低温绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究

李军，程波

（重庆市特种设备检测研究院，重庆 401121）

在现代工业企业发展过程中，低温绝热压力容器有着广泛性应用，和普通压力容器相比较，低温绝热压力容器在制造工艺上体现出明显特殊性，内部应用的是夹套式结构，其作用是加强密闭金属内胆与外壳间的绝热性，并应用真空粉末绝热、多层绝热材料等，进一步提升容器的保冷效果。因为低温绝热压力容器内部结构复杂性显著，故而造成其在现实应用期间失效问题发生率增加，影响生产进度与效率。本文主要对检测评定低温绝热压力容器失效的相关技术方法做出探究与分析。

1 低温绝热压力容器失效因素

1.1 封头直边端开裂

低温绝热压力容器内胆结构在生产制造期间，均是应用奥氏体不锈钢材料，封头直边端是开裂现象发生率较高的区段，这主要是因为容器制造作业中应力分布不匀称，且直边段在较大残余应力的作用下，形体发生明显改变。

1.2 夹层与气、液相衔接处的焊缝开裂

低温绝热压力容器在运行期间若出现泄露问题，一般会和衔接处焊接质量存在密切相关性。设计缺乏合理性是造成该类质量缺陷出现的主要因素，尤其是很多设计人员在参与设计工作中未能重视接管导热性，以致充装期间接管与壳体间形成较大温差，这是导致接管与壳体间形成交变应力的直接原因。因为夹套材料是碳钢材料，接管衔接处的夹套为低碳钢，当以上两类材料处于相同温度条件下时，形成的应力指标存在明显差异性，进而促进开裂问题的发生。

1.3 真空失效

在对低温绝热压力容器夹层真空度检测结果进行分析后，发现真空度、日蒸发率是评估压力容器使用性能与黏性的重要指标，在检测实践中，因为内部真空管管型不统一，此时若检测人员处理方法不合理，则很可能造成真空检测结果精度降低，诱发误判问题。

2 低温绝热压力容器检测中容易出现的问题

2.1 真空管腐蚀损坏

低温绝热压力容器的运行环境以室外为主，气温、湿度、降雨及多风等自然气候的不确定性，很可能造成真空管出现腐蚀问题。当前，我国针对真空管防护装置的应用尚未做出明确规定，造成结构在设计期间缺乏相应的保护罩，此时真空管损坏的风险明显提升。在对低温绝热压力容器真空管检测过程中，若技术人员未能严格依照相关规程操作，则很可能对真空管腐蚀的形成、发展有很大促进作用。增加了真空管损坏、断裂等发生的风险。

2.2 判定方法缺乏合理性

当下，工业领域中选用的真空管结构类型繁多，在定期检测工作中，接口不一致等问题频频发生，外加容器内部介质之间存在差异性且所处环境有别，进而会对真空检测结果形成影响。若夹层气体含量攀升、夹层材料外露、热导率提升等，均会造成真空度指标有不同程度的回落。在具体检测实践中，相关人员一定要全面录入与压力容器运行相关的信息，并综合分析，以评估其内部是否存在结露、结霜、压力异常、安全阀频繁起跳、安全保护装备性能异常等不良情况。以上问题均是影响最后检测结果的主要因素，若不能全面分析，则一定会降低检测结果的准确度。

3 低温绝热压力容器的检验评定技术

3.1 明确低温绝热压力容器检测项目

在对低温绝热压力容器检验状况进行整体分析并探析检验期间问题成因的基础上，发现传统检测方法在应用过程中，在科学性、合理性方面不占优势，尤其是在管路密封性、附件性能、连接件功能、绝热性等试验中，难以进行多重校核，这样就会间接影响耐压试验结果的准确度。在气密试验进程中，相关人员应将工作的侧重点放置在不同连接点和连接位置运行安全性的分析上，明确以上部位是否存在气密性差的问题，若气密性参数超出额定限值，则内胆与夹层真空度检测结果的精确度会偏低，如果仅利用历史实践经验，即通过结露、霜等进行判断，通常也是存在诸多不确定性、不科学性。另外，即便压力容器在运行期间存在泄露问题，此时若单纯采用气密性检验，也很难探查到具体泄露点；若发现材料泄漏现象不是很严重，则选用真空剂进行判断与处理，通常是一个良策。

