失效模式的在用压力容器检验分析
对超设计使用年限压力容器检验的探讨
对超设计使用年限压力容器检验的探讨摘要：本文提出了超过设计使用年限的固定式金属制压力容器检验的基本要求、检验项目和方法、安全状况等级评定等内容，对于应进行检验且超出设计使用年限继续使用的压力容器检验提供了指导和借鉴。
关键词：压力容器设计年限定期检验无损检测耐压试验0引言在固定式金属制压力容器定期检验的工作中，有越来越多的固定式压力容器达到或者超过了设计使用年限，在《固定式压力容器安全技术监察规程》中规定，达到设计使用年限的压力容器（未规定设计使用年限，但是使用超过20年的压力容器视为达到设计使用年限），如果要继续使用，使用单位应当委托有检验资质的特种设备检验机构参照定期检验的有关规定对其进行检验，必要时按照TSG 21-2016第8.9的要求进行安全评估（合于使用评价）。
规程对于超过设计使用年限的压力容器检验没有提出具体要求，本文旨在探讨这类压力容器的检验方法。
1检验原则超设计使用年限压力容器的检验,检验人员应制定具有针对性的检验方案进行检验，避免发生检验过度或检验不足等情况。
设计文件已经注明无法进行定期检验的超设计使用年限压力容器，宜办理停用；无任何技术资料的超设计使用年限压力容器的检验,应停止检验。
2 检验程序超设计使用年限压力容器检验的一般程序，包括损伤模式识别、检验方案制定、检验前的准备、检验实施、缺陷及问题的处理、检验结果汇总及评价、出具检验报告等。
2.1损伤模式识别检验前，检验人员应充分了解受检压力容器所处的工艺及工况，按GB/T 30579-2014的规定对压力容器损伤模式进行识别,分析影响程度，必要时开展风险评估。
与使用时间相关的损伤模式有：腐蚀减薄、机械疲劳、振动疲劳、接触疲劳、热疲劳（含棘轮效应）、高温氧腐蚀（材料为碳钢）、球化、石墨化。
这些损伤模式的压力容器，除考虑超设计使用年限压力容器常规检验方法外，还应增加其他可选检验方法。
2.2检验方案制定对存在腐蚀减薄损伤的压力容器，重点进行壁厚测定、耐压试验；对存在环境开裂、机械损伤的压力容器，重点进行表面缺陷检测、埋藏缺陷检测；对存在疲劳损伤的压力容器，重点进行表面缺陷检测、埋藏缺陷检测、硬度检测；对存在球化、石墨化的压力容器，重点进行表面缺陷检测、埋藏缺陷检测、硬度检测、金相检测。
压力容器和压力管道的失效(破坏)与事故分析
压力容器和压力管道的失效（破坏）1．失效的定义：完全失去原定功能；虽还能运行，但已失去原有功能或不能达到原有功能；虽还能运行，但已严重损伤而危及安全，使可靠性降低。
2．失效的方式：1）从广义上分类：过度变形失效：由于超过变形限度而失效。
断裂失效：由于出现裂口而失效。
表面损伤失效；因表面腐蚀而导至失效。
2）一般分类：可分为a)过度变形失效：失效后存在较大的变形。
b)断裂失效：失效是由于存在缺陷如裂纹、腐蚀等缺陷而引起的。
c)表面损伤失效：因腐蚀、表面损伤、材料表面损伤等原因引起的失效。
3．失效的原因1）韧性失效：容器所受应力超过材料的屈服强度发生较大的变形而导致失效，原因为设计不当、腐蚀减薄、材质劣化强度下降、超压、超温。
断口有纤维区、放射纹区、剪切唇区。
2）脆性失效：容器在无明显变形情况下出现断裂导致失效，开裂部位存在较大的缺陷（主要是裂缝），材质劣化变脆、应力腐蚀、晶间腐蚀、疲劳、蠕变开裂。
断口平齐，有金属光泽，断口和最大主应力方向垂直。
3）疲劳失效：容器长期受交变载荷引起的疲劳开裂导致疲劳失效。
原因为容器长期受交变载荷、开裂点应力集中、开裂点上有小缺陷。
断口比较平齐光整，有三个区萌生区、疲劳扩展区和瞬断区。
其中扩展区有明显的贝壳样条纹。
4）腐蚀失效：因腐蚀原因导致失效。
均匀腐蚀减薄导致强度不够；应力腐蚀导致断裂；晶间腐蚀导致开裂；氢蚀导致开裂、点蚀造成的泄漏；缝隙腐蚀造成的泄漏或开裂；冲蚀造成局部减薄，泄漏；双金属腐蚀造成局部减薄。
晶间腐蚀：金属材料均属多晶材料，晶粒间存在晶界，晶间腐蚀是指晶界发生腐蚀。
应力腐蚀：金属材料的材质、介质、和拉应力三个因素共同作用下发生的裂纹不断扩大。
裂纹的发展可以是沿晶的也可以是串晶的。
氢蚀：在高温下氢气常形成原子状态氢极易渗透到钢材内部，进入钢材的氢与渗碳体中的碳生成甲烷，使渗碳体脱碳材料变软，生成的甲烷在金属中体积增大，使金属内压力增大金属表面形成鼓包。
腐蚀失效的形式：韧性失效、脆性失效、局部鼓胀、爆破、泄漏、裂纹泄漏、低应力脆断、材质劣化。
浅析超设计使用年限压力容器的检验与安全评估
图1 检验与安全评估程序图3 资料审查超设计使用年限压力容器的设备信息收集主要依靠资料审查环节。
检验工作中，资料审查是检验项目中的重要环节，目的在于审查、收集有关设计、制造、安装、改造或者重大修理、使用管理、检验检查和维护等重要信息。
资料审查主要涉及的内容如表1所示。
一般情况下，超设计使用年限的压力容器不是首检，且已超过设计的使用年限，因此，针对其档案资料现状的审查，应着重查看临近或首次超过设计使用年限时的定期检验报告、年度检查报告及检验过程中发现的问题等，为开展的检验与评估提供有效的支持。
4 损伤模式识别超设计使用年限的压力容器检验与评估需要参照热疲劳、机械疲劳、接触疲劳、振动疲劳、机械磨损、198研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2024.03（上）在建筑工程施工过程中，电力设备安装至关重要，但由于外界环境的变化和内部结构的不稳定，安装工作很容易受到许多不利的影响。
特别是在土建施工方面，很多施工环节都易影响电力设备安装。
为了确保电力安全，在施工过程中必须留出足够的空间来安装接地系统、固定配电箱和铺设导线。
近年来，随着建筑行业的快速发展，工程项目的总体设计水平也在不断提升，因此，在施工过程中，如何有效安排并协调各施工程序，变得至关重要。
本文围绕电力设备安装中的施工配合技术进行了分析和探讨。
1 电力设备安装中施工配合技术的作用1.1 可以确保设备安全、可靠地运行电力工程安装和土建施工的配合对于保证电力设备的安全性和可靠性至关重要，它们之间的关联性极为紧密，任何一个环节出现问题都会对整个施工过程产生严重的影响，还很难满足用电者的用电需求。
