锅炉压力容器的检验措施探析

发表时间:2021/4/15   来源:《工程管理前沿》2021年2期   作者:宋远峰
[导读] 压力管道和压力容器同属于一个集成系统,在运行过程中相互作用、相互影响
        宋远峰
        四川广安发电有限责任公司 四川 广安  638000

        摘要:压力管道和压力容器同属于一个集成系统,在运行过程中相互作用、相互影响,而由于压力管道较长,受力较为复杂,且压力管道常处于高温影响下,非常容易产生裂纹,一旦产生裂纹极有可能会影响设备的使用寿命,带来严重的经济损失,还有可能会产生安全事故带来不良的社会影响,因此必须要加强对压力容器压力管道裂纹的了解,因地制宜进行解决。基于此,本文章对锅炉压力容器的检验措施进行探讨,以供相关从业人员参考。
        关键词:锅炉;压力容器;检验措施
        引言
        为了确保锅炉压力容器正常运转,理应做好压力管道检验工作,务必将其作为一项重要内容加以对待。锅炉压力容器在运转过程中,受内外环境和压力的作用下,很容易出现裂纹问题。裂纹问题比较容易被忽视,但此问题严重影响着锅炉压力容器的正常运转,使其存在很大的运行隐患。只有科学、规范处理管道裂纹问题,才能确保锅炉压力容器的质量和使用年限。
1压力容器检验
        伴随着我国社会经济的发展和科学技术的不断进步,压力容器设备的应用领域和范围更加广泛,这也就对压力容器设备制造提出了更加严格的要求。压力容器从出厂到投入使用会经过设计、制造、运输、安装等多环节的把控,但是压力容器的缺陷是很难避免的,每个环节都可能对容器造成损伤。例如,压力容器主要采用焊接的形式进行制造,不同的焊接环境会影响到容器的最终评级;按照规范进行容器监督检验后可能存在遗留问题;受到环境限制出现的压力容器故障等。在压力容器的使用过程中,通常采取全覆盖的定期检验方式对容器进行评估。根据《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求,定期检验的方法包括宏观检验、表面缺陷检验、埋藏缺陷检验、泄露检验等。对于正常使用的压力容器,上述检验方法一般可以满足评价要求,可以确定容器的安全状况等级和检验周期,但这种常规的检验方式不具备针对性,管理过程中也会出现容器无法停机进行检验、其他因素造成的“检验不足”或“检验过度”情况。
2锅炉压力容器的常见缺陷
        2.1裂纹
        受压力管道制作材料限制,金属在过冷或者过热的环境中很容易出现裂纹。在制作压力管道时,金属板需要经过很多道工艺的处理,而且不同的工艺处理环节都会涉及温度的改变。例如,在加热过程中当温度过高时,晶体在发生变化的过程中会出现烧裂纹,当温度高于金属临界温度值时会出现热裂纹,而在冷却环节会因为温度降低而出现冷裂纹。相比热裂纹,冷裂纹具有一定的隐藏性,不易被发觉。可见,温度过高或过低都容易导致压力管道出现裂纹。
        2.2腐蚀
        腐蚀疲劳裂纹大多发生在集装箱管座等处,这类部件大多需要长期经受外界荷载压力,而且在管道内大多数储存的是腐蚀物,这些腐蚀物的存在会在一定程度对管道金属产生破坏和损伤,随着使用时间的不断延长,腐蚀疲劳裂纹现象会越来越严重,不只会严重影响管道的正常使用,减少其使用寿命,还有可能会导致管道内部环境受到严重污染。腐蚀疲劳裂纹大多比较细小且相对较为尖锐,当出现主要裂纹后,还有可能会衍生出次要裂纹。
        2.3变形
        锅炉部件变形后,会改变原有的大小或形状,从而造成变形部位的应力集中和结构不连续;更重要的是,在变形过程中经常伴随着其他缺陷(如,裂纹)的产生。锅炉中常见的变形主要包括:蠕变变粗、筒体鼓包或膨胀、管板鼓起和受外压部件的扁瘪或内陷等。


