蔡澤波
摘 要: 壓力容器在工業生產、化工和生活中有著廣泛應用,屬于特種承壓設備。因為受高溫、高壓、介質毒性影響,設備的穩定運行有著重要作用,而做好耐壓試驗有助于掌握壓力容器質量,保障產品正常穩定運行。所以,如何做好壓力容器檢驗中耐壓試驗質量控制成為主要研究內容。
關鍵詞: 壓力容器;耐壓試驗;質量控制;研究分析
壓力容器中耐壓試驗關系著設備質量、強度,是一種綜合性檢驗工作。目前,為有效的實施科學管理和安全監控,我國頒布了一系列法律制度,結合壓力容器運行壓力、介質危害性、生產影響把容器劃分為不同類型。同時,對各類容器設計、制造、檢驗制定了完善的制度。
一、壓力容器檢驗特點
(一)容器結構參數多元化
壓力容器參數與產品呈現多元化特點,適用于化工、工業、石油等多領域。因為產品類型眾多,相同類的產品在市場需求方面也有著明顯差別使得產品結構參差不齊。所以產品生產制造技術呈多元性。
(二)穩定性要求嚴格
壓力容器制造有著標準性、嚴格化要求,需要保證容器制造有效性。因為大部分壓力容器長時間處于高溫、高壓、腐蝕環境下,受運行環境影響使得產品穩定性要求嚴格。因此,容器設備生產設計需滿足穩定性要求。
(三)涉及內容廣泛
伴隨著科學技術的進步,現如今壓力容器已經得到了廣泛應用,比如:化工、石油、醫學、無損檢驗等,對設備質量提出了嚴格要求。設備制造加工時要保證產品質量才能確保使用安全。
二、耐壓試驗類型及方法
(一)耐壓試驗類型
第一,液壓檢驗。液壓試驗是以液體檢測為載體,因為液體可壓縮性小,一旦發生滲漏能夠迅速減少容器內的壓力從而縮小壓強,釋放更多能量。同時,卸壓過程中釋放的能量小,能夠避免其他危險因素影響。同一檢測壓力中,水爆炸能量低于氣體能量,多數液壓試驗以水為檢測內容達到實驗對溫度的要求,例如:制冷系統冷凝器液壓實驗。若受其他因素影響無法進行水實驗,建議使用危險較小的液體,在沸點較低的條件下實驗[1]。使用可燃液體時,要求其溫度低于可燃液體點,四周不可有火源并且具備消防設施。
第二,氣壓檢驗。選擇干燥整潔的氣體如:氮氣、空氣等,氣體可壓縮性大,伴隨著壓縮變化改變壓強生成能量儲存于容器內。因為氣體壓縮導致容器內壓強提高,一旦操作錯誤容易導致滲漏從而釋放能量、氣體瞬間釋放沖擊力大,后果不堪設想,威脅工作人員生命安全。因此,壓力容器檢測時對氣壓檢測要求較高。
總而言之,液壓試驗是常用檢測方法,只有在以下幾種條件下才會采取氣壓試驗,首先,受結構影響無法在壓力容器內灌充液體。因為灌充液體會增加容器體積承載力降低導致損壞。其次,受運行環境影響無法殘留實驗液體的壓力容器,很多容器清理工作復雜,液體殘留降低容器運行效果進而選擇氣壓實驗。例如:制冷系統冷凝器的氣壓實驗,想要確保實驗穩定,我國對氣壓實驗有著較高要求,同時需要進行焊接接頭100%無損檢驗[2]。
(二)方法分析