通过进一步电力设备安装中的施工配合技术研究李悦（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东 惠州 516001）摘要：供电企业的发展直接关系着社会经济水平，在电力设备安装环节合理应用施工配合技术，将设备安装视为工作的重点，要求施工与技术人员高度重视这一问题，再综合分析电力设备安装技术应用质量的影响因素，落实针对性防控措施，其可确保电力设备的应用效果，还能解决电力设备的安装问题。
压力容器设计基础讲义
压⼒容器设计基础讲义压⼒容器设计基础讲义第⼀部分、压⼒容器设计基础知识第⼀章压⼒容器失效模式压⼒容器在载荷作⽤下丧失了正常的⼯作能⼒称为失效。
压⼒容器所考虑的失效模式主要为断裂、泄漏、过度变形和失稳。
压⼒容器失效常以三种形式表现出来：强度、刚度、稳定性。
压⼒容器建造标准中主要考虑的失效模式：1）短期失效模式：（1）脆性断裂（2）韧性断裂（3）超量变形引起的接头泄漏（4）超量局部应变引起的裂纹形成或韧性剪切（5）弹性、塑性或弹塑性失稳2）长期失效模式：（1）蠕变断裂（2）蠕变超量变形（3）蠕变失稳（4）冲蚀、腐蚀（5）环境助长开裂，如：应⼒腐蚀开裂3）循环失效（1）扩展性塑性变形（2）交替塑性（3）弹性应变疲劳或弹-塑性应变疲劳（4）环境助长疲劳，如：腐蚀疲劳第⼆章 GB150适⽤范围（1）适⽤的设计压⼒①对于钢制容器不⼤于35MPa；②其它⾦属材料制容器的设计压⼒适⽤范围按相应引⽤标准确定。
（2）适⽤的设计温度范围①设计温度范围：－269℃～900℃。
②钢制容器不得超过按GB 150.2 中列⼊材料的允许使⽤温度范围。
③其他⾦属材料制容器按本部分相应引⽤标准中列⼊的材料允许使⽤温度确定。
（3）下列各类容器不在标准的适⽤范围内：①设计压⼒低于0.1MPa且真空度低于0.02MPa的容器；②《移动式压⼒容器安全监察规程》管辖的容器；③旋转或往复运动机械设备中⾃成整体或作为部件的受压器室（如泵壳、压缩机外壳、涡轮机外壳、液压缸等）；④核能装置中存在中⼦辐射损伤失效风险的容器；⑤直接⽕焰加热的容器；⑥内直径（对⾮圆形截⾯，指截⾯内边界的最⼤⼏何尺⼨，如：矩形为对⾓线，椭圆为长轴）⼩于150mm的容器；⑦搪玻璃容器和制冷空调⾏业中另有国家标准或⾏业标准的容器。
（4）对不能按 GB 150.3确定结构尺⼨的容器或受压元件，允许采⽤以下⽅法进⾏设计:①按照附录C的规定，进⾏验证性实验分析（如实验应⼒分析、验证性液压试验）。
几种常见压力容器的失效形式
⼏种常见压⼒容器的失效形式2019-09-16【摘要】介绍压⼒容器失效形式，重点介绍储罐、换热器、塔等⼏种常见的压⼒容器的失效机理，分析原因并提出相应的修复措施及设计准则。
【关键词】压⼒容器；失效；应⼒腐蚀；设计准则1、引⾔压⼒容器是承载压⼒的密闭设备，⼴泛应⽤在⽯化、能源、核电、军⼯等各个领域，由于介质腐蚀性、载荷压⼒、材料缺陷等各种原因，压⼒容器易发⽣各种形式的失效，导致⽣产停产、设备损坏、介质泄露，甚⾄会导致爆炸，造成灾难性事故。
因此，了解压⼒容器失效形式，找出引起失效的因素并提出预防措施，具有重⼤现实意义。
本⽂针对⼏种在⼯业⽣产中常⽤的压⼒容器，具体介绍其普遍发⽣的失效形式，分析产⽣失效的原因并给出相应的预防措施，以求设备安全运⾏。
2、储罐失效储罐的失效形式主要有表⾯损伤失效、断裂失效、泄露失效等。
2.1表⾯损伤失效磨损、接触疲劳、腐蚀等均可造成表⾯损伤，由于储存的⽓体或液体中⼤多含有氢、硫、氯离⼦等，储罐最容易发⽣的是应⼒腐蚀引起开裂。
常见的液化⽯油⽓储罐，介质中含有⽔和硫化氢，形成具有腐蚀条件的湿硫化氢环境，在焊缝及附近的影响区，存在焊接残余应⼒和冷加⼯残余应⼒，同时壳体⼜受到⼯作压⼒，此时低合⾦⾼强度钢将会导致氢致开裂型应⼒腐蚀，形成微裂纹，在外加拉伸及残余拉伸应⼒作⽤下，最终扩展成裂纹导致破坏。
为防⽌应⼒腐蚀发⽣，⾸先应合理选材。
Ni、Mn、Si、S、P等元素有利于应⼒腐蚀的发⽣，设计中要限制其含量。
其次要降低焊缝及热影响区的硬度，消除焊接残余应⼒。
在容器焊后进⾏热处理，可以残余应⼒，降低淬硬组织硬度，提⾼抗腐蚀性。
此外还应按要求对储罐及时进⾏全⾯检查，掌握设备发⽣应⼒腐蚀的程度，及时消除隐患。
2.2断裂失效韧性断裂失效是因储罐承受的压⼒超过材料的屈服极限，材料发⽣屈服或全⾯屈服，当压⼒超过材料的强度极限时，则发⽣断裂。
最经常导致储罐韧性断裂失效的原因是过量充装，因此应严格按照《压⼒容器安全技术监察规程》，装填量不得⼤于0.95。
达到设计使用年限使用的压力容器检验工作探讨
达到设计使用年限使用的压力容器检验工作探讨摘要:达到设计使用年限使用的压力容器是否继续使用，关系到使用单位正常生产以及设备更新费用，应结合设备实际使用情况及历次定期检验情况对设备进行风险识别，针对损伤模式进行安全评价。
关键词:达到设计使用年限；风险识别；损伤模式；安全评价Discussion on the Inspection Methods of Pressure Vessels Over Designed Service LifeCAI Xu，WU Hua-jun，YU Xiang(Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute of Jiangsu Province,Wuxi 21400,China)Abstract: Whether to continue to use the pressure vessel over designed service life,related to the equipment's normal production and equipment updating costs, risk identification should be carried out based on the actual use of the equipment and the previous periodic inspection,safety evaluation is carried out for damage modes.Key words: over the designed service life; risk identification; damage pattern; safety evaluation前言特种设备安全关系到国民经济增长，保障人民群众生命、财产安全，近年来达到设计使用年限使用的压力容器快速增长，如何对该类特种设备进行有效监管，成为特种设备监管的难题。
