在役压力容器检验

浅论在役压力容器的检验

摘要：文章概述在役压力容器检验的重要性，分析在役压力容器检验的目的，探讨检验的范围与项目。

关键词：在役压力容器；检验；目的；范围与项目

随着石油、化工、化肥、制药工业的不断发展，压力容器的数量逐年增加。据不完全统计，20世纪70年代初期制造的压力容器，还有数万台在役运行。由于当时的制造、检验技术水平低，在设备制造中遗留下来的超标缺陷较多，按现行有关规定就不符合现在使用要求。若全部更换，要耗大量资金，而且影响企业生产，如果加强压力容器运行、停车的定期检验，既能保证设备的安全运行，又可为国家节约数亿元资金。

1 运行中检验的重要性

压力容器是一种具有可能发生爆炸危险的特种设备，广泛应用于国民经济的各个部门和人民生活福利事业之中。

1.1容器的特点

压力容器处于高温、高压，有的还在腐蚀介质中工作。一旦在使用中发生破裂，其造成的后果不堪设想。压力容器发生破裂事故的原因较多，但究其根源：一是管理混乱，严重违章运行；二是超温超压，长期失检失修；三是受停车、停产、开车、频繁停电等因素的影响造成疲劳损伤。另一种情况是在正常工况下运行，但容器在制造中存在缺陷，投用后由各种因素导致缺陷扩展造成爆裂。压力容器爆炸后，零部件的碎片飞出会造成人员伤亡和其他建筑物及设

备的损坏，最主要的破坏是由于容器爆炸瞬间，其压力急剧下降，体积瞬间迅速膨胀，形成强大的冲击波，冲垮房屋建筑，造成更严重的破坏和伤亡。容器内部如果盛装的是易燃易炸介质同时还会发生大火。如果容器内是有毒有害介质，介质扩散到大气中，会造成人、畜中毒，造成环境的严重污染。

1.2压力锅炉爆炸事故事例

事例一：1979年四川内江某厂一台氨合成塔，工作压力p=15mpa，用d505mm*75mm无缝钢管制造，材质为16ma，塔壁厚25mm，其结构为单层。在常温下运行中突然发生爆炸，成筒体纵向裂纹长3774mm，裂纹开口1535mm的喇叭形，筒身环缝裂纹位于中部环缝两端，长度分别为380mm和145mm，裂口宽度为90mm，筒身与上封头连接焊缝周长除还有300mm完好外，其余全部撕裂，造成直接经济损失18万余元。

事故的主要原因，一是历年来合成塔超压运行，操作压力逐年增加，工厂停电频繁，引起压力、温度波动较大，加速了裂纹的扩展；二是由于停电后要保压保温，塔壁内冷气中断，内件触媒反应热大量辐射，使外筒壁温升至450℃左右，超温后引起氢脆，氢腐蚀裂纹离断口越来越密集，而且均有明显的脱碳现象。另外制造氨合成塔用的d505mm无缝钢管质量差，外观有槽痕、凹坑、折叠、夹渣等缺陷，内外表面上有脱碳现象，而且管壁厚度偏差大。

事例二：1989年5月广西某厂d505扁平钢带式氨合成塔发生破裂事故，该塔内筒为16mnr，外层用16mngc,外绕四层扁平钢带制

成。在这次事故中造成钢带断口与筒体上端距离1.47m～ 1.95mm，总断口长约为480mm。第一层断了6根，第二层断了5根，第三层断了4根，第四层断了2根，钢带断口检查无明显性变形，宏观发现钢带穿透性裂纹，而部分断口锈蚀严重，最外层钢带上还有明显的腐蚀坑。