当压力容器的腐蚀深度已超出了极限水平，外加容器生产制造中结构存在不合理问题或检测人员不能正确查明影响因素时，则需开展强度校核工作，以此去明确所形成的问题是否会对压力容器运行安全性、有效性形成不良影响。

3.2 建设健全技术方案

结合当下低温绝热压力容器检验、评定工作运行实况，发现技术方案的完善性、优质性，是促进相关工作顺利、有效开展的基础条件，方案设计情况对检验、评定工作形成的影响是巨大的。故而，健全技术方案，具有很大现实意义。可从如下几方面着手：

（1）在检验、评定低温绝热压力容器过程中，始终要秉持针对性原则去选择技术类型，若在技术应用期间发现问题，应及时处置，以减少或规避失效隐患长期积累的现象。

（2）在技术操作期间，对与压力容器运行失效的有关数据、信息，均要及时、全面采集，以实现针对性对容器失效缺陷的有效弥补，保证为检验、评定工作开展创造更大效益。

3.3 无损检验技术

在科学技术日新月异的时代背景下，检验、评定技术均朝着更高端的方向发展进步，在低温绝热压力容器故障检验、性能评定领域，合理应用无损检测技术，取得的结果是极为有效的。主要原因可做出如下两点分析。

（1）采用无损检测技术对低温绝热压力容器进行检测，不会对容器结构完整性造成任何损伤，且更能精确性的检测、评估容器外、内部结构功能，为容器检修、养护工作的开展提供更可靠的数据支撑。比如，红外线检测技术的应用，能实现对低温绝热压力容器不同部位、不同元器件性能的检测，且获得的数据信息在全面性上占据很大优势，在该技术的引导下，压力容器检验、评定工作可靠、有效运行，检测效果获得了容器用户群体的一致好评。

（2）为实现对低温绝热压力容器全面检测，检测人员一定要具有长远发展的战略思想，针对重要的检测内容或关键点等，应结合现实需求，联合应用多种无损检测技术，以保证检验、评定工作效能的最大化。

3.4 气密性检测

气密性，是影响低温绝热压力容器运行效率的关键指标，且会对容器本体安全指标形成明显影响，即便是诱发十分微小的问题，即刻有效弥补的概率很低。从这一点上分析，加强对低温绝热压力容器气密性的检测，应是容器检验、评定工作中的重要内容之一，也是优化容器运行效能、促进工业产业持续发展进步的有效办法，同时也有益于完善压力容器检验、评定工作体系。在具体检测实践中，应加强对容器各零部件性能指标的检测，以减少或规避漏气情况的发生，这在很大程度上有益于维持容器内部真空度的相对稳定性，这主要是由于气候条件、人员技术水平与制造材料等多种因素会影响真空夹层结构与功能，进而促进漏气现象的发生发展进程，诱导低温绝热压力容器在运行期间出现失效问题，降低生产作业安全性、高效性。与此同时，在对低温绝热压力容器检验、评定过程中，一定要加强对其内部运行状态的测评，全面、详尽掌握有关信息，这在很大程度上有益于减少容器内部漏气位置的出现，实现对压力容器功能、结构完整性等的有效维护。

4 结语

综合全文，对低温绝热压力容器检验、评定的必要性有更全面认识，同时也掌握了几点诱发容器运行失效的因素，在此基础上提出几点方法，分别是明确低温绝热压力容器检测项目、建设健全技术方案、无损检验技术以及严格落实气密性检测工作等。相关人员在实践中应连续总结容器检验、评定的相关技术，以最大限度提升低温绝热压力容器运行效能，为工业产业发展进程添加“羽翼”。