基于损伤模式识别的压力容器检验思考

基于损伤模式识别的压力容器检验思考

杨翔宇黄浩轩

阿克苏地区特种设备检验检测所 新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843000

摘要：基于损伤模式的压力容器检验，主要是针对压力容器是否存在损伤状况的一种检验，依据检验结果，会确定相应的维修方案或停止压力容器的使用，以保障压力容器的安全性。该检验方法具有良好的效果，但是，在实际的检验工作中，需要相关检验人员能够严格按照相关检验标准操作，从而实现对损伤情况的完全判断，以最大程度保证压力容器的稳定运行，延长使用寿命，为工业、民生、军事等多个领域的发展奠定良好的基础。

关键词：损伤模式识别；压力容器；检验

1压力容器概述、分类

1.1概述

压力容器是一种密封设备，其主要用于承装液体以及气体，本身能够承载一定的压力，在我国的工业、农业、军工等多个领域发挥着较大的作用和价值，是我国综合国力提升以及经济发展必不可少的存在。随着时代的发展和人们对压力容器的诉求的提升，压力容器的类型也随之呈现出了多样化的发展状态，能够依据实际需求对压力容器的设计、制造等进行针对性的调整，并且为了保障压力容器的质量和安全性，我国还在压力容器的设计和制造等方面做出了相应的要求，设置了一定的标准，并且针对进口的压力容器，还设有相应的检验检测流程，只有获得安全检验证书的压力容器才能够被投入使用，未能通过检验的压力容器一律不允许进口，可见其重要性。

1.2分类

随着压力容器的多样化发展，其分类方法也随之增多，目前对压力容器的分类主要以三个方向作为依据，分别是使用、监察以及制造，从这三个角度入手对当下的压力容器分类的主要(方式)有基本分类、多腔压力分类、特殊情况分类、压力等级划分、品种划分等，经过分析与整合以下将从其中的几个分类入手展开研究:①同腔多种介质容器分类，其主要是指一个压力容器内存在多个介质，以这些介质的组别高低可以将压力容器进行划分;②介质含量极小容器分类，其是指压力容器腔内的存在某一个毒性物质，且这一毒性物质的含量相对较小，检验人员可以依据这一毒性物质在介质中所占的比例以及其本身的毒害性做出分析与研究，对压力容器进行分类;③品种划分，顾名思义是指以压力容器的生产技术、作用原理等作为划分依据的分类方式，在针对同种压力容器存在两个或两个以上的制造工艺的情况时，品种划分方法的使用频率相对较高，可以将压力容器划分为反应压力容器、分离压力容器、储存压力容器(、换热容器)等。

2压力容器常见的损伤模式识别

2.1腐蚀减薄

腐蚀减薄就是指压力容器内外壁由于与腐蚀性物质产生反应，从而发生金属损失，导致其内外壁减薄的一种损伤模式，当腐蚀达到一定程度时，压力容器就无法继续使用，需要停止生产并分析原因，以免造成重大安全事故。导致压力容器内外部出现腐蚀减薄的原因有很多，只要压力容器暴露在腐蚀环境下，就有可能导致这种现象的发生。

2.2环境开裂

环境开裂从某种程度上来说，是在腐蚀减薄的基础上形成的。当压力容器出现腐蚀减薄现象时，经过一定时间的作用后，容器内外壁材料会发生变化或力学性能退化，从而导致压力容器内外壁发生断裂现象。在工业设计的过程中，会对压力容器的介质与材质的匹配情况进行考虑，而在实际制造时，也会尽可能通过热处理的方式降低应力。然而，从实际的应用结果来看，实际生产往往与工业设计之间存在不一致的情况，常常导致环境开裂的发生。目前，环境开裂主要分为应力腐蚀开裂、氢脆开裂与腐蚀疲劳断裂三种。

2.3机械损伤

机械损伤，主要指构成压力容器的材料在机械荷载的长期影响下，造成的其自身承载能力的下降。除此之外，在压力容器的拆卸和运输过程中，也会较为容易发生机械损伤。例如，在拆卸过程中，如果拆卸人员的业务能力较差、安装水平较低，就会影响拆卸质量，在现场的吊装、打磨等环节的操作不够规范，便较有可能出现机械损伤，影响压力容器性能。

