吳旭濤
甘肅省特種設備檢驗檢測研究院 甘肅蘭州 730050
壓力容器作為現階段在各行業中應用較為廣泛的承壓設備,主要在科學研究、工業生產等方面有著較為大范圍的應用。在壓力容器使用的過程中,對使用環境和條件都有著較高的要求,壓力容器一旦出現質量問題,便會對生活以及生產造成嚴重的影響,甚至會對周邊的自然環境造成污染,嚴重的情況下可能會出現安全事故,導致工作人員的傷亡情況。因此,為了能夠更好地對設備的安全性以及可靠性進行保障,就必須要加強壓力容器制造的質量,同時還需要對壓力容器進行耐壓試驗,對試驗的質量進行控制和管理,從而確保壓力容器生產質量的安全性以及可靠性。
隨著現階段國家經濟和科學技術的不斷進步發展,壓力容器設備在各行業中的應用也逐漸廣泛和普及,這樣的情況也給壓力容器制造提出更高的要求和標準。為了能夠滿足現階段市場中對各種類型不同的壓力容器產品提出的需求,在實際生產制造的環節中,必須要對壓力容器的相關參數、類型、質量等方面進行檢驗,確保所制造的壓力容器產品符合各行業領域的標準化要求。另外,由于壓力容器的用于一般都存在特殊性,這也讓壓力容器設備經常會在高溫、高壓以及特殊介質環境下進行使用,因此也需要對壓力容器進行更加嚴格的檢驗,從而確保產品設備運行的穩定性,不斷提升壓力容器在使用過程中的安全性。
在壓力容器制造的過程中,主要具備一下兩個方面的特點,本文在此進行簡要的闡述,希望對今后壓力容器的制造提供幫助:首先,壓力容器制造工程對氣候環境的要求相對較高,氣候環境的變化也會對壓力容器制造工程的實際進度造成影響,氣候環境如果較為惡劣那么必定會導致制造工程難以持續進行,影響制造工作的效率,并且由于壓力容器的制造工程的時間較為緊張,因此對于檢測工作的進度要求也較為嚴苛。其次,壓力容器制造工程是一項專業性較強并且十分復雜的工程內容,在對壓力容器耐壓試驗進行的過程中,經常會有較大的工作量,同時壓力容器的制造工程規模較大,對于壓力容器制造的實際質量要求相對較高、難度也會有所增加,檢測現場所涉及到的環節較多并且復雜,因此壓力容器制造質量控制工作人員需要具備較高的專業知識,能夠更好地對質量進行控制,在控制的過程中實施精細化的質量控制管理策略。
(1)壓力容器的外部檢驗。所謂的外部檢驗就是對壓力容器的整體運行狀態進行減壓,以及對停止使用或者以及超出使用年限仍舊繼續使用的產品進行檢驗,一般的情況下對壓力容器進行檢驗的時間在一年一次,從而來對壓力容器產品的安全性與可靠性進行保障。
(2)壓力容器的內部檢驗。壓力容器的內部檢查就是對已經停止使用的金屬鍋爐的內部進行檢驗,檢驗的內容主要是對壓力容器的內部和外部容易出現磨損、變形、腐蝕等現象的位置進行嚴格的檢測。對于在使用環節有著良好效果的設備也需要進行內部的檢測,同時在檢測過程中如果發現容器出現嚴重的問題,需要及時進行處理,一般的情況下對壓力容器的內部檢驗多數在兩年一次的頻率范圍內。
(3)壓力容器的水壓檢驗。水壓檢測主要的檢驗介質為水,用水來對壓力容器的密封性和強度進行減壓,通過給壓力容器加水加壓來進行檢驗,如果在檢驗的過程中發現壓力容器的密封性存在問題,需要立即停止壓力容器的繼續使用,以此來對壓力容器的安全性和可靠性進行保障[1-2]。
耐壓試驗主要有三個部分,包括液壓試驗、氣壓試驗以及氣液組合的壓力試驗。耐壓試驗主要是根據壓力容器使用途徑的不同來進行區分,在實際應用的過程中,以液壓試驗和氣液試驗為主要的試驗方式,耐壓試驗簡單來說就是對壓力容器自身的受壓強度、焊接密封性、結構密封性、壓力材料強度、設計強度的合理性、承壓結構、制造質量的安全性進行有效的檢驗。通過這樣短時間的壓力試驗,來對壓力容器的各項指標進行檢測,確保各項指標都能夠符合壓力容器的使用要求,在試驗的過程中如果發現壓力容器存在問題,需要及時進行返修和報廢處理,以此來對壓力容器的安全性、可靠性以及運行的穩定性進行保障。
液壓試驗就是利用液體為主要的試驗介質,由于液體具有較小的壓縮性,在試驗的過程中,如果出現液體泄漏或者壓力容器破裂的情況時,可以短時內降低金屬容器中壓力的強降度,將壓力容器中所積攢的能量全部釋放,以此來確保試驗過程中的安全性。并且由于液壓試驗的操作較為簡便,并不需要對試驗介質進行特殊處理,在相同的試驗壓力下,液體的爆炸能量較小,所以用液體來進行液壓試驗較為安全。在液壓試驗的時候,壓力需要緩慢的上升,當達到設計的壓力范圍是,需要仔細進行檢查,確保不存在泄露情況之后,繼續加壓保證壓力達到試驗設計的壓力范圍,在保壓的時候需要按照規定的時間來進行,最小的保壓時間不能低于30分鐘。