3锅炉压力容器的检验措施
        3.1锅炉压力容器的检验技术
        3.1.1射线检测技术
        在常规性的检测中,射线检测技术也是重要技术之一,通过光能量较大的射线直接穿透锅炉,可以与其发生电离作用,进而产生光化学反应。射线本身的强度变化就可以将设备内部的缺陷情况表现出来。射线一般包含了X、Y、α与β射线几个类型。使用射线检测技术,其损害性偏低,并且适用范围较广,也可以产生直观的检测结果。但是会对检测人员带来有一定的伤害,同时对特定物体以及环境也会带来一定的不良影响。
        3.1.2超声波检测技术
        超声波指的就是其振动频率在20kHz以上的声波,由于其频率很高,所以其传播性极佳,并且在固体与液体中传播时损耗较小。因此超声波技术在检测领域广泛应用。在食品安全检测中,可以利用超声波独有的特性,帮助检测人员对压力容器的结构和质量进行检测,其会提高被检测物的效率。但是由于超声波在传播过程中极易受到影响,一点小小的偏差就会造成巨大的差异,所以在检测过程中一定要对每一个环节都要做到精细化管理,让超声波检测技术能够更好地发挥出应有的效果。
        3.1.3磁粉检测技术
        在压力容器的无损检测技术中,磁粉检测也是常见的一种,其工作原理主要是利用工件缺陷以及不同材料存在不连续性,使得工件表面或者附近磁力线发生变化导致漏磁场。吸附工件或者容器表面的磁粉,在合适的环境下可以见到磁痕,对比度较高的磁痕,按照磁痕进行分析与判断。该种检测技术缺点是:对被检测件的表面光滑度要求高,对人员经验和技术要求高,且能检测的范围也有限,无法进行大范围检测,消耗时间也长。优点:对压力容器无损,检测成本低,操作简单便利。
        3.1.4声发射检测
        一般来说,动态的缺陷是锅炉安全隐患的主要原因。然而传统的无损检测(如磁粉检测)只能检测静态缺陷。声发射技术不需要逐一扫描锅炉的缺陷部位,只需要几个固定的传感器就能完成部件的检测。基于声发射技术,可以获得在受力情况下锅炉部件缺陷的产生、运动和发展情况,从而提供缺陷随时间、温度和压力等变量而变化的实时信息。声发射检测技术灵敏度高,不受材料限制,可实现在线检测。然而声发射检测存在以下问题:①检测的设备较为昂贵;②对天气环境要求较高;③不能定性的分析缺陷。因此,声发射检测技术需要与其他检测技术相配合,以便更好地掌握部件缺陷的详细信息。
        3.2做好试验前的资料审核工作
        要做好压力容器检验中耐压试验的质量控制,就要在试验开始之前,对相关的试验资料进行全面的整理和审核。首先,安排专业的试验操作人员及其相关负责人出具有关耐压试验的整体流程和试验工艺方案,结合压力容器制造的有关资料,对压力容器生产标准、设计图样、型号、外观情况、焊接工艺以及材料使用等进行全面的收集和整理,出具相应的审核检验报告单,确保压力容器工艺制作和材料规格到位,并且对相关的资料进行存档管理,通过对这些基础资料的审查,进一步优化和完善耐压实验的介质和流程。[5]其次,在完成基础的资料审核之后,还要健全相关的责任机制,进一步细化耐压试验操作的各个环节,并设定每个环节的负责人,确保后续耐压试验的顺利开展。
结束语
        为了确保锅炉压力容器的平稳运行,需要严格做好压力管道检验工作,尽管锅炉压力容器在运转过程中受多种因素影响,会出现不同程度的裂缝问题,但还是要从源头或生产制作过程中严格把控质量,同时,不断提高锅炉操作者的操作技能,积极构建比较完善的维护和检验机制,为预防和处理压力管理裂缝问题提供重要依据。
参考文献
[1]葛志祖.锅炉压力容器检验的常见问题分析[J].现代制造技术与装备,2019(09):129-130.
[2]程怡军.分析锅炉压力容器检验中的风险与预防策略[J].现代制造技术与装备,2019(09):180-181.
[3]马晓鹏.锅炉压力容器检验中的问题及解决措施[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(17):59-60.
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