3基于损伤模式的压力容器检验

3.1宏观检验

宏观检验实际就是通过目测检验压力容器，查看是否存在损伤的一种方法。在实际检验时，通常会使用手电筒、放大镜、检测尺、内窥镜等辅助工具，对压力容器结构、外观、保温层等进行检测，查看其外观是否有损伤、焊缝是否合理、结构尺寸是否变形、排污装置是否正常、管道是否堵塞以及内外壁是否存在严重腐蚀、裂缝、材质变化、损伤等。在首次检验的过程中，一定要将压力容器的结构尺寸、设计图样和制造图样进行比对，确定相关参数与资料符合后，在后续的检验过程中，就能够更好地判定其是否发生形变，是否存在新的问题或产生新的缺陷。除此之外，在这个检验过程中，需要相关检验人员最为注意的一点，就是同样需要做好对压力容器支座与排污装置的检查，这两项检验工作通常属于较为容易忽视的部分，然而，如果压力容器的排污装置存在缺陷，无法正常进行排污，就会影响其整体稳定性，致使其无法稳定运行。在这个环节中，一旦发现存在此类问题，需要及时进行相应整改，整改合格后，方可继续使用。

3.2壁厚测定

压力容器在服役过程中，其内壁在介质作用下，会发生不可回避的磨损情况，从而导致其内部厚度减薄，所能够承受的最高温度与最高压力都会相应减弱，如果不能够及时发现此问题，就有可能在后续的使用过程中出现容器无法承受压力而破裂的情况，造成严重的安全事故。而壁厚测定，就是检验压力容器内壁厚度的一种检验，通常采用的方式为超声波测厚法，主要应用原理，就是通过向指定监测部位发送超声波，依据超声波脉冲反射原理测定压力容器内壁厚度，现阶段，超声波检测仪器按照工作原理，可分为共振法、干涉法与脉冲红反射法等。在实际检测工作中，为了进一步提升工作效率，通常会选择较有代表性的部位作为测定点，并保证压力容器的每个部位能够具有足够的测定点数，从而达到最良好的检测效果。

3.3表面无损检测

表面无损检测是压力容器检验时，应用得最广泛的一个方法，也是首选方法。该方法的检测重点，是压力容器的焊缝、焊迹、电弧损伤处以及在宏观检验中发现的鼓包、变形等部位。由于压力容器的表面容易因为各种因素而导致出现裂缝或裂纹，因此如何通过有效手段实现对裂缝或裂纹的识别十分重要，而磁粉作为一种灵活性较高的物质，将其应用于铁磁性材料制造压力容器的表面无损检测工作时，将起到良好的检测效果，能够有效识别裂缝或裂纹。而针对非铁磁性材料制造的压力容器检测工作来说，则通常使用的是渗透检测法。大型压力容器检测时，针对其外壁的检测，较常采用的是磁粉检测，而针对内壁的检测由于内部环境能见度较低，因此，通常会在检测材料中混合荧光粉或荧光剂进行检测。在实际检测工作中，针对压力容器的内壁，需要进行全面检测，而其他部位则按照一定的比例进行抽查，如果在抽查的过程中，发现存在缺陷问题，则需要扩大抽查范围，必要时，对这些部位同样进行全面检测。

结束语

在工业经济高速发展的背景下，国家对压力容器的质量提出了更高的要求，需要相关检验人员能够对压力容器进行有效的评估和检验检测，及时发现已经存在或将要发生的缺陷，确定压力容器的安全级别，并依据实际损伤情况，判断压力容器是否能够继续使用或停止使用，从而最大程度保证其安全性能，为社会的和谐稳定奠定良好的基础。

参考文献

[1]辛甜.压力容器检验常见问题分析及应对措施[J].内蒙古煤炭经济,2021,No.341(24):132-134.

[2]于忠淳,戚爱丽.压力容器焊接检验要求及控制[J].焊接技术,2021,50(07):94-96.

[3]马翠霞.锅炉压力容器检验方法与通用措施[J].品牌与标准化,2021,No.369(04):118-120.

[4]费博超.浅谈锅炉压力容器检验方法与措施[J].中国设备工程,2021,No.475(12):162-163.