从压力容器失效案例谈监造与鉴证的必要性

郑立刚

（河北国华沧东发电有限责任公司,河北 沧州 061113）

从压力容器失效案例谈监造与鉴证的必要性

郑立刚

（河北国华沧东发电有限责任公司,河北 沧州 061113）

这类容器在压力和温度等级上与高温、高压容器相差很多，但在危险性程度上与之相当甚至超过高温、高压容器，这类容器一旦发生事故后果不堪设想，是电厂中不容忽视的设备，对它们的监督和管理需要从入厂前的监造、鉴证验收到入厂后的安装、调试、运行进行全过程监管并建立健全监督台帐，而入厂前的监造、鉴证和验收是这一过程的关键环节。本文通过几起盛装危险介质的压力容器失效案例，阐述了对盛装危险介质容器进行现场监造和鉴证的意义和必要性。

容器；案例；监造；鉴证

0 引言

目前国内新建和扩建电厂机组都向大容量、高参数方向发展，国内对大机组投产后的环保要求也在日异提高。在这一背景下，就要求在发展大容量、高参数机组的同时也要加强对水质处理、脱硫、脱硝等环保指标的建设，在此前提下一些盛装酸、碱及有毒气、液体的中、低压危险性容器也会随着环保设备的安装而随之增加压力。

1 对容器进行监造、鉴证是保证设备投产后稳定运行的必要手段

对盛装危险介质的压力容器在制造时进行设备监造，入厂前进行关键点鉴证验收是保证设备安装使用后稳定运行的重要手段。在对压力容器的监造、鉴证上，大多数电厂都将重点放在了高温、高压容器上，往往忽略了一些外围附属盛装危险介质的中、低压容器，对它们放低了监造和鉴证的要求，有时甚至没有进行监造和关键点鉴证就进行了验收，这些容器大多在入厂前都存在很多问题，当设备运行到一定时间后就会发生事故，给企业造成不必要的损失。

1.1 未经监造、鉴证入厂容器引起事故的案例

案例：某电厂二期锅炉为660MW直流炉，在设计时尾部加装了脱硝装置，锅炉于2009年投产，投产不到一年，其脱硝装置用于储存液氨的罐体底部管座角焊缝位置发生泄漏，泄漏的氨液在罐体外侧冻结了一层冰霜，幸未发生人员伤亡。事故照片见图1、图2

图1 氨液罐进口母管上冻结的冰霜

图2 罐体上撕开的裂纹

该罐经事故分析为罐体接管座部位为插接未焊透形式，在设备运行过程中罐体管座部位焊缝金属承受很大的应力集中，当运行到一定时间后位于容器开孔接管周围焊缝中受力最大的金属晶粒将会产生滑移并逐渐发展成为微小裂纹，且裂纹两端不断扩展，最终导致容器的疲劳破坏。

查看该罐体原始竣工图纸设计为全焊透结构，在事故调查中该厂将罐体管座开裂部分进行了剖切检查，证实其焊接形式不符合设计图纸的要求。管座外部开裂裂纹及剖开后插接形貌见图3、图4。

1.2 容器在监造过程中发现的问题案例

图3 接管座部位疲劳应力引起的裂纹

图4 试样剖开后的插接形貌

某厂委托一容器加工企业为其加工废水处理用酸液储存罐罐体，罐体材质Q235B，钢板厚度10mm，协议合同中明确要求罐体的接管座、人孔和筒体对接焊缝为全焊透结构，但在鉴证验收过程中发现其管座为插接未焊透形式，查看其设计竣工图纸要求罐体接管部位焊缝应为全焊透结构，假如此容器不经监造验收，一旦投入运行必然会发生管座焊缝开裂问题。此管座焊接结构如图5。

图5 插入后焊接的管座形貌

综上几例,对于中、低压容器，厂家在角焊缝焊接完成后确已做过表面无损检查并有探伤报告可以追溯。但是在随后的热处理、水压试验以及投入使用的过程中,由于交变应力的作用,这些未焊透、夹渣等缺陷作为裂纹源就会随着交变应力循环次数增加产生微裂纹,微裂纹会不断地扩展,最后形成可探测到的表面缺陷。

2 设备监造、鉴证对容器投产后的意义

TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》第六十条规定了制造单位在容器出厂后至少应当向用户提供的资料列表，这些资料都是可以追溯的文件。但是在容器制造中有些生产过程的关键点不经过现场的监造和鉴证是不可追溯或追溯起来非常困难的。如上几起案例，生产中厂家为了经济利益节省了必要的生产环节，甚至根本就不按照设计图纸和合同协议中的要求加工产品，这些容器在投产后一般要经过很长的时间问题才会暴露，发生问题后除了破坏性检查，无法用有效的无损检验手段来验证，必然会使企业经济受损甚至发生人员伤亡的重大事故。

3 结论

在电力企业中，往往将高温、高压容器做为压力容器监督的重点，在监造、鉴证环节把关很严，而对一些盛装危险介质的中、低压容器往往忽略了这一过程。一方面容器制造企业不按照国家有关《规程》和《合同协议》进行生产，另一方面近年来盛装危险介质的中、低压容器事故屡屡发生，给使用单位敲响了警钟。

使用单位在容器入厂后才建立监督档案是亡羊补牢，加强容器在入厂前的监造力度，在设备生产关键点进行现场鉴证是防止容器投产后发生事故的必要手段。

郑立刚，男，天津人，工程师，大学，主要从事锅炉、压力容器及金属监督工作。