浅谈承压类特种设备的无损检测
2020-02-15田家乐
杨 薇 卢 强 田家乐
(首都航天机械有限公司 北京 100076)
1 综述
长期、持续性地运行承压类特种设备,会导致设备的使用性能容易受到外部环境等因素影响,出现裂纹、腐蚀等现象。目前,无损检测技术在承压类特种设备检验检测中已经建立了较为完善的技术标准和管理体系,应用无损检测技术,及时发现问题是设备使用单位的普遍选择。通过标准的无损检测方法、做好特种设备的质量控制可以提高特种设备的无损检测效果[1],利于发现承压类特种设备存在的出厂缺陷及使用过程中形成的缺陷,从而避免设备失效,造成安全事故。
某中大型企业中承压类特种设备数目繁多,拥有独立的锅炉站房,蒸汽锅炉和热水锅炉近十台;压力容器两百余台,其中第Ⅱ、Ⅲ类压力容器约占到容器总量的25%(简单压力容器除外);蒸汽管道、高低压气管道数千米,设备管理人员的重要任务之一就是要保障承压类特种设备在检验有效期内平稳运行。如何运用无损检测技术精准定位设备问题、评定设备的安全性也成为了众多管理者工作的重点。本文以某中大型企业对承压类特种设备开展的无损检测工作为例,关注无损检测在承压类特种设备检验检测过程中起到的关键作用,提出在企业中应用无损检测手段的管理建议。
2 管理现状
某中大型企业在前期管理过程中加强了对承压类特种设备质量证明书等资料的审核;在日常管理过程中采用了日常维护及定期检验相结合的方式保障设备的安全性。设备的日常维护由实际使用部门开展,设备操作者和管理者每日记录设备的实际使用情况,及时发现隐患问题;定期检验项目委托了具有相应资质的检验机构应用多种无损检测技术进行检测。企业中经常应用的无损检测技术包括:目视检测、磁粉检测、渗透检测、超声检测和射线检测。由于每种无损检测方法都有自身的适用范围和局限性[2],通常是由具有资质的检验机构及使用单位勘察现场后,编写检验方案、施工组织措施,确定检查部位、检查数量,人员及设备配置情况,依据所选检测技术的影响范围编写检验隔离方案,确定检验流程后开展相应的工作。
检验方案的制定及实施是由检验机构主导,但具体细节需要与使用单位共同商定。由于方案讨论过程较长,使用单位要完成部分协调工作,检验机构要保证检验时必需的设备,对设备测试的准确性负责。因而,使用单位在满足承压类特种设备要在有效期满前一个月申请检验的硬性要求外,要尽早对企业中设备检验工作进行规划,避免出现容器超期未进行检验的现象。
检验机构在对承压类特种设备检验检测后,会在现场悬挂检验、校验标识,但检验报告要经过检验员编写、校对、审核后,再发放到使用单位。因此,使用单位虽然及时的了解了设备的安全评价等级,但对于检验中具体数据的获取有一定的滞后性,设备安全管理人员要在获取报告后应及时对历次无损检测数据进行对比,全面掌握承压类特种设备性能。
3 无损检测在承压类特种设备中应用的建议
3.1 做好检验准备工作,依据材质、结构分类管理设备
使用单位承担了检验前的辅助性工作,需要按照检验要求,提前对设备自身及周边环境进行清理、排空设备内油污、并完成搭架子、拆除保温等任务。良好的辅助性工作可以防止检测过程中因外部因素而产生的误差,保证了检验结果的准确性,促进检验工作顺利进行。
承压类特种设备材质、结构并不是单一的,检测手段也不是一成不变的,要根据设备的类别进行选择。因此,使用单位要根据设备不同的类别、材质分类进行管理,逐台建账,在台账中明确设备的材质、型号规格、介质、推荐年限等信息。检验时使用单位要提供产品质量证明文件作为参考,让检验机构充分了解所用设备的基本属性,选取合适的无损检测方式及检测工具。
3.2 建立承压类特种设备无损检测数据库,关注设备运行情况
上文已经提到,在无损检验工作完成后,检验机构会提供相匹配的检验报告,报告中除了提出设备的安全状况等级外,还会明确设备的资料审查、宏观检查和无损检测结果,并在报告后附上设备简图标明检验时发现的缺陷位置、缺陷程度和管理意见。因此,建议承压类特种设备安全管理人员不仅要关注于设备的检验结论,也应注意设备历次无损检测过程中数据的变化,建立设备评定数据库。让使用单位的管理人员和操作人员可以对设备的变化进行深入了解,从数据中对承压类特种设备使用状况进行预判,做好修理、重大维修、改造、更新设备的准备;通过对数据进行分析,检验机构可以提前制订承压类特种设备检验方案,便于开展后续检验工作。
3.3 选取正确的检验时间,结合多种检测手段进行检验
承压类特种设备在制造、验收、定期检验环节都可能涉及到无损检测的内容。在企业验收压力容器产品质量的过程中,曾经出现过检验机构对容器锻件的超声检测工艺提出质疑,认为现提供的数据无法覆盖整个锻件,要选取同批次保存的试块进行复验的情况。因前期材料厂家及设备制造厂家未重视该问题,延误了容器进行无损检验的时间;在定期检验的过程中,也曾出现过因压力容器、压力管道中有阴影,无法对安全状况进行判定的情况。合适的无损检测时机是检验机构顺利开展工作的前提,可以获取更为可靠的检测数据。因此,使用单位也要根据公司设备的实际运行情况,选取正确的检验时机。
该企业在进行压力容器全面检验时,依据容器材质、结构的不同,进行宏观检查,测厚项目后,会根据设备的类别进行磁粉检测(铁磁性材质设备检测表面或近表面缺陷)或渗透检测(非多孔性金属材料制承压设备表面开口缺陷)。因射线检测对于所测设备使用环境、检验范围等都有一定的要求,前期检验完成但仍对压力容器安全状况存疑的情况下,会对容器进行射线检验。在检测时,要考虑各项无损检测的特点和劣势,采取多种无损检测手段相结合的方法对设备进行评估。
另外,无损检测是在不破坏设备自身结构特点的前提下借助设备完成的检验,自身也有一定的局限性,获取有些试验结果只能应用破坏性检测手段[3]。必要时,无损检测要与破坏性检验配合,通过对比检验检测数据,得出对设备的最终结论。
3.4 加强对相关方管理工作,确保检验资质的有效性
无损检测结果精准与否不仅受到检测手段局限性的影响,也会受到检测机构工作质量、履约和服务能力,包括检测人员的技术水平、责任心的制约。因此,使用单位需要审核检验机构和检验人员的资质,按照相关资质证照的有效期进行复核,确认所选检验机构、检验人员确实具有进行相应无损检测技术的能力。有条件的情况下要对检验机构的业务水平进行考查,确保本单位设备无损检测报告结论的有效性。
4 结语
通过无损检测技术对承压类特种设备的安全性进行评估是目前企业中常见的管理方式。应用无损检测手段对承压类特种设备制造、应用环节加以把控,可以对承压类特种设备安全与否进行评价,提前获知设备的实际使用情况。在承压类特种设备应用越来越广泛的今天,使用单位如何确保承压类特种设备的安全性,检验机构如何保证检验结论的客观、公正性,需要使用单位和检验机构通力合作,共同努力。