锅炉压力容器检验方法与通用措施

【摘要】 本文中作者研究了锅炉压力容器的安全检验方法，分析了不同方法的基本原理、适用条件，为用户的选择提供了依据;在此基础上针对提升锅炉压力容器安全检验水平提出了具体的通用措施，可以为相关专业技术人员借鉴。

【关键词】 锅炉压力容器;安全检验;措施方法

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.04.042

Boiler and Pressure Vessel Inspection Methods and General Measures

MA Cui-xia

（Ordos Branch of Inner Mongolia Special Equipment Inspection Institute，Ordos 017000 China）

Abstract： In this paper，the author studies the safety inspection methods of boilers and pressure vessels，analyzes the basic principles and applicable conditions of different methods，and provides the basis for users to choose. On this basis，specific measures are proposed to improve the safety inspection level of boiler and pressure vessel，which can be used for reference by relevant professional and technical personnel.

Key words： boiler and pressure vessel;safety inspection;measures and methods

锅炉是传统的能量转换装置，实现了化石燃料的化学能向多种应用型能量形式的转换，为人们源源不断提供着蒸汽、高温水或者有机热载体[1]。锅炉伴随着工业革命的兴起而产生，现如今已经成为了人们生产和生活的重要组成部分。作为最常见的一类特种设备，压力容器获得了广泛应用，一方面可以实现压力数值的监测，另一方面可以发挥压力超调控制作用，有效确保了锅炉安全稳定地运行。压力容器需要定期进行检验，确保各项指标参数都在额定范围之内，这样才能消除安全隐患、避免意外事故，同时有效延长锅炉设备的使用寿命。做好锅炉压力容器的安全检验和质量监督工作，既需要建设单位在设备选型和安装过程中把好关、从源头做好控制工作，也需要使用单位在日常使用过程中做好巡检巡查和状态监测、一旦发现安全隐患及时进行处理[2]。总之，只有重视锅炉压力容器的安全检验和质量监督，多方协作、多措并举，杜绝任何安全事故苗头，才能保证锅炉运行的稳定性，从而持续为人类生产和生活供给能量，促进社会的快速发展。

1 锅炉压力容器的安全检验方法

1.1 射线检验法

各类放射性射线的发现是18世纪物理学的重要进步[3]，这些微小粒子改变了人们对微观世界的看法。随后，物理学家发现这些粒子在穿透不同类型材料（包括空气）时，会在交界面发生不同程度的衰减和折射。于是，人们开始采用x射线或者γ射线照射锅炉压力容器，一旦其中存在不规则焊缝或者裂缝，在另一端感光胶片中就会发现射线透射强度或者折射率的改变，并且随着焊缝（裂缝）的开裂程度不同变化量不一。基于这一原理，人们设计了各种压力容器射线透射检验工具，根据射线穿透压力容器后透射强度或者折射率的变化程度来判断容器中焊缝（裂缝）的厚度、形状和位置，从而对压力容器的性能做出判断。射线检验法具有检测结果准确、操作简单、耗时短等优势，但是检测设备相对比较昂贵、单次检验成本较高，同时射线普遍对人体有负影响，一旦操作不当或者发生射线泄露会危害操作人员身体健康，这就限制了它的广泛应用。

1.2 超声波检验法

超声波检验法是利用超声波发射装置发射超声波穿透锅炉压力容器，一旦压力容器使用材质发生变化或者内部存在裂缝，超声波穿透时间与理论值就会发生偏差，通过测量时间差就可以计算出压力容器内部是否使用了劣等材质或者产生了裂缝，从而给出安全鉴定结果[4]。超声波传输速度较快，因此这种方法耗时较短、检测速度较快，另外超声波发射和接收仪器成本较低、检测灵敏度较高，超声波对人体一般没有副作用，所以这种方法具有相对较高的性价比，在实际生产和生活中获得了广泛的应用。但是，这种检测方法具有一定的局限性，主要表现为检测结果显示不直观，需要借助专用设备将检测数据成像、从而给出压力容器内部的结构形状图，辅助做出是否有裂缝等缺陷的判断，额外增加了工作量;另外，超声波在平滑表面具有较好的穿透性而穿透凹凸不平的材料表面时会出現失真或者相互干扰，导致检测结果降低。因此，超声波检测法更多地适用于具有平滑面的压力容器缺陷检测，同时检测结果的精度随着容器厚度的增加而降低。

1.3 磁粉检验法

磁粉检验法也是锅炉压力容器缺陷检测的一种常用方法。这种方法的基本原理在于磁场对磁粉的“同极相斥、异极相吸”，也就是说对锅炉压力容器施加磁感应力的作用、建立磁场，然后在待检部位涂抹特质的磁粉，一旦该位置存在缺陷就会产生漏磁场，从而导致磁感应力发生变化，造成磁粉堆积或者疏离，通过分析磁粉表现出的“异常”现象对缺陷进行定位，然后利用磁场力或者钢铁磁导率的变化对缺陷进行精准判断[5]。这种检测方法操作起来简单、所需设备容易制造且成本低廉，但是检测结果容易受到地球磁场变化或者周围环境强电流环境的干扰从而产生偏差，另外这种检测方法只对铁制容器设备有效、对其他设备基本没有效果，因此只能适用于特定的场合。