GB150.1-2011《压力容器.通用要求》-新GB150宣贯教材
GB150.1《压力容器 通用要求》
第二大类：长期失效模式(Long term failure modes) ● 蠕变断裂(Creep Rupture)； ● 蠕变-在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传 递(Creep-excessive deformations at mechanical joints or resulting in unacceptable transfer of load)： ● 蠕变失稳(Creep instability) ● 冲蚀、腐蚀(Erosion，corrosion)； ● 环境助长开裂如：应力腐蚀开裂、氢致开裂
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.3 失效准则和强度理论
金属强度失效准则主要包含弹性失效准则、塑性失
效准则和爆破失效准则。
1、弹性失效准则；
2、塑性失效准则；
3、爆破失效准则。
爆破失效准则在超高压容器设计中得到了应用。按
爆破失效准则计算圆筒体爆破压力的计算方法中以福贝
尔公式最为典型，即为：
GB150.1《压力容器 通用要求》
3.2.2 标准所考虑的失效模式 失效模式与设计规范中所考虑的设计载荷和
使用工况有密切的联系，表1给出了世界各国标 准中所考虑的载荷条件对比分析：
GB150.1《压力容器 通用要求》
(1)以失效模式为依据的设计方法 ISO 16528[5]综合世界主要工业国家的技术
(Environmentally assisted cracking e.g. stress corrosion cracking，hydrogen induced cracking，etc)。
GB150.1《压力容器 通用要求》
第三大类：循环失效模式(Cyclic failure modes)： ● 扩展性塑性变形 Progressive plastic deformation； ● 交替塑性 Alternating plasticity； ● 弹性应变疲劳(中周和高周疲劳)或弹-塑性应变 疲劳(低周疲劳) Fatigue under elastic strains
压力容器合于使用评价
3
Ri
M L0
4
R3 o
3
R3 i
经典工况组合及载荷拟定
STEP8：可接受准则
( P )2 ( M )2 0.44
PLS
M LS
含缺陷极限载荷
PLS pLS PL0
M LS mLS M L0
承压设备合于使用评价案例——加氢加热炉
项目特点：在因高温无法实施在线检验旳情况下，根据风险评估成果， 拟定加氢裂化加热炉损伤机理，结合红外测温成果，进而确认基 于不同损伤机理旳腐蚀速率，然后考虑不同损伤机理旳共同作用， 拟定最终计算腐蚀速率，并据此评价炉管安全运营时间及其限制 条件。
合于使用评价
背景简介
压力容器不可防止地存在不同程度旳缺陷，而且压力容器在使用过程中， 还会因载荷、介质等多种原因旳影响，萌生出新旳缺陷。假如坚持不允 许任何缺陷存在那是不经济旳，假如不加分析任其存在，那也是危险旳。 实践证明，并非全部超标缺陷都造成压力容器失效，主要问题是对缺陷 加以区别，进行必要旳分析评估，消除那些带有潜在危险旳缺陷，而对 安全没有威胁旳缺陷则予以保存。加之实践也证明，返修过程中电弧气 刨、焊接等过程不可防止地对材料性能产生影响，有可能加速材料旳劣 化，从而使构造失效。另外，不必要旳返修和报废压力容器会造成巨大 旳经济损失。为此，工程界提出了基于“合于使用”（fitness-forservice）原则旳压力容器安全评估措施。
同步将需评估旳压力容器基本情况书面告知使用登记机关； （3）压力容器旳合于使用评价参照GB/T19624旳要求进行，承担压力容
器合于使用评价旳检验机构，根据缺陷旳性质、缺陷产生旳原因，以 及缺陷旳发展预测在评价报告中给出明确旳评估结论，阐明缺陷对压 力容器安全使用旳影响； （4）压力容器合于使用评价报告，由具有相应经验旳评价人员出具，而 且经过检验机构法定代表人或者技术责任人同意，承担压力容器合于 使用评价旳检验机构对缺陷评估结论旳正确性负责； （5）负责压力容器定时检验旳检验机构根据合于使用评价报告旳结论和 其他检验项目旳检验成果拟定压力容器旳安全情况等级、允许运营参 数和下次检验日期，而且出具检验报告 （6）使用单位将压力容器合于使用评价旳结论报使用登记机关备案，而 2024/10且/5 严格按照检验报告旳要求控制压力容器旳运营参数，加强年度检验1。1
浅谈石化成套装置压力容器损伤模式及检验策略
浅谈石化成套装置压力容器损伤模式及检验策略摘要：石化企业在国民经济发展过程中具有重要的作用，所以使用的成套装置也比较多，其中压力容器的数量众多，而且工况非常的复杂，因此加强压力容器的检验，不仅可以确保压力容器的使用安全，也可以有效地规避检验风险。
关键词：石化行业；成套装置；压力容器；损伤模式；检验策略为了能够确保压力容器的使用安全，我国制定了相关的标准和规范，并且给出了材料、设计、制造、检验等方面的要求，但是随着相关技术的不断发展，石化企业的生产要求也在不断提升，在这样的情况下，更高参数更加复杂的压力容器不断出现，需要加强损伤模式识别，使用科学的检验方式，才能确保压力容器的运行安全。
1压力容器常见的损伤情况分析压力容器在实际使用的过程中，一般应用在严苛的工况下，承载着高温高压介质，一旦发生爆炸泄漏﹐就会引发火灾、中毒等灾难性事故。
