压力容器检验与危险源的控制措施研究

压力容器检验与危险源的控制措施研究

王文 ,米尔阿迪力江·依明

喀什地区特种设备检验检测所,新疆喀什844000

摘要：目前，压力容器在工业生产中应用广泛，在应用中不可避免地存在安全问题。一旦控制不合理或不及时，很容易造成安全事故。本文主要对压力容器检验与危险源的控制措施进行研究，详情如下。

关键词：压力容器；检验；危险源；控制措施

引言

在开展检验工作的过程中，主要针对裂纹的形态进行分析，以掌握其性质、类别及影响因素，从而可以掌握设备缺陷，了解设备整体安全性能及工作状态，之后根据实际情况采用合理的措施，对裂纹进行预防及处置。可见，针对锅炉、压力容器以及压力管道检测中的裂纹问题进行探讨具有重要意义。

1压力容器的含义

压力容器是一种用于反应、传热、传质、分离、贮存等工艺技术的装置，通常压力容器内气压大于0.1MPa。压力容器作为一种特殊的承压设备，其结构因其生产要求和用途而异，同时不同类型的压力器各自特征也不同。但归根结底，压力容器因为自身的承压性本质决定了在任何一种压力容器中都存在着物理和化学爆炸的可能性。压力容器是我国工业生产的重要组成部分，其生产技术、经营水平是衡量一国工业文明程度的一个重要指标。由于我国越来越重视压力容器，以及测试技术的进步，对压力容器的管理提出了更高的要求。然而，但在实际生产中，还存在着许多问题和不足，从而使企业的安全和风险更加突出。

2压力容器检验与危险源的控制措施

2.1衍射时差超声检测

利用衍射时差超声探测技术，利用探头和缺陷尖端产生的衍射波，实现对压力容器的非破坏性探测，具有很高的精度和可靠性。①在压力容器中采用了超声衍射时差检测技术。根据待检测的压力容器，合理确定探测范围、制定探测计划、准备超声波仪器、合理选用探测器和适当扫描模式，在此基础上，对入射点偏角、声束重合区进行了全面的分析，并对其进行了深度修正，以确保测量的准确性和可靠性。对待测工件进行研磨，对凸起凹陷的部位要进行抛光，并做光滑的过渡。对于长度比较大的焊缝，可以采取分段扫描的方法，其重叠宽度应大于20mm，从而达到全面覆盖的目的。②检验结果评估。由于超声衍射时差的检测结果是以影像的形式呈现，因此，在对影像进行分析前，必须先明确影像的正确性，区分出与不相关的影像，若有不明确之处，则需重新检视，以获得更多资讯。检验人员要熟练地使用仪器，掌握典型的衍射时差超声波探测图像，并能通过所探测到的图像来准确地判定压力容器的缺陷。

2.2RBI在压力容器检测流程的应用

RBI技术评估软件采用挪威船级社（DNV）ORBITOFFSHORE的软件系统，RBI技术的评估体系主要包含失效数据、失效因子及修正因子等几个维度，由于其模型的使用和参数的标准能够对石油化工行业的风险评估和失效概率作出准确的预测，因此在石油化工行业应用RBI技术评估，可以有效保证石油化工行业的安全生产。在实际的应用过程中，修正因子可以根据压力容器的现实情况和理想状态作出修正，并根据数据差异的大小作出修正等级的划分。在评估体系中，风险模型对于可能发生的事故和风险进行数据的运算，在基于工作人员的安全、环境的测量以及可能产生的财产损失的预测条件下，给出相应的数据答复，此类预测也降低了后期的检验和维修成本。引入RBI在线检验技术进行安全性检测，并将RBI技术融入到检验全流程中，基于线上检验为主、线下检验为辅的检验原则，大大节约了检测成本，预期节约的成本高达80%以上。此外，RBI在线检验也有效降低了停工检验所造成的预期的潜在损失。最后，在线检验的针对性和高效性，有效降低了华北油田压力系统检测的工作量，提高了油田压力容器风险检验的精准性，取得了经济效益和安全收益的双丰收。

2.3定期检验锅炉压力容器裂纹产生

在检查锅炉压力容器的时候，常常采用的检查方式包括渗透检测法、磁粉检测法、超声波聚焦检测法以及射线检测法等，最直接的优点就是使用简单、检验技能熟练和一目了然。检测石油化工设备容器和燃油、天然气容器之间的裂纹时，最常用的检验方式就是超声波聚焦检测法，在大中型的锅炉压力容器裂纹检验中，同样可以起到积极效果。采用超声聚焦式测试法中，将探测器模块按环向一致地定在容器材料上，并通过超声波模式顺着容器材料壁方向发出低频超声，当容器材料壁厚薄变化的情况下，在产生相应比例的能量波及并对探测器反射后，达到了对同期不连续性的有效探测，并根据容器材料壁的厚薄判断裂纹情况。与此同时，在安装探头组件时，容器的整体部分被完全包裹，与常规的超声探测方法进行对比，超声波聚焦检测法的使用性价比很高。

2.4疲劳断裂的控制

使用中的压力容器，在循环或交变载荷作用下，经历一定的循环次数后产生裂纹和突然发生断裂的过程，称为疲劳断裂。疲劳有裂纹的萌生、扩展和最后断裂3个阶段，裂纹萌生于局部应力较高的部位，破裂发生在压力容器工作时。控制疲劳断裂的方法有以下几个方面：（1）合理的结构设计，防止应力集中，大开孔未得到补强，不焊透的焊接结构等。（2）防止不正常的操作，压力、温度的急剧或大范围波动等。（3）严格控制容器的制造质量，如错边、棱角度超差、余高过高且不圆滑过渡，严重的焊接缺陷等。

2.5降低应力

（1）优化结构设计和加工制造。在设计和制造压力容器的过程中，要注意均匀的分布应力，避免在局部位置集中应力。例如，连接不等壁厚需要降低过渡连接的坡度，可以选用圆滑过渡方式，注意不能在拉应力部位设置焊缝。针对立式设备尽量规避利用悬挂式支座和搭接式裙座。在结构设计过程中要尽量清除缝隙和死角，缝隙和死角处易聚集浓缩腐蚀物质，并且会不断提高缝隙中的腐蚀物质浓度，从而引发应力腐蚀问题。因此，焊接工艺设置时，应将焊缝结构设置为全焊透结构，此外，在连接换热器和管板的过程中，要优先选用胀焊并用结构。（2）利用热处理。焊接压力容器的过程中，在焊缝热影响区中很容易产生拘束应力，如果这一应力超过材料屈服极限值，那么在腐蚀环境中将会引发应力腐蚀问题。因此，针对压力容器的应力腐蚀环境，在焊接之前需要提前预热，完成焊接工作后需要退火热处理，将残留的应力及时清除。金属成分和组织变形程度等因素直接影响热处理温度和保温时间等。

结语

压力容器作为我国工业生产过程中的重要设备，有着举足轻重的地位和作用，它可以更好地促进国民经济的发展，想让生产工作顺利开展，压力容器运转就要有很强的可靠性，所以要对压力容器做定期检验，这是一项非常必要的工作，也是不可缺少的环节。为此要建立完善的监管机制，采用科学合理的监管措施，运用有效的检验方式方法，加大压力容器危险源的识别力度，消除检验过程中各式各样的问题，确保压力容器最大程度上安全、高效地运行。

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