压力容器检验常见问题分析及措施探讨

孙挺虹

浙江省特种设备科学研究院 浙江海宁 314400

摘要：压力容器需要具有较高压力承受能力，同时满足长时间压力保持的需要。该类容器的设计，生产和使用需要按照严格的规范和标准，才能保证其安全性能。本文重点分析现实生产中常见的压力容器检验问题，并提出对应的措施建议。

关键字： 压力容器，检验，问题及措施

压力容器属于一类相对危险的工业生产设备，对压力容器进行定期检查，能够及时发现压力容器安全隐患，为问题整改提供基础数据。在具体的压力容器检验过程中，应严格按照检验规程和安全防护要求进行，避免操作不当引发的安全事故。

1 压力容器检验内容

压力容器检验的首要问题是明确压力容器检验的宗旨和具体内容，深入研究本区域或者企业使用的压力容器特点，制定针对性强的检验规程。

1.1 压力容器检验宗旨

压力容器检验宗旨中应首先明确每一台设备的使用情况，重点分析压力容器运行过程及过往发生的各类事故，详细掌握每一类设备的设计缺陷等信息。结合大量的工程案例，认为部分压力容器的设计缺陷如在一定范围内，是可以允许存在的，也就是说在加强使用人员指导的基础上，允许在不停止使用的前提下进行整改。针对于使用条件已经超出设计使用范围的压力容器，检验和维护项目应在保证其使用性能和安全性能的基础上进行。针对检验中发现的已经不能保证其使用功能的压力容器，应尽快将其隔离出工艺流程。

1.2 压力容器检验内容

压力容器的定期检验主要包括针对于压力容器使用性能和安全性能的检验，水压检测、外观检测、结构检测和内部检测是其中最重要的几个方面。调研中发现，我国现阶段以锅炉为代表的压力容器操作人员整体技能水平还未达到技术规范要求。这就要求压力容器检验单位不仅应建立起完善的设备检验规程，同时应严把检验标准关。如在系统的检验之后，认为该压力容器安全和使用功能能够维持到下一个检验周期，则准许其继续使用。

2 压力容器检验常见问题分析

2.1 压力容器表面缺陷分析

压力容器表面缺陷检验是压力容器检验的最基本环节，在所有的压力容器检验样品中，容器表面问题的占比最高，主要表现为表面裂纹、凹陷等。造成上述容器表面缺陷的主要成因包括：（1）压力容器在生产过程中没有严格按照生产规程执行，或者出厂检测出现纰漏，造成投入使用的设备表面问题；同时压力容器在运输过程中长时间颠簸或者受到剧烈撞击，都可能造成表面缺陷。（2）压力容器使用过程中造成碰撞或者内外部压力差高出设计范围，也可能导致该问题。压力容器表面缺陷严重影响其密闭性，继续发展可能导致压力控制不稳定甚至爆炸等问题的发张。这就要求压力容器生产单位和使用单位加强质量管理，在设备零缺陷的情况下投入使用。

2.2 压力容器内部焊接问题分析

在压力容器的焊接过程中，裂缝最容易出现在内部焊缝周围，主要集中于容器内部应力集中区域和结构不连续区域。在压力容器使用中，内外部环境因素处于不断波动中，一旦容器所受压力超出承受范围，同时容器本身存在结构缺陷，则容易酿成事故。为此，应针对检验中发现的焊接问题，采用打磨、焊补等手段，强化焊缝位置，提升设备安全系数。

2.3 压力容器腐蚀问题分析

对于任何的产品来说，腐蚀都是一个严重的问题，因为一件产品一旦出现腐蚀问题，那其使用的寿命就会大大的减少，而对于压力容器来说，这更是一个大问题，因为压力容器一旦出现了腐蚀问题，便会很大程度的影响用户的使用。在生产环节出现腐蚀问题，往往引发的事故更加严重。腐蚀问题属于一种视觉难以发现的压力容器问题，发生的位置并无明显的规律性，统计结果显示，容器表面和连接处是腐蚀问题高发位置。一般情况下，腐蚀深度在300mm以内的称之为轻微腐蚀，多以点状和发散式分布；超过300mm的腐蚀定义为严重腐蚀，严重腐蚀的形貌与所处环境和腐蚀物质有关。轻微腐蚀对压力容器的影响较小，但是也应引起足够的重视，因为严重腐蚀往往是轻微腐蚀长时间积累的结果。一般情况下，简单处理轻微腐蚀后，压力容器还可继续使用，严重腐蚀的压力容器应检测腐蚀最深处的壁厚，判断其是否还有修复价值。

