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浅谈压力容器定期检验

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摘要:压力容器属于承压类特种设备,其定期检验属于法定检验。未经定期检验或者检验不合格的特种设备,不得继续使用。在对压力容器进行定期检验工作前,检验人员应当根据被检容器的使用情况、失效模式制定检验方案。只有制定了合理详细的检验方案,才能做到安全、高质、高效、低耗地完成检验任务。本文通过实例进一步细化了实际检验的流程和内容,以供检验同行参考。

关键词:压力容器;定期检验;标准;强度校核

压力容器是与众多行业密切相关的关键通用设备,同时,压力容器又是具有高度爆炸危险地特种设备,压力容器的安运行至关重要。它在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用。随着生产的发展,压力容器的数量、用途、工作环境等都在发生着巨大的变化。在相同的条件下,压力容器的事故率要比其他机械设备高得多,究其原因主要包括技术条件,使用管理等方面。检验作为压力容器安全管理中的关键环节,其目的就是对失效进行预测与预防。

1、压力容器分类

压力容器的分类方法很多,从使用、管理等角度考虑,常用的分类方法及对应的名称在表1中列出。

表1压力容器常用分类及名称

分类方法 名称 代号 分类指标

压力/MPa 低压容器 L 0.1≤P<1.6

中压容器 M 1.6≤P<10

高压容器 H 10≤P<100

超高压容器 U ≥100

功能 反应容器 R ———

换热容器 E ———

分离容器 S ———

储存容器 C(其中球罐为B) ———

为了更有效地实施科学管理和安全监检,我国根据工作压力、介质危害性及其在生产中的作用将压力容器分为三类。具体分类方法见《固定式压力容器安全技术监察规程》中附件A。

2、压力容器定期检验概述

2.1定期检验内容

一般定期检验流程如图1所示。检验人员可根据实际情况,确定检验项目。

图1定期检验流程

压力容器定期检验包括全面检验和耐压试验。

2.1.1全面检验

全面检验是指压力容器停机时的检验,应当由专门的检验机构进行。按照检验位置和性质分为外部检验和内部检验,检验内容如下:

压力容器外部检验内容包括:(1)压力容器的本体、接口部位、焊接接头等的裂纹、过热、变形、泄漏等;(2)外表面的腐蚀;保温层破损、脱落、潮湿、跑冷;(3)检漏孔、信号孔的漏液、漏气;疏通检漏管;排放(疏水、排污)装置;(4)压力容器与相邻管道或构件的异常振动、响声,相互摩擦;(5)进行安全附件检查;(6)支承或支座的损坏,基础下沉、倾斜、开裂,紧固件的完好情况;(7)运行的稳定情况;安全状况等级为4级的压力容器监控情况。

压力容器内部检验主要内容有:(1)外部检验的全部项目;(2)结构检验:重点检查的部位有:筒体与封头连接处、开孔处、焊缝、封头、支座或支承、法兰、排污口;(3)几何尺寸。凡是有资料可确认容器几何尺寸的,一般核对其主要尺寸即可。对在运行中可能发生变化的几何尺寸,如筒体的不圆度、封头与简体鼓胀变形等,应重点复核;(4)表面缺陷。主要有:腐蚀与机械损伤、表面裂纹、焊缝咬边、变形等。应对表面缺陷进行认真的检查和测定;(5)壁厚测定。测定位置应有代表性,并有足够的测定点数;(6)材质。确定主要受压元件材质是否恶化;(7)保温层、堆焊层、金属衬里的完好情况;(8)焊缝埋藏缺陷检查;(9)安全附件检查;(10)紧固件检查。

压力容器的全面检验周期,一般为每六年至少进行一次。对盛装空气和惰性气体的制造合格容器,经过一两次内外检验确认无腐蚀后,全面检验周期可适当延长。

2.1.2耐压试验

耐压试验是指压力容器全面检验合格后,所进行的超过最高工作压力的液压试验或者气压试验。

耐压试验(一般进行水压试验)的主要目的是检验压力容器的强度,其次才是检验压力容器是否有渗漏。因此,在做水压试验的时候,要注意认真观察压力容器是否有局部变形,仔细倾听压力容器是否有异常响声。

耐压试验每两次全面检验期间内,原则上应当进行一次耐压试验。

2.2定期检验依据

压力容器定期检验工作按照相应的法规和标准进行,做到合法检验,主要依据如下:①《固定式压力容器安全技术监察规程》;②《压力容器产品安全质量监督检验规则》;③GB150-2011《钢制压力容器》;④GB12337-1998《钢制球形储罐》;⑤GB50094-1998《球形储罐施工及验收规范》;⑥原材料订货合同规定的有关标准、规范;⑦现行的有关标准、技术条件以及设计图样。

3、压力容器定期检验案例

某公司在役球罐检验,该球罐相关参数如表2。

表2检验球罐参数

容积/m3 介质 设计压力/MPa 设计温度/℃ 材质(筒体、封头) 腐蚀裕度/mm

650 O2 3.15 -10~60 15MnNbR 1.5

3.1检验内容

按照既定的检验方案,对该球罐进行了全面检验,检验内容包括:结构和几何尺寸;表面缺陷和腐蚀检查;壁厚测定;MT(磁粉探伤)和UT(超声波探伤)检查。检验结果如表3。

表3检验结果

项目 仪器 检测标准 检测数量 结果

测厚 TT120 ——— 158点 筒体最小壁厚51.8 mm封头最小壁厚45.5 mm

MT CDX-V JB/T4730-2005 内外壁对接焊缝100% 所探部位未发现表面裂纹及Ⅱ级以上表面缺陷。Ⅰ级。

UT CTS-9002PLUS JB/T4730-2005 400mm 所探部位未发现Ⅱ区及Ⅱ区以上缺陷显示。Ⅰ级。

3.2强度校核

根据标准GB/150-1998,球壳壁厚校核按下式计算:

式中:P———最高工作压力

Di———实测内径

[σ]t———温度t下材料的许用应力

Ф-p———焊接接头系数

C———壁厚附加量

得出校核计算壁厚为45.0 mm,故报告结论为实测最小壁厚大于校核计算壁厚,球壳强度满足2.8 MPa的要求。

结语:

压力容器在国民生产中发挥着重要作用,定期检验工作是保障压力容器安全运行的必要手段。如何做到准确、快速、高效检验,需要每位检验人员具有过硬的素质,不但需要熟悉国家相关法规体系,还要有夯实的理论基础和丰富的经验。

文中对常规的压力容器定期检验相关理论进行了阐述,结合相关法规标准,给出了具体的检验实例,进一步细化了相关检验工作的具体环节,为从事检验的人员提供参考。

参考文献:

[1]TSG R7001-2004,压力容器定期检验规则[S].

[2]TSG R0004-2009,固定式压力容器安全技术监察规程[S].

[3]程艳林,戴钰冰.广州化工[J].广州化工,2011,39(15):154-156.

[4]李建成.浅谈无损检测技术在压力容器中的应用[J].大科技,2011(17):3.

[5],喻健良,李志义.过程机械[M].北京:中国石化出版社,2002:1.