所以需要对压力容器进行检验﹐从而降低设备安全事故发生几率。
而压力容器在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下，会造成材料性能下降、结构不连续或承载能力下降,这种损伤的持续发展和积累，会引发压力容器失效的产生。
因此，正确识别损伤模式，有助于发现压力容器的潜藏缺陷，进而确定压力容器安全状况等级，然后决定是否能够继续投入使用。
1基本情况分析1.1压力容器损伤模式压力容器损伤模式，主要有以下几种情况。
第一种，腐蚀减薄。
指的是在腐蚀性介质作用下，金属发生损失所造成的壁厚减薄情况。
第二种，环境开裂。
指的是在腐蚀性介质的作用下，材料出现的开裂情况。
第三种，材质劣化。
是指在服役环境的作用下，材料微观组织或者是力学性能发生的退化现象。
第四种，机械损伤。
是指材料在机械载荷或者是垫载荷的作用下，出现的承载能力下降情况。
在进行压力容器检验时，如果识别出了具体损伤失效模式，那么就会更容易的发现缺陷﹐这样也就可以判断缺陷对安全产生的影响，同时也可以预测缺陷发展趋势﹐这样对于压力容器检验具有重要影响。
压力容器安全管理与定期检验分析
压力容器安全管理与定期检验分析压力容器是一种存储或运输高压气体或液体的设备，经常在工业、航空、医疗等领域中使用。
一旦压力容器的安全性出现问题，不仅会影响工作效率，更可能导致严重事故的发生。
因此，对压力容器进行定期检验和安全管理是非常必要的。
首先，建立完善的压力容器安全管理制度是确保其安全的基础。
这包括建立责任制度、管理制度、检查制度、记录制度和应急预案等多个方面。
责任制度需要明确每个人在安全管理中的职责和角色，针对容器的生产、采购、使用和维修过程，制定相应的管理制度。
检查制度包括入厂检测、安装验收、日常检查和定期检测等多个环节，要对每个环节的检查内容、检查方式和检查频次进行明确的规定和落实。
同时，制定应急预案，建立应急救援机制，确保在发生事故时能够及时处置。
其次，对于压力容器定期检验的要求，需要根据不同类型和使用条件的容器制定不同的检验标准。
例如，高压气瓶一般采用每5年一次、每次检验至少充装试验一个，以确保其强度和密封性能；而常压容器一般采用每年一次的泄漏检查，对于液化气体储罐还应进行定期检查和超声波探伤。
检验过程需要针对不同部位（如壳体、封头、焊缝等）进行全面的检查和评估，对于存在问题的部位需要及时修复或更换。
此外，压力容器的安全管理还需要关注以下几个方面。
首先，严格按照容器压力等级、使用条件和使用年限等要求选用相关材料和部件，确保容器的强度和耐腐蚀性能。
其次，除了定期检验，日常保养和维护也十分重要，要注意保养周期、保养工艺和保养人员的培训等方面。
最后，加强安全教育和培训，提高全员的安全意识和应急处置能力，确保在面对突发事件时能够有效地应对和避免损失。
综上所述，压力容器的安全管理和定期检验是确保设备安全运行的关键环节。
通过建立完善的安全管理制度、采用符合标准的检验程序、加强日常保养和维护，以及加强安全培训和教育，可以更好地保障压力容器的安全性。
压力容器定期检验规则
九)切断与尽力容器有关的电源，设置明显的安全警示标志；检验照明用电电压不得
24V，引人压力容器内的电缆必须绝缘良好、接地可靠;
十)需要现场进行射线检测时，隔离出透照区、设置警示标志。
存在以下情况时、应当根据需要部分或者全部拆除阻压力容器外隔热
一)隔热层有破损、失效的;
二)隔热层下容器壳体存在腐蚀或者外表面开裂可能性的；
Cr-Mo钢制压力容器、标准抗拉强度下限
540MPa的低合金钢制压力容器、按照疲劳分析设计的压力容器、
1.6MPa(表压，以下没有注明的均同)的第III
20%；
二)应力集中部位、变形部位、宏观检验发现裂纹的部位，奥氏体不锈钢堆焊层，
T型接头、接管角接接头、其他有怀疑的焊接接头，补焊区、工
:
三)检测中发现裂纹，检验人员应当扩大表面无损检测的比例或者区域，以便发
四)接管部位;
五)宏观检验时发现的可疑部位。
TSG R7001-2013
表面缺陷检测，应当采用JB/T 4730中的磁粉检测、渗透检测方法。
:
一)碳钢低合金钢制低温压力容器、存在环境开裂倾向或者产生机械损伤现象的
压力容器一般于投用后3年内进行首次定期检验。以后的检验周期由检
:
一)安全状况等级为1、2级的，一般每6年检验一次；
二)安全状况等级为3级的，一般每3年至6年检验一次;
三)安全状况等级为4级的，监控使用，其检验周期由检验机构确定，累计监控
3年，在监控使用期间，使用单位应当采取有效的监控措施;
1次至2次定期检验，确认腐蚀轻微或者衬里完好的，其检验
12年;
二)装有催化剂的反应容器以及装有充填物的压力密器，其检验周期根据设计图样和
压力容器失效形式
现在压力容器使用单位，尤其是大型的化工企业的检修周期越来越长，设计时对第三类压力容器进行风险评估报告可以为所在的装置进行RBI检测提供基础资料。
对设计阶段要求增加风险评估，肯定会增大设计的难度，对设计人员有了更高的要求，同时多少会增加一些成本，但是，从容器应用的安全的角度来看，这个要求是合理的，设计时要求的风险评估报告内容主要包括容器可能的失效模式、风险控制等，设计阶段进行风险评估的目的包括：①分析压力容器在使用过程中可能出现的失效，提出规避这些失效的方法和措施，②依据风险工程的理论，评价风险的水平，采取措施来控制风险水平;①告诉容器的用户，容器可能出现的破坏形式，以及当发生破坏时应该采取的措施，便于用户制定合适的应急预案;④向压力容器用户提供足够的信息，总之最终目的是保证容器的安全使用。
这也是世界上发达国家压力容器行业普遍应用的方法，所以说这个要求是必要的也是合理的。
压力容器的设计文件较传统意义上的范围被赋予了新的内涵，即除了常规的强度计算书或者应力分析报告、设计图样、制造技术条件等外，新增了对第三类压力容器的“风险评估报告”要求。
对第Ⅲ类压力容器的“风险评估报告”包括：主要失效模式、失效可能性及风险控制等内容的风险评估。
压力容器所考虑的失效模式”主要为断裂、泄漏、过度变形和失稳。
