壓力容器檢驗中耐壓試驗的質量控制措施

戚進強李曉馬志堅（.廣州永強環境科技有限公司， 廣東 廣州 50075；.廣州華利恒化工裝備有限公司， 廣東 廣州 50075）

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壓力容器檢驗中耐壓試驗的質量控制措施

戚進強1李曉2馬志堅2（1.廣州永強環境科技有限公司， 廣東 廣州 510075；
2.廣州華利恒化工裝備有限公司， 廣東 廣州 510075）

摘要：壓力容器是特種承壓設備的重要組成部分，其安全運行涉及人民生命和財產安全。壓力容器在使用過程中承載著易爆、高溫、低溫、高壓、腐蝕、劇毒等氣體或液體介質，所以要重視壓力容器制造過程中各檢驗環節，從源頭加以控制。其中耐壓試驗是壓力容器制造過程中的一項重要的綜合性檢驗環節，并且這種方式可以最為直接的檢測到壓力容器的質量，也是壓力容器驗收的重要依據。然而要想提高耐壓試驗檢測的實際效果必須對制造各個環節進行嚴格的把關。本文就壓力容器檢驗中耐壓試驗展開討論，提出了一些耐壓試驗質量控制的一些措施，希望能對相關工作提供幫助。

關鍵詞：壓力容器；耐壓試驗；質量控制；監督檢驗

在科學研究、工業生產和人民日常生活中，壓力容器是一種廣泛應用的特種承壓設備。這些設備在使用過程中有很多的特點，如：操作工況具有高溫、低溫、高壓，介質為有毒、易爆、易腐蝕等，還有這些設備在壓力、溫度和腐蝕介質的綜合作用下，很容易導致設備失效破壞，若發生爆炸或泄漏往往造成裝置停產、并發火災、中毒等安全事故，同時會造成環境污染，因此，為了保證設備安全可靠的運行以及壓力容器的制造質量，必須加強過程質量控制和監督檢驗。

1 耐壓試驗分類即試驗的標準

1.1 耐壓試驗分類

耐壓試驗在操作過程中分液壓試驗、氣壓試驗和氣液組合壓力試驗三大類，主要是根據耐壓試驗在實際應用中采用的不同介質而區分開的，實際應用中主要是液壓試驗和氣壓試驗。

耐壓試驗是采用短時超壓的方法，主要是驗證壓力容器的強度、焊接接頭的致密性、密封結構的密封性，檢查壓力容器的選材、強度設計計算、結構、制造質量的合理性。通過試驗存在的隱患會暴露出來，以便進行合理返修或報廢。

1.2 液壓試驗

液壓試驗主要是采用液體為試驗介質，主要原因是液體可壓縮性比較小。液壓試驗過程中，若出現介質泄露或容器破裂，就可以在很短時間內降低容器里的壓力，從而降低壓強，釋放出容器內所積聚的能量，且卸壓時釋放能量較小，這就可以減少試驗過程中的一些危險因素。而且水資源廣泛，很容易獲取，操作簡單方便，不需要進行一些特殊的處理。在相同的試驗壓力下，水的爆炸能量比氣體小數百倍甚至數萬倍，所以大部分的液壓試驗往往都采用水作為試驗介質，這最主要是為了滿足試驗對溫度的需求。如制冷系統中冷凝器的液壓試驗，如下圖1。如果由于特殊原因不能用水試驗時，可用不會導致發生危險的液體，在低于其沸點的溫度下進行試驗；當用可燃性液體進行試驗時，試驗溫度必低于可燃性液體的閃點，場地附近不得有火源，并配備消防器材。

1.3 氣壓試驗

氣壓試驗主要采用氣體為試驗介質，所采用氣體為干燥潔凈的空氣、氮氣或其他惰性氣體。在試驗過程中，氣體可壓縮性比較大，因壓縮而改變壓強，從而產生能量，并且聚集在容器中。由于氣體壓縮的作用使容器壁壓強不斷增加，若操作不當而產生泄漏或破裂，不僅釋放大量的能量，且氣體釋放速度快，沖擊力非常大，會產生極大的危害，從而導致嚴重爆破傷人的安全事故，所以，在國際上壓力容器試驗中，尤其對氣壓試驗相關條件限制要求比較苛刻和嚴格。

壓力容器的試驗中，大部分的試驗會優先選擇液壓試驗，只有在液壓試驗無法完成的情況下才選擇氣壓試驗。主要分為以下情況：①由于支承或結構原因，不能向壓力容器內充灌液體。如果在容器中充灌液體，液體的自身重量會影響基礎和容器不能安全地承受荷重而造成破壞。這主要是因為容器僅僅用于承載氣體，并且承載壓力低、直徑大。②運行條件不允許殘留試驗液體的壓力容器。有些容器在用液體試驗后不容易清除，且容器內的殘存液體會影響容器的運行使用，在這種情況下只能使用氣體作為耐壓試驗介質。如制冷系統中冷凝器的氣壓試驗，如下圖2。因此，為了保證氣壓試驗的安全性，在國際上對氣壓試驗有著嚴格的質量和焊接要求，同時要求對接焊接接頭進行100%無損檢測，這樣才能進行氣壓試驗。

