锅炉压力容器检验方法与通用措施研究

王东

（江西省吉安市特种设备监督检验中心，江西 吉安 343000）

1 锅炉、压力容器检验的必要性

锅炉、压力容器是一种特殊的工业生产设备，它是由承压部件和承重部件构成，特别是对锅炉、压力容器的检测需要掌握一定的检验方法，否则，容易造成缺陷漏检而发生事故，锅炉、压力容器在运行过程中，工作条件比较特殊，要承受较大压力和较高温度，其特殊的结构，特殊的使用条件，导致检验的必要性，所以要重视检验工作，按照标准的流程和工作顺序，仔细认真的对锅炉、压力容器进行检验，提高锅炉、压力容器事故的预防能力和应对能力，不过，锅炉、压力容器本身具有比较强的抗压性和密封性，凭借这种特殊的结构特征，能够满足特定的加工生产活动要求，在石油化工领域和人们生活中具有广泛应用，所以检验人员要充分考虑锅炉、压力容器的特殊工作环境，有效地掌控风险。

图1

为减少安全事故的发生，为保障生产环境和生产的顺畅选择好检验方法。

锅炉、压力容器最常见的一些问题主要包括以下3个方面。

（1）自身的质量问题。包括设计缺陷和制造缺陷，其中设计缺陷包括结构不合理，强度计算错误，选材不合理无法满足设备使用工况，不能适应工作介质的特性。制造缺陷包括制造工艺不合理，用材错误，未严格执行工艺要求，几何尺寸超标﹑缺陷漏检。

（2）使用过程产生的问题。使用时由于介质冲刷磨损、腐蚀使设备的壁厚减薄，无法承受锅炉压力容器的工作压力而发生事故，还有部件之间的磨损、交变载荷引起的疲劳破坏、密封件的损坏引起介质泄漏、设备漏电、设备结垢、高温和介质引起的材料劣化损伤。制造遗留缺陷在使用中扩展，最终使锅炉、压力容器无法承受相应的工作压力而发生事故。

（3）操作不当引起的问题。锅炉压力容器使用单位除应设置专门的管理机构和专职管理人员对设备进行安全技术管理，建立和建全安全管理制度，在锅炉压力容器运行过程中，从使用条件、环境条件和维修条件等方面采取控制措施以保证锅炉、压力容器安全运行。据相关部门统计，锅炉压力容器事故70%以上是由于操作不当引起的，有的超温、超压、带病使用﹑有的不按操作规程操作，有的生产工艺不成熟而引起化学爆炸事故也时有发生。

2 对锅炉压力容器检验工作的策略

2.1 提高设备的缺陷预防能力

缺陷预防能力就是对锅炉、压力容器的每个零件部件进行仔细的检查，防止任何一个部位的缺陷，引发安全事故。第一，要确保设备部件的刚度、强度、塑性和韧性。相关零部件的安装过程也应符合设计标准要求，其运行过程也要注意进行监测，防止其产生松动，老化或者是故障；第二，除了对设备本身进行仔细检查之外，还要对关联的阀门管道进行仔细地检查，确保管道的密闭性和阀门的紧密性，防止气体泄漏的事故发生；第三，要精确地计算盲板的数量，根据压力容器安装的位置设置盲板的精确位置；第四，按照相关的操作要求设计操作平台，保障工人操作过程中的稳定性和使用安全性。

2.2 加强检验和操作人员的培训管理

很多事故都是因为人为因素导致，操作人员的操作不规范问题，很容易使设备运行过程中产生爆炸，所以应当执行规范化的检验操作，检验锅炉重要部件的运转正确性，并且使检验制度形成常态化：定期进行检验，对于重点部位进行重点检验。而与此同时，也需要对操作人员进行全面而高质量的培训管理，解决操作中不标准、不规范的问题，加强操作人员的能力培训，包括一系列的纪律管理培训和操作技能培训，保持所有人员能够拥有比较良好的岗前培训效果，保证所有人员都能够持证上岗。最后，对设备管理人员要进行严格的监督，保证其日常工作不松懈，操作流程、管理能力始终保持高水平。

检验人员在上岗前需要进行一系列的岗前培训，取得相应的资质证书，确保检验工作人员掌握相应的专业知识和技能。检验前应了解锅炉、压力容器的性能结构，对于设备特性进行熟知，对相关的注意事项应该熟悉。除了岗前培训外，还要注重培训的时效性和持续性，时效性是指针对当前新的技术问题提出新的解决办法，而持续性是面对工作中的细节问题，需要持续完善，发现问题及时解决，对于突发工作事件要组织讨论，提高锅炉和压力容器的检验质量，保持高效的检验水平。

3 锅炉压力容器的检验方法

3.1 无损检测

无损检测是锅炉压力容器最常规的一种检测类型，它包括多样的检测方法，例如，超声波X射线、磁粉、衍射时差超声检测、X射线成像检测等。还包括渗透检测、涡流检测﹑目视检测﹑漏磁检测﹑脉冲涡流检测。