压力容器的设计准则与其预期的失效模式相对应，是综合考虑了失效模式预计、强度理论、设计方法、设汁准则、安全裕度设置和材料选择原则等因素，防止压力容器在运行过程中发生失效。
压力容器承受的载荷不同，其失效模式是不同的。
如果说，对一台在特定工况条件下的压力容器的主要失效模式，还可以进行理沦上的分析判断的话，那么对其失效可能性的预测则更加困难。
对风险控制的措施有许多种：如设计上的周密考虑、生产中严格的设备工艺操作规程和日常巡检维护措施、定期检验措施等等。
对危险性较高的压力容器而言，进行“风险评估”的要求无疑是重要的和必要的.这也是贯彻国家关于安全、环保等方面的有关政策，建设和谐社会的具体举措，但对一般设计人员而言，在具体的实施过程中可能还有许多困难.比如报告的格式、内容、深度等都需在具体的实施过程中不断完善，建议有关部门能制定出较为具体的细则，以便于该规定的贯彻和落实。
海洋平台压力容器常见失效形式及检测方法分析
海洋平台压力容器常见失效形式及检测方法分析摘要：我国在压力容器检验检测方面极为重视，经过反复测试设置了针对性的标准，只有满足这一安全标准的压力容器才能够被投入使用，一旦发现不符合标准要求的压力容器，则需要立即按照相应的制度予以处理，使得压力容器在多个领域的使用都能够在安全性方面得到有效的保障。
不过在压力容器的检验检测的过程中也存在着一定的误差问题，这也就使得压力容器的使用存在着一定的隐患，想要改变这一现状，就必须从问题的根本入手，加强对压力容器检验检测误差控制方面的研究。
由此可见，对压力容器检验检测误差的影响因素及对策探讨进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。
关键词：压力容器失效；原因分析；风险防范；建议引言无损检测技术在压力容器的生产加工和质量检测等方面具备良好的应用前景。
例如，常见的磁粉检测、射线检测以及超声波检测等方法，都可以通过技术特性对容器内外部的结构特性和微观损伤等情况进行检测，精确查找容器内部的损伤部位，便于检修人员正常开展维护工作。
在实际的技术应用过程中，需要依据各类技术的优势特点和容器设备特性选择检测合适的技术，从而保障检测结果的精确性。
1压力容器概述压力容器是一种密封设备，其主要用于承装液体以及气体，本身能够承载一定的压力，在我国的工业、农业、军工等多个领域发挥着较大的作用和价值，是我国综合国力提升以及经济发展必不可少的存在。
随着时代的发展和人们对压力容器的诉求的提升，压力容器的类型也随之呈现出了多样化的发展状态，能够依据实际需求对压力容器的设计、制造等进行针对性的调整，并且为了保障压力容器的质量和安全性，我国还在压力容器的设计和制造等方面做出了相应的要求，设置了一定的标准，并且针对进口的压力容器，还设有相应的检验检测流程，只有获得安全检验证书的压力容器才能够被投入使用，未能通过检验的压力容器一律不允许进口，可见其重要性2反应釜裂纹产生原因通过实地考察发现，这台反应釜属于快开门式的压力容器，最早使用于2009年3月。
超期设计使用年限的压力容器检验案例探究
超期设计使用年限的压力容器检验案例探究摘要：随着现代工业的快速发展，各种压力容器被广泛应用于化工、石油、船舶等领域。
然而，由于设计、制造等原因，一些压力容器在运行过程中会出现老化现象，甚至超期使用，这不仅会降低设备的安全性和稳定性，还会对环境产生负面影响。
为了确保压力容器的安全运行，必须对其进行定期检验，及时发现问题并采取有效措施加以解决。
关键词：超期设计；压力容器；检验案例；研究在工业生产中，压力容器在生产过程中起着至关重要的作用，是生产过程的主要组成部分，其安全性和可靠性直接影响到工业生产的安全和产品质量。
因此，在压力容器制造、使用及报废过程中，都需要严格按照国家相关法律法规要求执行。
但是由于某些原因，导致一些压力容器设计使用年限到期或者超期服役，此类压力容器的检验工作对于保证压力容器安全运行、提高设备的使用寿命具有重要作用。
下面就通过一个案例来分析这类问题。
1.案例概述某食品加工企业生产过程中，有一台容积为20m³的液化石油气储罐，其设计使用年限为20年，检验报告显示投入使用为25年，已经超期服役。
该容器在生产过程中出现了部分泄漏，为了确保压力容器安全运行，企业立即组织人员进行了全面检验。
经现场外表面检查发现，该压力容器筒体上的封头、法兰等焊缝部位出现了较大的裂纹、腐蚀孔等缺陷，且存在大面积腐蚀情况。
在压力容器内部发现有少量液化石油气泄漏。
根据检验结果判断，该压力容器筒体及封头存在较大的腐蚀情况。
该压力容器主要是用来储存液化石油气。
经对其进行检验分析发现，其主要缺陷有：封头上的封头环焊缝产生了裂纹、腐蚀孔；筒体上的接管外表面出现了腐蚀痕迹；筒体上的封头与接管连接部位出现了腐蚀现象。
2.现场内表面检验情况为了对该设备进行全面的检验，我们首先按照《压力容器定期检验规则》的要求，对该设备内表面进行了外观检查、无损检测和耐压试验。
经检查发现该设备主要结构部件完好，未见明显的腐蚀现象，也没有发现裂纹、未焊透等缺陷。
压力容器定期检验实施细则
压力容器定期检验实施细则1.目的：为了规范压力容器定期检验工作，根据《中华人民共和国特种设备安全法》和相关压力容器安全技术监察规程的的规定，制定本文件。
2 适用范围：2.1安装在固定位置使用的压力容器2.2 不包括气瓶类容器、医用氧舱、移动式压力容器。
3 编制依据：3.1《固定式压力容器安全技术监察规程》3.2《压力容器定期检验规则》3.3《压力容器使用管理规则》3.4 国家有关规范、标准及专业标准。
4 职责按院《质量手册》3.4人员职责执行。
5 检验控制流程图（见附图）定期检验流程图6 检验控制要求6.1对检验人员要求：6.1.1 从事压力容器定期检验的检验检测人员，应当取得相应的特种设备检验检测人员证书，并且按照规定进行注册。
6.1.2检验检测人员应当遵循诚信原则和方便被检单位的原则，为容器生产、使用单位提供可靠、便捷的服务，对被检单位的商业秘密，负有保密义务。
6.1.3 检验检测人员应当客观、公正及时地出具检验报告，并对检验结论的正确性负责。