2.4 奥氏体不锈钢磁性问题

严格意义上说，奥氏体不锈钢不属于磁性物质，正常使用条件下也不会带有磁性。但是由奥氏体不锈钢制成的压力容器却经常观测到具有一定磁性。主要的原因是，首先部分铁素体仍然存在于奥氏体不锈钢材料中，其次，在加工过程中，部分奥氏体材质转变为马氏体材质，从而显示出磁性。

3 压力容器检验常用方法

3.1 内部缺陷的超声波检测

针对压力容器内部的焊缝缺陷等问题，在实际检验中可使用超声波仪器进行检测，具体工作原理为：超声波在传播过程中，声波具有一定稳定性，在经过不同介质或者介质结果发生变化时，会呈现不同的变化特征，据此可以反推内部结构缺陷。相比于其他的内部缺陷检测方法，使用超声波的优势体现在：超声波穿透力强、检测灵敏度高、检测结果实时显示、检测成本较低等。

3.2 渗透检测特定部位缺陷

渗透检测主要是利用各种溶剂完成部位缺陷的检测，所依据的原理是溶质会从高浓度位置向低浓度位置扩散，该种方法在多孔介质或者材质内部结构松散的压力容器中应用较多。渗透检测同时可以修复压力容器内部焊缝等位置的缺陷，实现检测与修复的同步操作。分析该方法的优势，体现在缺陷位置定位准确、检测灵敏度高、检测成本较低、使用操作简便等；但是该种方法的主要缺点是所用的容积可能对环境造成污染，同时要求操作人员做好相应的安全防护。

3.3 磁粉检测分析

压力容器的磁粉检测所用的原理可以理解为，磁粉之间存在相互作用力，同时压力容器材质中含有铁元素，磁粉会均匀分布在压力容器表面，通过对磁粉分布密度的检测，能够定位缺陷位置。此方法的检测效率较高，检测灵敏度较高，但是操作步骤多，对人员技术要求高。

3.4 射线检测分析

射线检测是一种非常成熟的压力容器检测方法，尤其是在压力容器内部焊缝和焊接接头位置缺陷（焊接不紧密、焊缝不均匀等）的检测中，显示出非常好的适应性。同事，射线检测还能够检测和分析压力容器内部零部件的尺寸数据，在此基础上形成详细的压力容器图像，为检测人员提供直观、清晰的压力容器特征。为后期的零部件更换和维修提供数据依据，相比于常规检测手段，射线检测对于锻件和棒材等难以检测部位具有较好的使用效果。该方法的主要优势是检测效率高、成像效果好、检测精度高。

3.5 加强检测人员综合素质

上述压力容器检测都需要由专业的检测人员进行，同时不同设备、检测方法之间的差异性较大，对操作水平的要求不一，压力容器使用单位应加强检测人员综合素质的培养和提升。针对生产单位，出产检测是产品迈向市场的重要环节，应严把质量关和次品率，严禁不合格压力容器流入市场。对于压力容器的运输环节，应注意减震手段的使用，避免相互碰撞。检验人员在日常工作中，应加强技术原理的理解，同时不断学习新设备使用方法，提升操作能力，保证压力容器始终处在安全运行区间内。

4 结语

压力容器在工农业生产中经常使用，随着我国经济社会和制造业的不断发展，大型压力容器和特种压力容器的生产量和使用量急剧增长，对压力容器的安全运行提出了更高的要求。压力容器一旦出现问题，极易引发安全生产事故，造成人身、财产损失。本文基于压力容器检验的宗旨和内容，针对常见的压力容器检验问题，提出了多项措施建议，对于提升我国压力容器检测水平，具有一定的借鉴意义。

参考文献：

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