2 耐壓試驗的質量控制

2.1 耐壓試驗應實行責任制

耐壓試驗過程各環節中應受到質量保證工程師的監督和配合，要有專人組織和實施，并且將耐壓試驗各環節的質量控制明確到相關責任人。試驗過程接受監檢人員監督檢驗或客戶到場檢驗。

2.2 耐壓試驗工藝文件控制

根據生產計劃和設計圖樣，在耐壓試驗過程中，相關人員首先對壓力容器制造進行監督，并且進行嚴格的工藝研究和資料的記錄及整理，還要對記錄結果分析，審核試驗壓力、介質、方法和程序。從而編制成完整的耐壓試驗工藝文件，然后進行審批，再到實施階段。

2.3 耐壓試驗前的準備

首先，耐壓試驗前相關責任人應對壓力容器的零件標記、無損檢測標記、焊接標記、材料標記、實際焊接情況、焊縫布置情況、外觀形狀、管口位置、內部構件和相關的檢驗記錄等質量情況進行檢查。

其次，相關責任人應審核材料外購檢驗報告、設計變更手續、材料選用及加工工藝是否符合要求、質量證明文件、焊接記錄、熱處理報告、無損檢驗報告等是否齊全，由檢驗員進行資料整理和匯總，并且送監檢單位監檢人員審核后方可進行壓力試驗。

最后，耐壓試驗設備必須完好，控制用調節閥和截止閥的密封性能要好，接頭應牢固及連接的管道不能有滲漏，螺栓連接處應檢查螺紋磨損情況，所用盲板應使用相應壓力等級及規格；試驗場地應有可靠的安全防護設施，遠離人群，需經過單位技術負責人和安全管理部門檢查認可；耐壓試驗前必須對壓力容器各個連接部位的緊固件進行檢查，并且進行禁錮，保證緊固件裝配齊全，緊固要妥當；在試驗進行前，相關工作人員應認真處理壓力容器上焊接需要的臨時受壓元件，確保壓力容器的安全和強度；壓力容器的外觀應當保持干燥；試驗介質、環境溫度及介質溫度必須符合相關標準及工藝要求；試驗用的壓力表，應符合國標和規程的規定，且在在有效期內，必須用至少兩個量程相同并在計量檢定周期內合格的壓力表。

2.4 耐壓試驗的溫度控制

耐壓試驗過程中隨著試驗溫度的降低，壓力容器所用金屬材料會因溫度的變化而變化，其韌性降低，脆性增大，很容易增加試驗的危險性，這種情況對不同地區的戶外試驗非常重要，特別是寒冷的地區。因此標準規范對試驗的溫度進行一定的限制：Q345R、Q370R、07MnMoVR制容器進行液壓試驗時，液體溫度不得低于5℃；其他碳鋼和低合金鋼制容器進行液壓試驗時，液體溫度不得低于15℃。碳素鋼和低合金鋼容器，氣壓試驗時介質溫度不得低于15℃。因此，在寒冷地區或者在冬季戶外進行試驗時，應當先加熱介質，然后把加熱好的介質注入容器中，并且擱置一段時間后再進行升壓。

2.5 耐壓試驗的流程控制

壓力容器制造完成后，經過相關的檢驗人員和相關監檢單位監檢人員進行審核后進入實際的試驗階段。在試驗過程中各個檢驗標準都需要符合國家標準，并且保證嚴格的按照并執行事先編制的工藝文件對試驗程序進行控制。在試驗過程中應該注意：①測試的溫度按照相應的國家標準的規定進行操作，如壓力容器的材料厚度較大則應適當提高試驗的溫度；②壓力容器在充灌液體的時候，滯留在容器內的氣體應排放干凈；耐壓試驗介質和升壓過程應符合國家標準和規程的要求；試驗過程中，不得進行與試驗無關的工作，無關人員不得在試驗現場停留；在耐壓試驗進行的時候，必須保證監檢單位監檢人員和檢驗人員在現場并且進行監督檢驗；③最后在試驗完成后，利用壓縮空氣將壓力容器內部進行清空和吹干，并且合理的處理后續工作。

3 結語

壓力容器日常使用的安全性與制造過程的質量控制有著密切關系，必須引起特別的重視。壓力容器制造過程的檢驗手段中，最終的檢驗方法就是利用直接對壓力容器進行介質加注，并適當的加壓，從而測試壓力容器的質量狀況。所以耐壓試驗中需要層層把關，嚴格掌控試驗流程，提高耐壓試驗的質量控制，確保壓力容器在使用過程中的安全運行。

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圖1 液壓試驗示意圖

圖2 浸在水池中的氣壓試驗示意圖