6.1.4检验检测人员不得利用检验机会故意刁难被检单位。
6.1.5检验检测人员认真执行使用单位有关动火、用电、高空作业、罐内作业、安全防护、安全监护等规定，确保检验工作安全。
6.2检验检测的准备6.2.1检验前，压力容器检验部的检验师根据压力容器的使用状况、损伤模式及失效模式制定检验方案，由技术负责人审查批准，有特殊情况的压力容器的检验方案，应当征求使用单位的意见。
检验人员应当严格按照批准的检验方案进行检验。
6.2.2检验前，检验人员一般需要审查以下资料：使用单位必须提供检验人员需要的资料6.2.2.1设计资料，a设计单位资质证明b.设计、安装、使用说明书c.设计图样，包括设计日期、产品标准、设计使用年限d.强度计算书等6.2.2.2制造（含现场组焊）资料a.制造单位资质证明b产品合格证、质量证明书、（对真空绝热压力容器，还包括封口真空度、真空夹层泄漏量检测结果、静态蒸发率指标等）6.2.2.3压力容器安装竣工资料6.2.2.4改造或者重大维修资料包括施工方案和竣工资料、改造以及重大维修的监督检验证书6.2.2.5使用管理资料，a.《使用登记证》、《特种设备使用登记表》，b.运行记录、开停车记录、运行条件变化记录以及运行中出现异常情况的记录等6.2.2.6检验、检查资料包括定期检验周期内的年度检查报告和和上次的定期检验报告本条6.2.2.1至6.2.2.4在首次定期检验时必须进行审查，以后的检验视需要（如发生移装、改造及重大维修等）进行审查资料审查发现使用单位没有按照要求对压力容器进行年度检查，以及发生使用单位变更、更名使压力容器的现实状况与《特种设备使用登记表》内容不符，而没有按照《压力容器使用管理规则》（TSGR5002）的要求办理变更的，应当向使用登记机关反映。
超期服役压力容器定期检验安全评估分析
2024年第3期品牌与标准化Analysis of Safety Assessment forRegular Inspection of Overdue Service Pressure VesselsMU Longlong(Gansu Special Equipment Inspection and Testing Research Institute,Lanzhou 730050,China)Abstract :Regular inspection and safety assessment of pressure vessels that have exceeded their service life are crucial in daily work environments.By conducting regular inspections,potential safety hazards can be identified and resolved in a timely manner,ensuring the normal operation and safe use of pressure vessels.The safety assessment work can comprehensively evaluate the structural stability,material durability,and operational safety of pressure vessels,providing strong basis for subsequent maintenance and improvement work.This article first analyzes the importance and prerequisites of safety assessment for pressure vessels that have exceeded their service life,and then explores the safety assessment strategy for regular inspections of pressure vessels that have exceeded their service life.Keywords :overdue service pressure vessels;regular inspection;security assessment超期服役压力容器定期检验安全评估分析牟龙龙（甘肃省特种设备检验检测研究院，甘肃兰州730050）【摘要】在日常工作环境中，超期服役压力容器的定期检验和安全评估工作至关重要。
压力容器失效模式
压力容器失效模式损伤与失效的不同之处在于损伤是指容器在外部机械力、介质环境、热作用等单独或共同作用下，造成的材料性能下降、结构不连续或承载能力下降，损伤是一个过程；而失效是损伤积累到一定程度，容器强度、刚度或功能不能满足使用要求的状态。
发生损伤后不一定失效，而发生失效则一定存在损伤。
失效模式是压力容器的设计基础，设计方法（准则）必须针对失效模式，对压力容器检验结果的评价，也是建立在失效模式的基础上；而对压力容器运行过程中损伤模式的识别，有助于定期检验方案的制定，利于在设备发生失效前及时进行修复或报废等处理。
正在制定的压力容器国际标准ISO 16528 Boilers and pressure vessels综合世界主要工业国家的技术标准，参照欧洲标准的内容，针对锅炉和压力容器常见的失效形式，在标准中将失效模式归纳为三大类、14种，明确了针对失效模式的设计理念：第一大类：短期失效模式（Short term failure modes）：脆性断裂（Brittle fracture)韧性断裂（Ductile rupture)超量变形引起的接头泄漏（Leakage at joints due to excessive deformations）超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂（Crack formation or ductile tearing due to excessive local strains）弹性、塑性或弹塑性失稳（垮塌）（Instability - elastic, plastic or elastic-plash。