该塔钢带断裂的事故原因，一是该厂1989年1月至5月停电29次之多，日常生产中压力波动频繁，有时出现20次/d；压力变化范围△p=4.0mpa左右, 钢带产生的低周循环应力，促使了钢带疲劳裂纹扩展。二是由于在合成塔附近有排管水冷器，塔周围湿度较大，生产中放出带有腐蚀性气体以及平时的雨水浸入保温层，而造成钢带腐蚀，在循环应力的作用下共同产生了应力腐蚀裂纹疲劳断裂。三是钢带有腐蚀坑，钢带中还夹有许多夹杂物，更加速了疲劳断裂的进程，而且断裂的位置恰好是合成塔的热点区。

2 、在役压力容器检验的目的

加强在役压力容器的安全技术检验，其主要目的是为达到以下几个方面的要求：

（1）能及时发现并消除事故隐患，防患于未然，减少或防止恶性爆炸事故的发生。有些事故隐患是由于制造时遗留下来的缺陷，如选材不当，制造质量低劣等。如果在制造时严格把好制造监检关，就能有效地防止带有隐患的产品投入运行。笔者将某化工总厂d600氨合成系统部分设备的制造情况列于表1中，从中可见压力容器运行中检验的重要性。

（2）一般情况下，从压力容器缺陷的产生，发展到爆炸都有一个量变到质变的过程。像内壁上出现表面裂纹、表面腐蚀或有较深的机械损伤；外层钢带、包扎层板上的表面裂纹、腐蚀等，除发生脆性破裂来得突然外，其他类型的损坏，都有一个发生过程或出现事故前的异常征兆。如果在使用中有计划地定期对设备进行内外部检验或者全面检验，就能及时发现缺陷，了解并掌握它的发展趋势，及时采取相应的安全措施，从而防止恶性事故的发生。

3 、检验的范围与项目

3.1 安装检验

主要是检查安装是否符合设计及工艺要求，有关安装记录资料是否齐全。各单台容器与系统中的连接是否符合设计要求，基础与框架及塔器设备的垂直、倾斜度是否符合设计及安装规范。各台容器及系统的耐压试验和气密性试验是否按试压要求进行，外保温、防腐是否符合有关要求，各项安全操作规程建立与否等内容都是压力容器开车前的必检项目。

3.2 运行中的停车检查

运行中的检验也是容器按计划运行后的检验，分为定期检验和不定期检验两种。

定期检验是根据使用单位提出的检验时间，如停车、停车检修时或更换触媒时进行内外部检验或全面检验，此项检验工作应由技术监督局检验所或技术监督局审查取证的检验检测单位进行。

不定期检验，一般由企业主管部门与企业设备安全部门，在容器

的运行中及检修中检查，技术监督部门可进行监督检查，主要检查设备运行中的安全附件是否灵敏可靠，执行有关上级安全部门与业务主管部门规定的有关操作规程及国家颁布的法规规程的情况，并坚持三不放过的原则，把一切不安全隐患消灭在萌芽状态。

3.3 检验项目及合格标准

压力容器的检验项目，主要包括资料审查、设备内外部检验、结构检查、几何尺寸、表面缺陷壁厚测定、材质分析、无损检测、安全附件、紧固件检查、密封情况与密封件的检查；检查结束后的耐压试验和气密性试验等内容。

（1）设备技术资料审查。一是设备技术资料的审查，主要是了解容器技术性能及使用要求，容器的结构，制造质量以及在使用中的安全管理等情况。二是容器的材质是否清楚，没有质量证明书的容器应补做主要受压部件的化学成分分析，无强度计算书时还应做强度校核。三是检查容器运行记录，有无超温、超压及违章操作情况，查看检修及有关运行安全管理资料是否齐全。

（2）内外部检验。内外部检验部位及要求见表2。

（3）耐压试验检查和气密性试验。压力容器在检验后或修理完工均应做耐压试验和气密性试验，检查容器的密封性和耐压情况。做耐压试验时应按升压曲线图进行，耐压试验应遵守《压力容器安全监察规程》《液化石油气汽车槽安全管理规定》《液化气体铁路罐车安全管理规程》的有关规定。

4、结语