第一,液壓試驗方法。試驗過程中,容器上端設置排氣口,灌入液體前需排除容器中的空氣、容器外表干燥。壓力容器中壓力逐漸升高,處于標準試驗壓力后需保壓30min.隨后,壓力降低到標準壓力參數80%后并檢查焊接接頭與連接位置。若存在問題及時修補再次試驗,壓力檢驗過程中壓力維持原狀,不可使用持續加壓保持壓力狀態。液壓時不可對受壓構件施加壓力;球形儲罐液壓實驗應滿足標準要求。第二,氣壓試驗。試驗壓力應緩慢逐級提升,達到試驗壓力的10%,保壓5min,焊接接頭與連接位置使用肥皂液檢驗有無滲漏;確認無滲漏后逐漸提高壓力當達到試驗壓力1/2后,按照每級為規定試驗壓力的10%,逐漸提高壓力直到要求的壓力[3]。保壓30min后把壓力降低到設計壓力,保壓足夠時間進行檢查,檢查焊接接頭與連接位置有無滲漏。檢測過程中壓力不變,不可持續加壓保持壓力不變。氣壓檢測不可帶壓禁錮螺栓??偠灾?,液壓試驗時無泄漏、氣壓檢查后無滲漏;無可見變形、無異響;抗拉強度參數高于540MPa材料制造的容器,表面經無損檢測抽查沒有發現裂紋。只有滿足以上要求才能確定壓力容器符合要求。
三、壓力容器檢驗中耐壓試驗的質量控制
耐壓實驗需有專業人員監督配合,安排專業人員操作并將質量控制落實到個人。結合試驗設計做好壓力容器監管,綜合分析試驗工藝與相關材料,記錄結果,審查試驗介質、流程。此外,制定系統的實驗資料,通過審核后準備試驗。
(一)做好試驗前基礎工作
工作人員標注壓力容器各構件、標注無損檢測及焊接、材料、焊縫、管口等。審核材料檢驗單、設計變更材料、材料規格、技術工藝、無損檢測,檢驗員整合資料并上報相關部門。被檢驗的壓力容器應保持完好,做好調節閥與截止閥封閉性控制、接頭穩定、管道連接緊密、盲板壓力等級符合要求。做好四周安全防護、遠離人群,技術人員與安全管理人員確定合格后方可試驗[4]。試驗準備時,技術人員做好受壓購件處理,保證設備穩定性與強度、設備干燥、試驗介質溫度達到標準要求。此外,壓力表滿足國標要求,有效期中使用兩個量程相同的壓力表。
(二)試驗溫度
伴隨著試驗溫度的下降,壓力容器使用的金屬材料會受溫度影響導致韌性低、變脆,試驗風險較高。因此,對室外環境要求較高,如:Q370R、07MnMoVR制容器液壓實驗液體溫度在5℃以上;碳鋼與低合金鋼制容器液壓實驗時液體溫度在15℃以上。低溫容器液壓試驗的液體溫度應不低于殼體材料和焊接接頭的沖擊試驗溫度(取其高者)加20℃。所以,室外溫度較低時需加熱介質,然后灌入容器內,放置一段時間后提升壓力。
(三)試驗過程控制
壓力容器試驗各環節必須要遵守標準要求執行,首先,試驗溫度根據標準要求操作,例如:設備材料較厚時需提升試驗溫度。其次,灌入液體時需將容器中的氣體排除;介質與升壓達到國家要求;閑雜人員遠離試驗現場,技術人員與檢驗人員需在現場監督控制。最后,結束試驗后通過壓縮空氣吹干壓力容器,做好事后處理工作[5]。
結語:
總而言之,壓力容器耐壓試驗過程中做好質量控制尤為關鍵,需要相關工作人員給予高度重視。設備制造試驗時,通過對壓力容器展開介質加注并加壓從而檢測壓力容器質量狀態。由此可見,耐壓試驗應嚴格進行各環節控制,提升耐壓試驗質量,保證設備穩定運行。
參考文獻
[1]崔之彪.壓力容器安全系數對耐壓試驗的影響[J].化工機械,2017(44).
[2]祖寧,蘇哲,劉懌歡.壓力容器監督檢驗中質量計劃的關注要點[J].當代化工研究,2017(05):170-171..
[3]孫濤.壓力容器焊接部位的力學性能試驗與耐壓試驗[J].城市建設理論研究(電子版),2017(20).
[4]胡建雄.壓力容器制造監理的特點及要點分析[J].機電信息,2017(33).
[5]鞏銳.壓力容器耐壓試驗若干問題的探討[J].科技展望,2016(26).