）第二大类：长期失效模式（Long term failure modes）蠕变断裂（Creep Rupture)蠕变—在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传递（Creep- excessive deformations at mechanical joints or resulting in unacceptable transfer of load）蠕变失稳（Creep instability〕冲蚀、腐蚀（Erosion，corrosion）环境助长开裂如：应力腐蚀开裂、氢致开裂（Environmentally assisted cracking e.g. stress corrosion cracking, hydrogen induced cracking, etc)第三大类：循环失效模式（Cyclic failure modes）：扩展性塑性变形（Progressive plastic deformation）交替塑性（Alternating plasticity）弹性应变疲劳（中周和高周疲劳）或弹-塑性应变疲劳（低周疲劳）Fatigue under elastic strains(medium and high cycle fatigue) or under elastic-plastic strains（low cycle fatigue) 环境助长疲劳（Environmentally assisted fatigue）经过多年的实践和参照国际上同类标准的技术内容，GB 150-2011《压力容器》在技术内容中直接和间接考虑了如下失效模式，并针对所考虑的失效模式确定了相应的设计准则和强度理论：a)脆性断裂（Brittle fracture）：通过材料选用要求、材料韧性要求、制造和检验要求、以及结构形式要求，防止脆性断裂的发生；b) 韧性断裂（Ductile rupture）：通过材料选用要求、结构强度设计方法、许用应力规定，防止韧性断裂的发生；c)接头泄漏（Leakage at joints）：通过法兰设计方法和特殊密封结构的设计方法，结构要求以及对密封垫片和螺柱、螺母的要求，防止接头泄漏的发生；d）弹性或塑性失稳（Elastic or plastic instability）：通过外压结构设计方法防止整体失稳；通过局部的应力分析和评定，控制局部塑性失稳；e）蠕变断裂（Creep rupture)：通过限制材料的使用温度范围控制蠕变断裂的发生。
基于失效模式的在役压力容器检验
基 于 失 效 模 式 的 在 役 压 力 容 器 检 验
盛 水 平 ，韩 树 新 ，杨 象 岳 ，刘 延 雷 ，余 兵
（ 州 市 特 种 设 备 检 测 院 ，浙 江 杭 州 杭 ３００） １０ ３
摘 要 ：根 据压 力 容 器失效 过程 中材 料发 生 变化 的物 理 、 学机 理 和 过 程特 征 ， 于压 力 容 器 变形 、 化 基
对 压力 容器 可 能发 生 的失 效模 式 进 行 预 判 ， 针 对 并 缺 陷类 型确 定在 检 验 过 程 中所 采 用 的检 验 方 案 ， 将
极 大地 提高 缺 陷的 检 出 率 ， 证 设 备 在一 定 条 件 下 保
安 全运行 。
素和 可控 因素 ， 出相 应 的对 策 ， 防止设 备或 零部 提 以 件失 效 或延缓 其 失效 。失 效 分析 能及 早发 现事 件 和 故障状 态 ， 免事 故 ， 高设备 使用 寿 命 。失效 分析 避 提 作为 一 门专业 技术 科 学不 仅 涉及 到金 属学 、 料学 、 材
ｔ ｙ，ｌ ａ ｇ ｎ ｔ ｒａ ｅ ｒ ｄａ ｉ ｓｎ ｎ ｔ ｎａ ｙ ｉ ｆｐ ｅ ｋａ ｅ ａ ｄ ｍａ ｅ ｉ ｌｄ ｇ ａ ｔｏｎ ｂａ ｉ ｇ ｏ ｈｅａ ｌ ｓｓ ｏ ｈｙｓｃ ｌａ ｄ ｃ ｍｉ ａ ｅ ｈａ ｓ ｏ ｉａ ｎ ｈｅ ｃ ｌｍ ｃ ｎｉｍ ｆ
ｌ 失效 模 式
根 据 压 力 容 器 失 效 过 程 中 材 料 发 生 变 化 的 物
理、 化学 机理 和过 程特 征 ， 失效 模式 可 以分 为变 形失
力学 、 蚀学 、 艺流 程等 ， 且涉 及 到概 率统 计学 、 腐 工 而
系统 工 程 学 、 理 学 、 理 学 等各 种 知 识 。此 外 ， 管 心 失 效 分析 还 需要 利 用 现代 实 验 技 术 ， 效 分析 本 身也 失
浅析在用压力容器定期检验中常见缺陷的处理方法
行总 结 ， 功 的管 理经 验予 以 借鉴推 广 ， 成 失败 的教 训 警 示 吸取 。 就如 何 加强 和完 善项 目管 理体 系 ， 高 项 提 目管理 水平 ， 索 一条适 合 中小 型项 目管理 、 特 色 探 有
的成 功 之路 。 本 文 在选 取 典 型 单 位 时 ， 取 了较 具代 表性 的 抽 数据进 行 分析 ， 合统 计典 型 调查特 点 和规律 。 过 符 通 对以上 典 型单 位 、 特例 工程 的调 查分 析 看 ， 程分 包 工 有 利有 弊 。管理 方 法得 当 ， 为缓 解企 业 资金 的短缺 ，
的项 目管 理 机 制 ， 此 ， 业 应规 范 项 目管理 ， 据 因 企 根
模 式 （ ＭＣ） 加快 进入 我 国 ， Ｐ 会 中国建 筑 市 场 的 国际 化趋 势 已不可 逆转 。 因此 ， 筑业 的承 包 形式 将趋 更 建 加多 样化 ， 根据 新颁 布 的《 筑企 业 资质 管理 规定 》 建 ， 按 照“ 综合 承包 、 专业 承包 、 务分 包 ” 劳 三大 类 的施 工
３ 建议 对建 筑 施 工 企业 来 说 ， 程 项 目是 企业 赖 以 生 工
存发展 的 细胞 ， 是企 业 经济效 益 的增 长 点 。 建筑 产 而
有 资 料显 示 ， 达 国家 ９ ％以上 的建 筑 企 业 平 发 Ｏ 均 规模 在 ２ Ｏ人 以下 ， 当于 我 国 平均 规 模 的 １ ４ 。 相 ／ ｏ
