高原 刘海光(山东省特种设备检验研究院枣庄分院 277000)
压力容器在工业的生产过程中应用较为普遍。就其功能而言,它是一种承载压力的密闭性的机器设备,主要用来装载压力一定的气体和液体。就其特点而言,由于其工作时处于高压状态,所以其承载的压力相对于其他普通容器就比较大。为了更好的发挥压力容器的作用,因此对于压力容器的检验方面的问题的解决和检验方法的选择越来越受到人们广泛的重视。
在压力容器的检验过程中,压力容器表面缺陷问题的检验是最基础又最重要的一项内容。压力容器表面缺陷主要表现为容器表面有裂纹、缺口等问题,这些问题的来源可以分为两大方面,一方面是在压力容器的制造和加工过程中产生的;另一方面是在压力容器的投入使用过程中产生的,容器的表面存在裂纹和缺口对工作人员的人身安全和机器的生产效率都有着严重的影响。不论问题产生于哪一方面,压力容器的表面缺陷问题都需要受到高度的重视,一旦发现,需要积极的进行修复处理。比如在容器投入使用之前,工作人员可以磁粉探伤技术对压力容器表面进行扫描和检查,准确的对压力容器表面存在的缺陷或潜在缺陷进行定位,发现问题之后,积极的分析、讨论和思考解决途径,使得压力容器能够安全、有效的投入使用。
压力容器的检验过程中,压力容器的腐蚀问题也是检验的重要环节。常见的压力容器的腐蚀问题主要表现为容器表面和结构出现点状和分散等现象。一般情况下,容器腐蚀深度大于等于10mm,腐蚀范围直径大于等于300mm以上者,属于腐蚀问题较为严重的;若其点状的腐蚀范围≤300mm,直径腐蚀面积在50cm2以下者,则属于腐蚀问题较轻的。腐蚀情况较为严重的容器要求工作人员及时处理,处理之后审核不过,则必须做报废处理,不能再投入使用;腐蚀情况较轻的容器可以根据实际的生产情况暂缓处理。腐蚀问题会直接影响到容器的强度和韧性,若处理不当,不仅会影响正常生产,而且不利于生产线上工作人员的安全,因此我们必须给予足够的重视。
容器焊缝问题的多发部位主要集中在容器组成和连接不连续或是容器所受外界应力较大的部位,由于压力容器工作过程中,随着容器所需压力及温度的不断变化,容器的负荷也会发生较大的变化,容器的工作强度也不断增加,这些变化的产生都促使焊缝问题的产生,焊缝问题的解决对于压力容器来说显得尤为重要。为了解决焊缝问题,工作人员在进行容器检验时可以通过多种方式对存在焊缝的容器进行处理,比如打磨消除、打磨后补焊等方式,通过对压力容器焊缝问题的解决,可以有效的保证压力容器的安全运行,并能延长压力容器的使用寿命。
在上一节压力容器表面的缺陷问题中有提到磁粉检验方法,其具体的工作原理是通过磁粉之间的相互作用检验和判定压力容器表面缺陷。一般情况下,组成压力容器的材料中都含有铁元素,因此磁粉的检验方法的应用比较普遍,利用磁粉检验方法不仅能够准确的对容器表面裂纹和缺口进行检验,而且还可用于容器组成部位夹层和折叠处等问题的检验。磁粉检验方法不仅灵敏度高、速度快,而且检验成本同比较低,深受各大工业的追捧,但是由于其只适用于具有铁磁性材料的检验的局限性,随着新技术和新材料的应用和推广,使得磁粉检验的方法在很大程度上受到了影响。
射线检验方法在压力容器的检验过程中应用的较为广泛,它主要针对压力容器表面存在的裂纹、缺口、气孔及压力容器部位存在的焊缝等问题进行检验。除此之外,也可用于压力容器整体或局部的尺寸检验,射线检验方法得到的结果和图像一般都比较精确和直观,对于实际应用起到了很好的指导作用,但是对于压力容器的零部件,比如锻件、棒材和管材的检验目前还不是很到位,因此射线检验的方法还需要我们进一步的开发和利用,以便于其发挥更好的检验作用。
超声波检验方法在压力容器的检验过程中主要用于容器表面存在裂缝的检验,它的工作原理是利用超声波在传播过程中声波变化和表面反射性质来反映容器内部和表面存在的缺陷,相比于射线检验方法来说,超声波的检验不仅具有较高的灵敏度和较强的穿透力,而且检验指向明确、检验速度快、效率高、成本低,检验效果往往较为满意。除此之外,其对于容器内部的焊缝及潜在缺陷也具有较高的灵敏度,在实际应用中,不仅利用价值高,而且检验风险小,值得我们进一步的研究和利用。
渗透检验方法主要用于具有多孔、疏松特点的压力容器材料的检验,广泛用于塑料、陶瓷、钢铁和有色金属等材料。它主要通过渗透液、去除剂和显像剂等溶剂的作用,应用毛细管现象来实现容器表面缺陷的发现和处理。具体的操作过程是将用于检验的液体渗透到压力容器表面的裂纹或裂缝中后清除多余的渗透液,通过显像剂显像来判定和检验容器的完整性。渗透检验的过程中,渗透液和显像剂的合理选择尤为重要,选择优良的渗透液及科学合理的检验流程,不仅能够保证压力容器的缺陷部位得到准确、有效的检验,而且渗透检验方法灵敏度和使用范围相比于射线检验和磁粉检验方法不仅表现为灵敏度高,探测范围广,而且对于以上几种方法检测不到的范围也能够实现有效而精确的检测,预防压力容器存在的潜在风险,保证压力容器平稳运行。除此之外,渗透检验方法不仅操作简单,而且检验成本低,检验结果直观、简单,应用的价值较高,但由于使用过程中会产生相应的残渣和液体污染,需要工作人员及时进行防护和污染处理,以提高压力容器检验效果的进一步提升。
综上所述,对于压力容器的检验过程中出现的问题,只要有关部门予以一定力度的重视和监管,采用先进的检验方法,发现问题后,积极的思考解决问题的措施和方法,使问题得到有效的处理。于此同时,随着科技不断的进步,压力容器的检验方法也要求与时俱进,我们需不断的改革和创新,极大的促进压力容器检验水平的提高,为国家的工业发展做出有力的贡献。
[1]李景禄,李青山.电力系统状体检修技术[M].中国水利水电出版社,2011.
[2]固定式压力容器安全技术监察规程(TSGR0004-2009)[S].