在用压力容器缺陷的检测

在用压力容器一般缺陷的检验楚雄州质量技术监督综合检测中心

（特种设备检所）

李 继

留摘要：压力容器是广泛使用的、具有爆炸危险的承压设备， 在用压力容器缺陷的产生是经常发生的。了压力容器安全可靠的使用，保证人民生命财产的安全， 促进国民经济的发展， 《压力容器安全技术监察规程》要求使用单位定期对在用压力容器进行检验， 以便消除缺陷或控制使用。 检验前要对设备技术

为状况和使用情况进行周密地了解，有针对性地制定出科学的、可行的检验方案。关键词：压力容器；检验方法；缺陷；由于压力容器材质、制造工艺、使用条件、使用环境的差异，不同的容器需有不同的检验方案。本文对我个人多年来对压力容器检验的经验及粗浅的知识，讨论一下在用压力容器缺陷的种类、产生的原因、有效检测方法、以及检测方案的内容、制定程序和制定依据。一、在用压力容器检验检测的方法设备检验方法通常可以分为两大类：即破坏性检验和非破坏性检验。在此，我讨论的检验方法主要是非破坏性检验。在用压力容器非破坏性检验方法，大致上可分为：1、宏观检验：目视检查、厚度测量、硬度检测、无损探伤；1）、目视检查：检查容器内、外表面状况，是了解压力容器使用后的变化，确定深入检验范围的重要方法和步骤。由于多数缺陷首先是从表面产生的，所以，相当一部分缺陷，可以首先用目视检查发现，因此，检修开始时，首先组织进行目视检查。关于检查的一般内容，在《固定式压力容器安全技术监察规程》中有明确规定，请查阅。2）、厚度测量：现在通常采用超声波测厚仪来进行。一般厚度测量可采用精度为±0.1mm的测厚仪测量；要求较准确的腐蚀裕度测量，可采用±0.01mm的高精度测厚仪测量；对于点状腐蚀的测量，可采用点腐蚀测深仪来测量。3）、硬度检测：压力容器的失效分析。4）、无损探伤：无损探伤方法很多，世界上最常用的是—射线探伤、超声波探伤、电磁探伤、渗透探伤和涡流探伤五大探伤方法，在国内压力容器探伤中常采用的方法是前四种，尤其以 X射线探伤最普遍。实际上五大探伤方法各有各的用途，各有各的优点，也各有各的不足，没有一个方法是万能的，只有根据不同的容器、不同的化工介质、可能产生的，不同缺陷的特点和部位，采用多种探伤方法进行综合检验，才能有效地检验出所存在的缺陷，以达到安全使用的目的。2、微观检验：低倍金相检验、高倍光学显微镜检验、光谱分析和电子显微镜检验；低倍金相检验：主要是检验非金属夹杂物，及偏析和裂纹检验，有不腐蚀的低倍显微检验、冷蚀、热蚀检验、硫偏析硫印检验等。高倍光学显微镜检验和电子显微镜检验：主要是检验微观组织及分布，如晶粒度、带状组织；微观组织变化，如脱碳、渗碳、硫化物析出及珠光球化等；以及微观裂纹等。3、耐压试验、气密性检验及强度校核。综合检验：除了前面对无损探伤方法的论述外，宏观检验、微观检验及耐压试验、气密性检验等综合性检验是对宏观缺陷、微观缺陷和力学性能等进行全面检验，全面衡量评价容器所必需的，不可偏废。那种只重视其中一种方法，如以无损探伤代替全面检验，甚至只使用X射线检验的作法是非常有害的。二、在用压力容器常见缺陷及检验1、容器和材料常见缺陷各种材料和工件常见缺陷，见下表：各种材料和工件常见缺陷工件名称 常 见 缺 陷焊接接头 裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、咬边、凹陷、偏析锻 件 白点、裂纹（表面裂纹、皮下裂纹、十字裂纹） 、夹杂、折迭铸 件 缩孔、疏松、气泡、包砂、夹杂、冷隔、收缩裂纹、偏析板 材 夹层、夹灰、裂纹、重皮、带状组织复合钢板 粘合不良管 材 内壁裂纹、外壁裂纹、夹杂、翘皮、折迭棒 材 裂纹、发纹、夹杂、偏析压力容器常见缺陷，见下表：压力容器常见缺陷容器常出现的主要缺陷类型设备举例种类均匀腐蚀、点状腐蚀、缝隙腐蚀酸、碱、循环冷却水系统腐①晶间腐蚀不锈钢压力容器蚀②氢腐蚀氨合成系统、氨合成塔等性NaOH腐蚀（碱脆）蒸汽锅炉等介应力腐蚀甲烷（CH4）腐蚀合成系统高温设备质2液化石油气贮存、脱硫系统HS腐蚀容22脱碳系统、低变分离系统CO—CO—HO腐蚀器液氨腐蚀液氨贮罐、制冷系统锅炉水中O2腐蚀锅炉、废锅、锅炉给水加热器高强度低合金冷裂纹（延迟裂纹）氨合成系统钢容器低温冷裂纹、低温脆裂、保温层不良造低温贮罐（乙烯球罐）、液态烃容器成外壁大气脆裂贮罐、液氨贮罐高 温容 器及易产生超温的容器

蠕变破坏原料器脱硫系统、转化系统、脱碳高中低温变换系统、甲烷化炉、珠光体球化对流段换热系统碳化物聚集热应力、热冲击疲劳裂纹 异种材料奥氏体焊接接头压力容器常见缺陷可分为两部分，一部分是压力容器使用前产生的缺陷，称为“先天缺陷” ，是加工、制造、安装过程中产生的。另一部分是容器使用后产生的缺陷，称为“后天缺陷”，是压力容器在使用条件下，必然（设计范围内的、长期的）或偶然（操作、维修事故、自然灾害等）产生的。在用压力容器检验，需要检验那些遗留下来的“先天缺陷”，但最主要的是检验使用中产生的“后天缺陷”，以防止压力容器失效和突然事故的发生。根据断裂学的观点，“后天缺陷”是物理、化学和力学等，多种条件的复杂作用下产生的。在实际检验中，要根据压力容器的具体情况，从结构、材质、使用温度、应力、工作介质等方面综合分析研究，有效地进行检验。说明：①、晶间腐蚀：沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。 晶间腐蚀破坏晶粒间的结合， 大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化 , 不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。②、氢腐蚀：在高