压力容器检验及安全评价

压力容器检验及安全评价

张亚彬

浙江省特种设备科学研究院 浙江杭州 310020

摘要：压力容器是特种设备中一种承压设备，与人们的生产生活息息相关，广泛应用在石油炼化、钢铁冶炼以及化工行业中，直接关系国家经济的发展与社会的稳定。压力容器一旦失效就会引发事故，造成巨大的危害，例如，火灾、有毒物质扩散、大规模人员转移等。因此，压力容器的安全使用、稳定运行及使用管理都有着重要的意义。

关键词：压力容器；检验；安全评价

压力容器运行条件极为苛刻，常伴随高温、高压、高应力、高危险性介质及腐蚀性环境的影响。极易引发一系列事故，不仅会对国家经济及人民群众的生产生活带来损失，还对大气环境造成严重的危害，给社会的健康稳定带来灾难性的后果。因此，开展压力容器的定期检验与监督检验工作，提前预判其可能产生的失效模式与损伤形式，从而能够保证压力容器的安全运行，还能够防止压力容器检验工作出现过度检验或检验不足的情况。

1. 压力容器及检验

1. 特种设备

特种设备是指设计广大人民群众生命财产安全、对社会安全有着较大影响的设备，例如，锅炉、压力容器、压力管道、起重机械、电梯、以及大型游乐设施等。其中锅炉、压力容器、压力管道由于运行中需要承受压力载荷的特性，即承压类特种设备；电梯、起重机械、客运索道等被称为机电类特种设备；我国对特种设备实行特种设备目录管理，明确该类设备出厂到检验及日常使用管理措施，全过程对特种设备实施监管，确保设备的安全运行。我国特种设备数量基数大、增长迅速，尤其在大型企业的生产建设及电梯普及中生产生活用的特种设备数量速度迅猛；由于我国各地区经济发展不均衡，所以较为发达的地区特种设备数量急速增长，远超过经济落后区域；特种设备制造业发展十分迅速。

2. 压力容器

压力容器具有复杂性、重要性、安全稳定性特点，其是指盛装气体或液体，能够承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa，且压力与容积的乘积大于或等于2.5MPa.L的气体、液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的液体固定式容器与移动式容器等。在制作压力容器的过程中，主要采用焊接的方式，其制造条件对其也有一定影响^[1]。例如，我国北方地区较干，而南方地区较为湿润等，都会对最后成型的压力容器造成一定影响。

现阶段，我国对压力容器管理制度不断完善，管理经验不断积累，同一种压力容器在相同参数下设计使用寿命各不相同，此情况对专业从事压力容器的设计、生产、检验等工作的人员来说都是有据可循，由此可见，压力容器的复杂性一斑。作为一种辅助设备，压力容器对于部分企业来讲是不可取代的，例如，化工厂生产用的反应类压力容器，是生产的保障，如果出现问题，就会造成企业的停产，给企业带来巨大的经济损失。再如，小水产生产企业自身具有一定季节性，一旦冷库压力容器出现问题，会造成巨大的损失，由此可见，压力容器具有不可取代的地位。

2. 压力容器检验方法分析

1. 常规检验

首先对压力容器的外观、结构、几何尺寸进行目视检查，查看其是否满足安全使用需求，通常情况下根据目测观测压力容器母材本体、纵环焊缝、开孔接管角焊缝等部位的表明及邻近区域有无裂缝、泄漏等缺陷；压力容器内外表明的腐蚀情况有无机械损伤；压力容器结构及焊缝布置的保温层有无泄漏等情况^[2]。此方法是当前最直观、简便以及快速的方法之一，能够迅速了解压力容器的大概情况，为下步各分项检查提供依据。

2. 无损检测

无损检测是在不损坏受检设备的情况下，通过运用化学仪器及先进技术对设备实施检测，能检测出设备的表面与埋藏的缺陷，还能够对缺陷进行定位、定性与定量，广泛应用在压力容器检验工作中，由于其自身的特点及对缺陷检出的受限条件，在现场压力容器检验工作中常采用两种或两种以上的方法，对检出缺陷进行进一步的验证，以此提高缺陷检出率的准确性，进而达到降低事故率，消除安全隐患。

3. 超声波检测

此检测方式主要指用超声波技术来监测工作，并以超声检测显示仪作为表达方式的一种无损检测方法，当对被测工件施加超声探头时，超声会沿被测物的表明传递到内部，并在内部界面的边缘发生反射，使用相关仪器设备采集反射波数据，此时在荧幕上形成脉冲波形，从而通过波形的特点判定损伤性质与缺陷部位。此方法不仅易操作，而且方便便捷，极少受外界所影响。但此方法也有一定缺陷，检测不直观、信息无法记录、极易受缺陷性状、位置所影响。

3. 压力容器安全评价方法

1. 定期检验安全评价方法

在日常进行压力容器检验中，根据检验结果可做出三种检验结论，即符合要求、基本符合要求以及不符合要求三种。压力容器定期检验完成后汇总各分项检验结构，将分项中最低等级作为安全状况等级评定结果。但在实际检验过程中，针对评价对象缺陷超出现有规程安全范围，且不适用于使用评价及基于风险检验此类情况，检验独享依据现有规程只能够进行修理，修理完成后经检验合格继续使用，整个过程需要耗费较长的时间，且极易受现场环境的制约，给使用单位带来巨大的损失，因此，使用单位有使容器带伤运行的需求。

2. 监督检验环节优化

检验工作中的压力容器监督检验是指压力容器生产制造单位生产的压力容器与最终使用地现场进行阻焊的压力容器，接受检验的单位应指定技术负责人，在压力容器制造以前，将相关图纸及技术资料按照有关规监督检验标准的要求，向监督检验人员进报备审查，压力容器监督检验人员根据容器的相关设计技术资料要求及有关计划实施监督检验，对于检验发现的问题应及时告知受检单位，并限期整改，监督检验合格的压力容器应及时出具监督检验报告^[3]。 一般情况下，压力容器的失效来源于两方面，即监督检验环节遗留、使用过程生成。根据压力容器的类别，对监督检验方法做出不同的监督检验要求，压力容器在使用过程中将会面临各种复杂的环境、介质与运行工况，可能会出现不同原因、模式的损伤。尤其在制造时已经造成缺陷，在使用过程中会继续发展，产生更为严重的损伤。

结束语：

综上，通过分析压力容器的损失模式，结合定期检验手段，提出了监督检验的改进措施，以档案管理、设备维护、设备类别与介质毒性、损伤模式、服役时间等五个因素作为评价设备安全性的主要影响因素，在以后检验工作中，进一步结合实践逐步完善与改善安全评价方法，从而达到更加安全、经济的目标。

参考文献：

1. 吴佳艺. 钢制低温压力容器检验及安全评价[J]. 化工管理, 2016, (017):293.

2. 綦丽. 钢制低温压力容器检验及安全评价[J]. 科学与财富, 2019, (011):49.

3. 柳丽萍. 钢制低温压力容器检验及安全评价[J]. 化工管理, 2018, (033):133.