最常规的应用方式是铁磁检测，利用铁磁的磁粉进行表面缺陷检测，能够极快地甄别出磁性材料缺陷的位置，而对于没有磁性的材料，则优先使用渗透性检测进行开口缺陷的检测，至于金属表面带涂层的材料，则可以选用涡流检验或者漏磁检验。不过，以上四种方式中，磁粉检测虽然应用范围比较广，但是它却无法检验出非磁性材料的工件缺陷，同时也难以检测几何结构复杂的工件。渗透检测无法检测非开口性缺陷和较难检测多孔材料。

埋藏性缺陷一般选用射线检测、超声检测﹑声发射检测﹑衍射时差超声检测﹑X射线数字成像检测。

射线检测能够检测出焊接接头中存在的一些常见缺陷，例如，没有焊透的部分，存在气孔和残渣的部分、产生裂纹的部分，它能够检测出例如一些疏松的缺口、夹杂杂质的硬块，同时，通过投影的位置大小能够确认缺陷的性质，不过，如果比较厚的铸件则很难检测出焊接接头中存在的缺陷，特别是在堆焊过程中产生的缺陷和管材棒中存在的缺陷，都很难甄别，对于细小的裂纹和没有融合的间层也比较难以检测，材料表面的平行薄面状缺陷也比较难以检测。较难确定缺陷的深度和自身高度。一般薄板优先选用射线检测，厚板优先选用超声检测。

基于X射线检测的漏洞，我们可以利用超声波检测来进行缺陷检测。例如，对于一些铸件、管材、复合板材，利用超声波的方式能够检测出焊接接头中存在的面状缺陷，超声波相对于X射线来说，穿透力比较强，对于100mm以上的板材和焊接接头，能够准确地检测出缺陷，它不但能够确定缺陷的位置和尺寸，而且能够检测出加压过程产生的裂纹，这些活性缺陷一般在金属材料的制备过程中容易出现。利用超声波方式能够检测出这些裂纹的部位、强度和活性，通过超声波检测一次加压便可实现整体缺陷的分布状态检测。它能够检测出活性缺陷随着荷载变化而出现的连续信息，但是对于非活性的缺陷，超声波难以检测出来，需要其他方法进行补充，因为这个过程中存在定性与定量的过程。超声波检测对材料的敏感性，要求比较高，而且容易受到噪声、机电噪声的干扰，需要比较丰富的现场数据收集和数据库积累才能够得到正确的结果，对于超声波检测来说，它的优势比较强，但是也有缺点，需要利用其他的检测方法进行复检，才能形成客观的结果检测，它与X射线检测技术可以相互结合。

X射线数字成像检测能检测出焊接接头中存在的未焊透、气孔、夹渣、裂纹等缺陷，能检测出铸件中存在的缩孔、夹杂、气孔和疏松等缺陷；能确定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性质；可以静止成像和连续成像；尤其适合大批量同规格对象的检测，检测效率高；X射线疏影成像技术可以检测出焊接接头中的气孔、残渣、裂纹等缺陷，它是对X射线检测的良好补充，对于铸件中存在的气孔、夹杂、缩孔、疏松等缺陷，能够确认平面投影位置，确认缺陷的性质、大小和尺寸，不过，它仍然难以检测出比较厚的断件管材和棒材中的缺陷，对于焊接接头中的T形焊头和堆焊层也难以检测，这种方式的其他检测盲区和X射线检测比较类似，受到缺陷深度、高度、分布状态的影响，同时也受到温度和湿度的影响（因为温度和湿度容易影响数字探测器的敏感性）。

各种检测方法均有各自的长处和不足，我们在工作中，应该根据设备的结构、工作条件、容易产生缺陷的类型，选择不同的检测方法，以最大限度地检出缺陷，并能保较高的效率。

图2

3.2 锅炉压力容器的其他检验方法

锅炉压力容器有损的检验的方法通常又包括：一是拉伸试验；二是冲击试验；三是弯曲试验。以上这些方法基本上属于有损物理性检验。这些检验都要从锅炉、压力容器上割取试样，还有化学分析也需要从锅炉、压力容器上取样。光谱检验属于化学性的无损检验，还有安全阀的校验、水压试验、气压试验、气密性试验、水质分析、宏观检验、硬度检测、安全附件检验、快开门联锁保护装置的检验、非金属衬里的检验、金相检验等都要根据设备的具体情况进行选择。

4 结语

锅炉、压力容器装置本身作为一种十分特殊又重要的大型工业设备，在生产日常及运行检修的生产过程及工作状态中均难免受到来自其生产设备缺陷、人为影响、气候因素变化等自然界和人类社会环境因素综合变化产生的种种严重有害影响，很容易引发一些锅炉爆炸的安全事故，需要技术人员结合锅炉压力容器的设备特征，采取针对性的措施，综合研究各种检测方案的正确性和匹配性，采取最强有力的措施应对锅炉容器的安全故障。