超使用年限的壓力容器無損檢測方法分析

連雋

摘要：隨著我國社會經濟的發展，壓力容器使用時間不斷增加，容器使用環境受到影響產生安全隱患。壓力容器安全性關系到群眾生命財產安全。超設計使用年限壓力容器是使用期限超20年，超設計規定使用年限壓力容器性能降低，使用單位工作人員要定期對超年線壓力容器進行認真檢查，確保設備正常運轉。利用無損檢測技術可準確評價焊接質量。介紹壓力容器無損檢測技術，總結超年限壓力容器無損檢測注意問題。

關鍵詞：超使用年限;壓力容器;無損檢測

改革開放后我國向制造強國邁進，石油化工等行業不斷發展，壓力容器市場需求擴大。壓力容器在工業中用于完成反應傳熱等工藝，壓力容器引起密封等原因，易導致爆炸等造成環境污染安全事故，目前各國將壓力容器列為重點監測產品。現代工業對壓力容器要求嚴格，新工作介質對壓力容器耐蝕性提出更高的要求。制作壓力容器母材被高性能材料取代，由于高性能材料對安全性要求苛刻，工業生產中出現無損檢測方法，傳統檢測方法存在諸多弊端，無損檢測技術在各領域廣泛應用，在檢測壓力容器焊接質量中較為常用。超年限壓力容器存在很大安全隱患，研究超年限壓力容器無損檢測技術具有重要意義。

1.無損檢測技術簡介

無損檢測是不破壞被檢測對象內部組織性能下，借助現代化技術設備對被檢測對象內部缺陷檢測的方法。用于判定產品構件性能指標，利用無損檢測技術可預測零件是否滿足使用要求，確保產品服役期間安全性。無損檢測常見方法包括超聲波檢測，滲透檢測等。無損檢測具有非破壞性、全面性等特點。無損檢測目的是加強質量管理，可以鑒定產品質量，確保產品使用性能達到預期技術要求。

超聲波檢測主要工作原理是根據壓力容器超聲波變化檢測內部缺陷，包括超聲波聲學性能，能量變化等。在容器焊縫存在裂紋等缺陷檢測中使用普遍。檢測方法具有穿透力強等特點。磁粉檢測是將鐵磁性鍋爐壓力容器磁化，設備出現裂紋缺陷時材料表面發生拒不畸形變化，吸附材料表面磁粉，可觀察磁痕嚴重程度等[1]。射線檢測是在鍋爐壓力容器材料出現缺陷時，投射方向出現異常尺寸，可以根據對比度差異發現壓力容器存在缺陷。人們可以利用射線檢測記錄事故產生原因，但缺點是易產生大量環境污染。滲透檢測主要借助毛細管滲透探傷，可以把帶顏色材料涂抹在工件表面，如存在缺口則染料逐漸滲透到工件缺口位置。

2.壓力容器使用年限設計分析

超壽命壓力容器是使用超設計壽命，2000年前壓力容器未在設計圖紙注明設計壽命。《壓力容器定期檢驗規則》實施后出現超壽命壓力容器。《固定式壓力容器安全技術監察規程》規定，達到設計年限壓力容器，使用期限超過20年壓力容器需委托有資格檢測機構檢驗。規程相關規范未對檢驗項目作出規定。超壽命壓力容器失效表現為金屬材料性能變化，表現為硬度強度提高，脆性變大及塑性降低。

壓力容器廣泛應用于化工冶金等部門，壓力容器運行中受溫度等因素影響產生腐蝕，國內外普遍對壓力容器實時監測，目前在用壓力容器檢測方法包括紅外熱波成像，激光等無損檢測技術。壓力容器設計壽命是復雜的問題，涉及到腐蝕基礎數據等系列設計因素，反映設計者經驗水平。應在圖紙上標注壓力容器設計使用壽命，壓力容器設計使用壽命是設計單位應回避問題，表現為受技術條件等因素制約，設計者不愿給出準確預報值;由于缺乏相關標準，使其使用缺乏有效依據[2]。壓力容器設計使用壽命未得到應有重視。壓力容器設計壽命是根據容器預期使用條件給出估計，超過壓力容器設計壽命需經常測量厚度等。

3. 超年限壓力容器無損檢測技術應用

壓力容器是盛裝壓力介質的容器，與人們的生活密切聯系。壓力容器承受高低溫，易燃易爆等介質，發生爆炸往往并發火災等事故，影響社會生活穩定。工業發達國家頒布有關法規對壓力容器設計安裝等進行嚴格控制，國務院頒布特種設備安全監察條例對壓力容器設計制造等環節進行安全監察。無損檢測對壓力容器質量控制具有重要作用。由于壓力容器形式不同，需要對檢測內容合理篩選。

超年限壓力容器無損檢測要注意相關資料審查，合理使用評價，提高檢驗技術水平。壓力容器檢驗前需要審查相關資料，包括產品合格證，產品制造監督檢驗證書等，了解壓力容器結構特點，使用情況，主要缺陷部位等。壓力容器全面檢驗要宏觀檢查檢驗項目，對應力集中部位，介質進出口附近等部位使用放大鏡進行宏觀表面檢驗。壓力容器耐壓試驗是用液體為加壓介質，檢查容器實驗壓力下是否有滲漏等缺陷。通過觀察承壓部件有無破裂驗證壓力容器是否具有設計壓力下承壓能力。檢驗鍋爐壓力容器嚴密性，強度實驗要求依據規程規定進行。聲發射檢測通過接收材料聲發信號評定材料性能，材料因裂縫擴展等引起應變可快速釋放產生應力波現象。

壓力容器表面進行磁粉檢測主要對變形部位，接管角接頭等部位檢測。超設計年限壓力容器檢測方法包括宏觀與內部檢測，由于相關檢驗人員技術水平參差不齊等問題，對超年限壓力容器檢測結果不準確，相關部門要優化檢驗技術，減少檢驗中不需要的流程等。超年限壓力容器檢驗需要加大相關檢驗人員的培訓，以豐富檢驗專業知識為主，要設計具有科學性的考核制度，對工作表現良好的人員給予獎勵，獎勵檢驗人員認真完成檢驗工作。

結語

上世紀末制造的壓力容器進入淘汰期，壓力容器設計等存在一些問題，當前超年限壓力容器不斷增多，超壽命壓力容器檢驗工作復雜，確定合理的壓力容器使用壽命可以減少社會資源浪費。使用單位人員要按要求管理操作，檢驗人員要合理運用先進檢測技術，保證壓力容器使用安全。借助無損檢測技術可以優化壓力容器質量，無損檢測技術在壓力容器檢測中可以鑒定產品質量，有效減少設備安全問題。

參考文獻

[1]蔡占河.壓力容器焊接接頭無損檢測可靠性的研究[J].品牌與標準化，2021（04）：123-126.

[2]張立新.無損檢測中焊縫X射線底片數字化儀及焊縫圖像缺陷檢測識別系統[J].西安工業大學學報，2021，41（03）：381.