钢制压力容器设计制造检验中无损检测的要求

李伟彦 石勇 吴爽 陶桂花

摘 要： 在我国进入21世纪快速发展的新时期，社会经济在迅猛发展，社会在不断进步，钢制压力容器的完整性直接影响着容器设备的使用性能。在阐述钢制压力容器无损检测必要性的基础上，分析无损检测的具体要求，并指出钢制压力容器设计、制造、检验过程中无损检测的控制要点。

关键词： 钢制压力容器;无损检测;完整性

【中图分类号】TH49     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.272

引言：由于近年来我国的基础工业得到了前所未有的发展。与此同时压力容器的爆炸事故频发，为了保障压力容器的安全使用，预防和减少事故，保护人民生命和财产安全，促进经济社会发展。国家及相关部门制定了相应的技术标准规范，加强了管理。在设备制造、检验及验收过程中需要做无损检测的内容也越来越多。因而压力容器设计、制造、检验和验收都在相应的标准GB150.1～150.4—2011《压力容器》及HG20580～20585—2011中作出了明确的规定，提出了许多必须遵守的条款。这样一来，相应的加工制造及检验、验收过程就需要工程技术人员熟知每一条款内容。其中需要工程技术人员进行的无损检测内容由于必须遵守的条款多，又分布在不同的标准中，对于从事压力容器设计、制造的工程师来说，在工作中要查阅所有条款的内容，这给工作带来很多重复劳动和不便，而且会耗费许多时间和精力。基于工程师在工作中的实际需要，现将GB150.1～150.4—2011《压力容器》及HG20580～20585—2011中的无损检测的规定汇集于本文，便于设计、制造、检验、验收等各方人员查阅。

1 低温容器定期检验内容

钢制低温压力容器需要定期进行检验，从而保证钢制低温压力容器安全运行。1）对低温压力容器安全管理规章制度进行完善;2）对钢制低温压力容器管理人员和作业人员资质进行检验;3）对钢制低温压力容器是否有裂纹和过热变形情况进行检验;4）对钢制低温压力容器表面是否有腐蚀和结露情况进行检验;5）对钢制低温压力容器真空夹层有无破损进行检验;6）对钢制低温压力容器支座、基础有无下沉进行检验;7）对钢制低温压力容器排放装置是否完好进行检验;8）对钢制低温压力容器运行期间是否有超温、超压情况进行检验;9）对钢制低温压力容器安全附件齐全、可靠及接口的泄漏情况进行检验;10）对钢制低温压力容器夹层真空度进行检验。

2 钢制压力容器设计制造检验中无损检测的要求

2.1 区域环境影响定量分析

区域环境定量分析主要是以客观环境分析为主，也就是除了压力容器自身的所有因素，其主要包括：（1）压力容器的运行场所必须要能够符合消防标准，同时也要具备良好的通风条件，通风换气装置必须要符合行业使用要求，可以正常将废液、废气排放到指定位置;（2）压力容器所运行的场所必须要具备安全出口，并且在安全出口位置标识指示牌;（3）压力容器基础要足够牢固，同时也要設置防雷、防火、防静电等功能，且符合行业标准。液氧罐基础周围（5m内）不得出现可燃物，并保持没有油脂;（4）压力容器周围必须要具备充足的水源、灭火器材，5m之内不得出现易燃易爆物，且要时刻保持周围长期的清洁性。

2.2 方法选择要求

钢制压力容器无损检测中，检查方式的应用极为关键。实际检测中，检测方法控制要求有3个：①射线或者超声检测技术是容器对接接头检测的主要手段，目前衍射时差法、可记录脉冲反射法、不可记录脉冲反射法是超声检测的3种基本形式，应结合实际的工况对其进行技术选择应用;②一旦采用不可记录脉冲发射法进行容器检测，还应采用其他两种方式或射线探伤对钢制容器的局部进行检测;③对于铁磁性材料制作容器焊接坡口及焊接接头表面质量检测中，应优先选用磁粉检测手段进行实际检测，对于非铁磁性材料制作容器焊接坡口及焊接接头的表面质量检测，则应选用着色探伤检测。

2.3 抽查方案的制定

应遵循科学抽样的原则，结合本单位的生产特点，尽可能地包含以上影响因素，对抽查方案的指定提出以下建议：（1）局部无损检测抽查部位的指定应由制造单位负责质检的部门承担，对于生产规模小的企业，可由质检部长直接指定抽查部位，生产规模大的企业可由质检部长授权给生产和检验经验丰富的检验工程师指定抽查部位，可参考工业管道现场安装的相关标准要求，指定者一定要独立于制造部门。（2）对于每台容器的A、B类对接接头，还应覆盖到不同的焊接方法和不同的焊工，如果一条焊缝由不同的焊工应用不同的焊接方法组合焊接而成，那么，抽查部位若经无损检测合格，则代表这样的焊接方法和这些焊工都被覆盖到了。（3）在执行TSG21-2016要求的抽查位置应包括A、B类焊接接头交叉部位以及被其他元件覆盖的焊接接头部分基础上，也要重视同一条焊缝上不同的起弧、收弧位置，以及返修过的部位。（4）应将容器实物与外观检查记录、施焊记录及焊接检查记录结合起来，共同作为指定抽查部位的参考条件，对于不圆度大、错边量大、棱角度大、层间温度过高、预热温度过低、施焊记录参数超过焊接工艺规程范围的，以及焊接检查记录表明出现过表面裂纹的部位，都应引起重视，也均列入拟抽查部位。（5）将每次抽查的结果以列表的形式汇总登记，输入包括：焊工姓名、抽查的焊接节点详图、金属材质、熔敷金属厚度、焊接位置、焊缝外观质量检查存在的问题、无损检测抽查结果等，分别按季度、年份形成相应的数据分析报告，及时进行原因分析，并制定纠正措施，辅以管理手段，相信制造单位的焊接质量会得到大幅提升。（6）关于规程所要求的抽查部位，应包括A、B类焊接接头交叉部位，有不少制造单位不在纵缝上进行抽查，而是选择抽查交叉部位的环缝，认为该部位的射线检测底片影像包含一定长度的纵缝。这不应该被认为是正确的抽查方式，所覆盖的纵缝长度太短，若存在焊接缺陷，未必能够在非常有限的长度内完全显示出来，尤其是厚壁容器焊缝较宽的情况下。

结语：钢制压力容器的无损检测对其应用性能提升具有重大影响。实践过程中，只有充分认识到压力容器无损检测的必要性，并在其检测技术规范控制的基础上进行钢制压力容器设计、制作、检测过程的全面优化，才能提升压力容器的无损检测水平，进而在保证其检测质量的同时，推动现代工业的有序发展。

参考文献

[1] 景关，王龙，郭依帛.钢制低温压力容器检验及安全评价[J].福建质量管理，2016（9）：258-260.

[2] 孔庆伟.钢制低温压力容器检验及安全评价[J].价值工程，2015（7）：257-258.