:
       总之,为了更好的保证在用压力容器的安全,需要对其进行有效的检验,通过不断优化检验方案,提高容器检验的质量和效率,这样压力容器在服役期间可以更好的发挥作用。
参考文献:
[1]张英豪,董博,于成志,等.在用压力容器检验方法分析[J].炼油与化工,2017,028(005):56-58.
[2]高岩鹏.在用压力容器定期检验及检验中常见缺陷的处理[J].数字化用户,2018,024(002):81-81.
[3]苏宁.试论锅炉压力容器检验无损检测技术[J].电子测试,2018,No.395(14):109-110.
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