摘
要 ： 力容器 定期 检验 是确 保 其安 全运行 必 需的 重要 工作环 节 ， 压 通过检 验 发现 压 力容器 中存在
的缺 陷 并且 辅 以可 靠的缺 陷处理 方 法是检 验 人 员必 备 的要 求 。 文通 过对 检验 发现 的 常见 缺陷 的 归类 ， 本
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失效模式的在用压力容器检验分析
发表时间：2017-07-27T12:03:25.260Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：张涛[导读] 摘要：在压力容器出现缺陷前，认真剖析可能出现的失效模式，并依照缺陷类型落实检验手段，则会显著改善缺陷检出情况，让设备稳步运行。
江苏省特种设备安全监督检验研究院徐州分院江苏徐州 221300 摘要：在压力容器出现缺陷前，认真剖析可能出现的失效模式，并依照缺陷类型落实检验手段，则会显著改善缺陷检出情况，让设备稳步运行。
本文笔者对失效模式展开了深入剖析，基于此提出了科学的检验方案与合理的检测方法，促进了压力容器检验工作的开展。
关键词：失效模式；在役；压力容器；检验 1 失效模式剖析。
参照压力容器失效环节材料产生变化的特征能够将失效模式划分成变形、断裂和腐蚀等不同失效类型。
对于变形失效可划分成弹性变形、蠕变变形与塑性变形失效。
对于断裂变形依据变形程度能够划分成韧性与脆性断裂，依据裂纹扩展路径可划分成沿晶、穿晶与混晶断裂，依据载荷属性和应力形成原因可划分成疲劳与环境断裂。
对于腐蚀失效依据失效类别能够划分成点、缝隙和均匀腐蚀等。
对于磨损失效依据产生类别可划分成磨粒、疲劳、微动与腐蚀磨损，本文主要介绍以下几种失效类型。
1.1 塑性破裂
压力容器形成严重塑性变形后出现塑性破裂，主要在承载和超载中出现弹性与塑性变形这一过程，位于截面部位的材料均陷入屈服状态，且完全变形后才出现。
1.2 脆性破裂
脆性断裂指代当容器内部的器闭压力远远落后于材料自身的强度极限，后者不超过屈服强度情形中出现的破坏类型，由于该破坏出现在低应力中，也将其称作低应力脆断。
1.3 腐蚀和冲蚀
腐蚀包含多种类型，例如，大气、冷却水和电化学腐蚀等。
冲蚀主要指由于介质之间的相对运动形成的表面材料迁移。
后者具体指代当腐蚀摒弃保护膜，有时把金属表面完全暴露，经由腐蚀与冲蚀的综合作用快速形成侵蚀损伤。
2 基于失效模式的在用压力容器检验。
图1 所示为基于失效模式的在用压力容器检验方案框图。
结合图1，基于失效模式的在用压力容器检验主要包括如下内容。
2.1 资料审查项目
其一，对材质进行核查。
明确是否符合设计压力等条件，是否符合强度等性能标准；其二，对介质进行核查。
主要指代使用环节介质组分与杂质研究，确定应力腐蚀出现的几率；其三，参照荷载变化，依照操作温度确定疲劳和蠕变等发生的几率；其四，核对运行记录，检验启动记录，核查停机记录等，确定是否存在过量充装等几率。
2.2 超声波测厚
因介质产生的腐蚀、长期磨损、长时间闲置等且没有实施可靠防护，有些因机械损伤使得器壁大幅减薄，而超声波测厚能够有效检测内壁腐蚀情况。
一般应选取时常波动部位、腐蚀程度大、磨损严重等部位作为测量对象。
对于超声波测厚仪，在其实际应用过程，应明确不同材料对应的声速修正与待测工件自身的温度产生的影响。
另外，综合比对测厚结果、最初的壁厚与上次检测结果，且在超声波测厚过程应明确分层产生的影响。
2.3 宏观检验
宏观捡验是一种肉眼观察法，其中会用到内窥镜、放大镜或灯光，包括先用木键或250g重的铜锤来轻敲压力容器器壁，再通过音响检查、目视检查来判断压力容器存在机械损伤、鼓包、变形、凹陷、腐蚀和裂纹等危害性缺陷与否。
在实际应用中，一般可先按温度和介质情况来重点检查压力容器的危害性缺陷，再据此确定压力容器的重点检验点，如容器底部及其封头等易发生固体沉积或液体滞留等问题；容器内支承及胀接结构等易在连接结构中出现缝隙死角；开孔、T型焊结构及焊接交叉等易出现应力集中；热水塔底及热交换器为压力容器的液相、气相交界处；容器内局部过热点的温差变化较大；检查不锈钢衬及焊堆是否存有腐蚀产物等。
2.4表面缺陷检测
裂纹是压力容器中危险性最大的缺陷。
但肉眼的灵敏度有限，因此在压力容器表面检测中，建议采用渗透检测法和磁粉检测法。
其中，磁粉检测法具有成本低、效率高和灵敏度高等优点，则在低合金钢、碳钢等铁磁性材质的表面和近表面缺陷检测时，优先选磁粉检测法；在空间有限或有色金属、不锈钢等非铁磁性材质的表面开口缺陷检测中，优先选渗透检测，注意所选渗透剂不得损坏压力容器的本体材质。
此外，若无法在压力容器内壁开展表面检测及其设有隔热耐磨衬，且存在应力腐蚀倾向，建议从外壁来捡测内壁是否存在应力腐蚀裂纹，其中会用到超声波检测法，注意对于低温或存在应力腐蚀倾向的压力容器，建议选用湿荧光磁粉来检测其内壁。
在压力容器表面检测中，除了对热影响区和焊缝进行检测外，还应对焊迹、焊疤和工卡具进行检测。
2.5 埋藏缺陷检测
埋藏缺陷检测的常用方法包括超声检测、射线检测，但在实际应用中，需注意以下几个方面：一是优选超声波检测法，因为其在降低成本、提高效率和危险缺陷检测率上的作用更为明显；二是在有色金属、不镑钢制压力容器焊接接头的无损检测中，优选射线检测；三是对于高压的厚壁压力容器，一旦超声波检测出危险性缺陷，则需更换不同K值的探头及对其进行复验。
2.6光谱与金相分析
光谱与金相分析的适用对象有所差异，其中光谱分析适用于合金钢或材质不明的压力容器中，而金相分析的适用范围如表1 所示。
结语：对压力容器而言，因物理与化学因素的作用，容器十分容易出现变形与磨损问题，严重还会发生泄露，即压力容器失效，一旦出现上述问题将阻碍工业生产活动的开展，除会降低使用寿命外，还可能引发安全隐患。
由此可知，落实常规检验十分重要。
笔者将联系实践活动探讨失效模式状态下的压力容器。
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