1.4 渗透检验法

渗透检验法主要适用于凭借表面现象进行定性观察的场合。具体来说，这种检验方法的原理在于利用压力容器设备材料中广泛存在的毛细渗透现象，也就是在压力容器表面喷洒特定的渗透剂后、如果某部分材料存在裂缝等缺陷，这些渗透剂就会向该部位进行渗透、最终导致缺陷部位聚积毛细状的渗透剂，辅助以显像剂等特殊试剂会实现显影效果，从而对缺陷进行定位并获得缺陷的轮廓形状。这种检验方法最主要的特点在于操作简单、可以进行定性分析，但是显影速度容易受到渗透剂及压力容器材料性能的综合影响、存在不可控的缺点，同时灵敏度不高、只能大致判断出缺陷存在的部位和大致形状，一般应用在对分析结果要求不高的场合。

2 提升锅炉压力容器安全检验水平的措施

2.1 在建设与安装过程中做好安全检验工作

锅炉压力容器的安全检验贯穿在锅炉设备的制作、安装和使用全寿命周期中，需要每一个环节的安全性能均达标、才能最终实现锅炉设备的安全稳定运行。在锅炉设备的建设与安装过程中，应该做好壓力容器的安全检验工作，包括选择具有安全生产资质的压力容器供应商进行供货、在运抵安装现场后首先检验生产合格证和安全质量保证书，尤其是对于锅炉运行过程中直接检测内部水温和压力变化的容器设备，必要时需要在现场进行模拟试验，确保压力容易能够满足使用要求、检测结果准确、灵敏度高之后才能进行上炉安装。建设单位应该邀请使用单位全程派员跟踪学习，一方面对建设质量进行把关，另一方面学习操作和维护技能，保证交付之后即可开始运行，尤其要协助使用单位相关人员掌握故障识别和排查通用方法，对于锅炉压力容器在运行过程中的异常现象能够做出基本的判断，从而采取相关应急措施。建设单位在建设与安装过程中应该做好工序记录，对于具体的施工细节应该进行备案，确保将来出现安全事故后有据可查。另外，建设单位应该重点控制焊接工艺的质量水平，尤其是对于不同材质的压力容器与锅炉连接、或者相互连接时，需要创新焊接方法、尽量保证一次成型、避免出现多余的焊缝，对于焊接成型的压力容器需要进行耐压、抗渗试验，利用额定或者一定倍数的压力/渗透力数值进行测试，确保在额定值工作状态下能够稳定运行。

2.2 在使用过程中做好安全检验工作

锅炉压力容器的使用寿命通常比较长，在使用过程中一旦出现误操作极易出现安全事故，因此需要提升使用人员的操作技能水平，同时需要对工作状态进行经常性的巡检巡查，一旦发现异常情况及时进行报警。当前，有多种方法对锅炉压力容器进行安全检验，这些方法各有优缺点、同时也有相对应的适用范围，因此进行选择时应该根据具体情况进行具体分析，必要时可以采用多种方法进行综合检验、通过检验结果之间的相互印证增强结果可信度。另外，对于使用状态参数需要按照“小时”或者“天”进行记录，通过对这些数据的分析判别出锅炉压力设备的工作状态和出现安全隐患的可能性，提前采取措施、进行必要的备份或者更换可靠性高的备件，避免安全事故发生。

2.3 不断提高锅炉压力容器操作人员的能力素质

锅炉压力容器操作人员的能力素质，既包括专业技术水平，也包括事业心和责任感。对于前者，可以通过专业知识讲座与考核来提升，不允许操作人员专业水平不达标、没有相关资格证书就上岗;对于后者，需要建立合理的奖惩制度，对于严格遵守操作规程、及时发现安全隐患的人员进行奖励，对于玩忽职守、粗心大意的员工进行惩罚或者调离工作岗位，避免因为人的主观意识影响到锅炉压力容器的安全稳定运行。

3 结论

锅炉压力容器是锅炉设备安全稳定运行的重要屏障，在生产和生活中一定要避免因为客观缺陷或者主观疏忽给压力容器的正常工作带来不良影响。本文中，作者围绕锅炉压力容易安全检验与质量监督这一主题，研究了锅炉压力容器的安全检验方法，分析了射线检验法、超声波检验法、磁粉检验法、渗透检验法等方法的基本原理、适用条件，在此基础上针对提升锅炉压力容器安全检验水平提出了具体的措施，包括建设与安装过程中的安全检验方法、使用过程中的安全检验措施和提升操作人员能力素质的途径。总之，只有不断探索、善于总结，才能制定出更有针对性、操作性更强的锅炉压力容器检验方法与通用措施，最终为锅炉压力容器的安全、可靠运行提供助力。

【参考文献】

[1]    于春燕，张丽波，李思贝，等.锅炉压力容器安全检验及质量监督分析[J].价值工程，2020（4）：28-29.

[2]    张忠成.锅炉压力容器的检验措施探析[J].科技创新与应用，2019（2）：129-130.

[3]    邵彩元.无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术研究[J].中国设备工程，2018（2）：71-72.

[4]    李海生.锅炉压力容器检测过程中存在的风险及预防措施[J].化工安全与环境，2020（28）：12-13.

[5]    高向明，白鑫.特种设备锅炉压力容器检验的问题分析[J].住宅与房地产，2020（24）：255-256.

【作者简介】

马翠霞（1974-），女，高级工程师，学士，研究方向为特种设备检验。