一般的情況下,氣壓試驗主要是以氣壓為主要的試驗介質,在試驗中需要選擇干燥的空氣或者穩定性較為良好的惰性氣體。由于氣體的壓縮性較為良好,因此在實驗的過程中,氣體會因為壓縮為形成壓強,從而在氣體內部產生能力,確保能量能夠在容器中進行匯聚。因此,在進行試驗中對于氣壓的限制條件較為沿河。在對壓力容器進行耐壓試驗的時候,一般的情況下會選擇安全性較高的液壓試驗,只有液壓試驗不能符合試驗標準的情況下,才會選擇氣壓試驗。選擇氣壓試驗的情況主要有以下兩種:
壓力容器支撐或者結構原因,無法想測試的壓力容器中加入液體,或者因為壓力容器設計的原因,導致液壓試驗后液體無法完全清空,殘留的液體會對容器造成較為嚴重的影響,在這樣的情況下就不能選擇液壓進行試驗,只能選擇氣壓來對壓力容器進行檢測[3-4]。
為了能夠確保氣壓試驗的安全性,國際對氣壓試驗有著嚴格的要求和檢測標準,同時還需要對焊接頭進行無損檢測,只有在試驗的過程中嚴格按照國際標準來進行操作,才能在一定程度上確保氣壓試驗的安全性與可靠性。
要想對壓力容器試驗質量進行控制,就必須要在試驗的準備結算中,對和實驗相關的資料進行全面的整理和審核。安排專業的試驗操作人員以及相關的負責人員對試驗的整個流程和工藝方案進行整理,根據壓力容器制造的相關材料,對壓力容器生產標準、設計標準、型號、外觀情況、焊接技術、材料使用等方面的相關資料進行收集和整體,并且出示審核檢驗的報告結果,確保壓力容器制作工藝和材料的規格符合實際標準,并且對相關資料進行存檔和整理,通過對基礎資料的檢驗和審核,進一步對壓力容器耐壓試驗的流程和試驗介質的選擇進行保障。此外,在完成基礎資料的審核工作后,還需要對相關的責任制度進行完善和優化,進一步對耐壓試驗操作的各個環節進行控制,并且對每一個環節的負責人員進行確定,進一步對后續耐壓試驗的順利開展提供保障[5-6]。
想要更好地對壓力容器耐壓實驗的質量進行通知,提高試驗的準確率和安全性,就必須要對耐壓試驗前期的安全檢查工作加強重視。在耐壓試驗進行的準備階段中,需要安排專業的試驗人員對壓力容器內部各個零件以及位置進行標記,并且對壓力容器外部的特征進行記錄和保留,保證壓力容器外觀的完整性,以此來方便對壓力容器外部變形情況進行檢驗。尤其是在進行特殊的氣壓試驗的過程中,需要對壓力容器的焊接點進行無損檢測,在檢測合格之后才可以開始進行后續的試驗工作。此外,還需要對壓力容器的調節閥和截止閥的封閉性進行控制,以此來對閥門的安全性和穩定性進行保障。在試驗正式開始之前,還需要加強試驗現場的安全防護工作,試驗現場需要盡可能地遠離人群,并且根據耐壓試驗的實際要求對現場的溫度和濕度等方面進行控制,試驗的安全檢查工作是壓力容器耐壓試驗質量控制的關鍵技術要點,因此必須要更加細致全面地進行安全檢測,對試驗的數據進行及時的記錄,更好的確保對實驗數據進行對比,進一步發現原理容器運行過程中可能會出現和存在的問題[7-8]。
在對壓力容器進行耐壓試驗的過程中,需要對試驗外部環境溫度進行嚴格的控制,因此必須要加強對溫度的控制,在試驗的過程中外部溫度需要保證在適中的范圍內,外部溫度的變化會讓壓力容器的材料發生一定的變化,進而導致壓力試驗風險的增加。因此,必須要根據壓力容器制造時使用材料的標準來對試驗溫度進行控制。但是在溫度控制的環節中,還需要注重升溫后介質在灌注到壓力容器內部后,不能立即開始對容器進行運行,需要將容器靜置一段時間后進行加壓工作,確保壓力容器的內部能夠對溫度有一個適應的時間,從而減少試驗過程中可能會出現的安全風險問題。
加強耐壓試驗過程中對整個試驗流程的管理和控制,是確保耐壓試驗質量的重點。對耐壓試驗流程進行控制,主要是對操作順序、間隔時間等方面加強管理和控制。在進行液壓試驗的時候,將液體灌注到壓力容器之前,需要將壓力容器內部的空氣進行排空處理,并且保證壓力容器內部的干燥性。在液體灌注到容器之后,當達到試驗標準的壓力范圍后需要保持壓力停留30分鐘,在對間隔時間進行精準的控制后,在進行降壓操作,并且保證降壓的過程符合標準壓力的相關參數,之后在對壓力容器的焊接和連接部位進行檢測。如果檢測不存在問題,可以開始進行后續的試驗操作。在整個過程中,需要對各個環節的操作時間進行把控,要求試驗人員嚴格地按照相關規范來執行操作,以此來確保能夠發現試驗過程中存在的安全隱患問題,及時對問題產生的原因進行研究和分析,制定具有針對性地改善策略,同時加強對問題的技術交流,進一步對耐壓試驗的檢測結果進行保障[9]。
要想加強壓力容器耐壓試驗中的質量控制工作效率,就必須要從資料審核、安全監測、溫度以及流程控制等多個方面入手,制定較為完善的耐壓試驗方案,更好的提升耐壓試驗的安全性以及有效性。在耐壓試驗進行之前,需要做好安全防護的相關工作,進一步對試驗的安全性和可靠性進行保障,以此來為壓力容器設備的良好使用奠定基礎條件。