壓力容器鉚焊檢驗優化方案的分析

南京麥馳鈦業有限公司 芮嵐森

1 引言

由于經濟全球化和人工成本的不斷增加，世界制造業已逐漸轉移到亞太地區。目前，大多數的國家對壓力容器的制造標準都以美國的ASME認證為準。我國制造業經過多年的發展，已具備了相當的規模和實力基礎，為國外向我國轉移裝備制造業提供了現實的可能。因此壓力容器的鉚焊檢驗技術也越來越成為一個國家壓力容器鉚焊工藝的衡量標準。

2 壓力容器的制作標準

壓力容器規范的目的是確保壓力容器在設計壽命內能夠安全運行。從壓力容器的選材、設計、制造、檢驗等工藝進行規范化、標準化的要求。美國機械工程師協會（ASME）是目前大多數國家對壓力容器的制造標準，美國機械工程師協會成立于1880年，1914年首先提出了固定式鍋爐結構準則及其許用工作壓力。目前，ASME壓力容器制造標準已經成為各國壓力器件的參考準則。我國的壓力容器設計標準主要可分為兩大類，第一類是GB系列標準，作為我國壓力容器建造的基礎標準，GB系列標準在其構成形式上可分為四個部分：通用要求、材料、設計、制造檢驗與驗收。除此之外，還增加了“以驗證性爆破試驗確定容器設計壓力”、“對比經驗設計方法”、“局部結構應力分析和評定”等附錄。第二類是JB系列標準，JB系列是一個比較先進的標準，它所涉及的壓力容器的面比較寬,適用于使用壓力大于10MPa，殼體大于5000Kg的大型金屬容器，對于一些容器并不需要用JB系列進行設計,設計時采用GB系列還是JB系列應考慮所設計的壓力容器安全、合理和經濟。我國的這兩大標準基本上都是參照ASME規范制定的。

3 壓力容器的設計流程

目前,壓力容器的設計方法有很多種，最常見的就是運用計算機輔助設計，CAPP系統在很多壓力容器企業都有使用,使用方法也不盡相同。

3.1 確定容器類別

容器類別的劃分是依據國家質量技術監督局所頒發的《壓力容器安全技術監察規程》規定，要是根據工作壓力的大小、介質的危害性和容器破壞時的危害性來劃分的。

3.2 確定設計壓力

在進行壓力容器的壓力設計時，一般取工作時的最高壓力的1.05～1.10倍，具體選擇取決于介質的危害性和容器所附帶的安全裝置。如果所選介質是無害的并且裝有安全閥等就可以取下限，否則取上限。

3.3 確定設計溫度和容積

對于溫度的選取，一般根據用戶提供的溫度，再考慮容器所處的環境因素進行溫度的評估與選取，而容積則直接根據所需容積設計。

3.4 確定腐蝕裕量

由所選定受壓元件的材質、工作介質對受壓元件的腐蝕率、容器使用環境和用戶期待的使用壽命來確定，實際上應先選定受壓元件的材質，再確定腐蝕裕量。

3.5 確定焊接工藝

根據壓力容器的工作環境按照我國壓力容器的制作標準，選擇確定適用于哪一類標準，并對焊縫系數進行選取。

4 壓力容器的檢驗方案優化

4.1 檢驗前應當審查以下資料

（1）設計單位資格設計說明書。

（2）制造單位資格與制造詳情。

（3）歷次全面檢驗報告。

（4）運行記錄以及運行中異常情況的記錄。

（5）維修或改造的記錄及其檢驗證書。

4.2 采用危險性缺陷為檢測目標

根據檢驗報告顯示，在眾多的缺陷中，危險性缺陷是壓力容器在使用過程中最危險的缺陷。采用危險性缺陷檢驗主要是對表面裂紋以及鉚接接口進行檢驗。

4.3 表面缺陷檢測的優化

常規的無損檢測技術無法確定某些超標的缺陷是穩定的還是活動的，而運用超聲波技術進行則可以檢測活動性缺陷。根據超聲波的頻譜分析可以確定缺陷的嚴重性與精確位置。另外，超聲波檢驗方法可以時刻對運行中的壓力容器進行定期檢測。對于大型容器，如球罐、大型臥式容器、塔器等均可以實現實時監測。

為了對受檢容器有更多的了解，可根據需要，利用超聲波進行深埋缺陷檢測。

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