壓力容器檢驗常見問題及應對思考

李杰

摘要：壓力容器作為日常最為常見的特種設(shè)備之一，其安全關(guān)系到人們的生命，因此，為了避免事故的發(fā)生，應對壓力容器經(jīng)常遇到的一些安全隱患進行消除或是預防，把危險降到最低。本文詳細分析了壓力容器檢驗中經(jīng)常遇到的一些安全隱患，并針對這些安全隱患提出了行之有效的消除或是預防措施，從而杜絕事故的發(fā)生，避免人們遭受生命和財產(chǎn)損失。

關(guān)鍵詞 壓力容器；檢驗；安全隱患；預防措施

引言

隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，壓力容器的應用日益廣泛，成為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中必不可少的重要設(shè)備，當前壓力容器已經(jīng)成為僅次于電梯的第二大特種設(shè)備。壓力容器是一種具有爆炸危險的特種設(shè)備，它承受著高溫、易燃、易爆、劇毒或腐蝕介質(zhì)的壓力[1]，可能會引起爆炸或中毒等危險，一旦發(fā)生事故，將對國民經(jīng)濟遭受嚴重破壞，甚至對人們生命遭受巨大的傷害，對社會的安定造成影響，因此，為保證壓力容器的制造、安裝質(zhì)量，對于設(shè)備的安全運行是至關(guān)重要的，從安全角度而言也應對壓力容器實施檢驗。

對壓力容器進行檢驗，其目的就是防止壓力容器發(fā)生失效事故，尤其是預防破裂事故的發(fā)生。壓力容器是一種特別耐耗的設(shè)備，在使用過程中，定期進行檢驗是非常必要的，對壓力容器的檢驗不僅是檢查其性能，更重要的是檢驗其安全性[2]。

1.壓力容器檢驗中常見問題分析

1.1壓力容器本身設(shè)計存在的缺陷

壓力容器本身所存在的問題主要是因為所需材料的強度和剛度不夠、設(shè)備的穩(wěn)定性差、密閉性不強、防護設(shè)置不當?shù)?。但是在眾多的缺陷之中，最常見的也是影響最大的就是焊接問題。焊接接頭質(zhì)量的好壞直接影響焊接結(jié)構(gòu)的安全性。特別是壓力容器，如果焊接接頭質(zhì)量低劣，有可能造成破裂及至爆炸事故，帶來嚴重的經(jīng)濟損失和傷亡事故。

焊接缺陷是焊接時在焊接接頭處產(chǎn)生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象。焊接缺陷主要有裂紋、未焊透、夾渣、氣孔、咬邊及焊縫成形不良等[3]。在壓力容器的焊接生產(chǎn)過程中，由于多種原因會在焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生各種缺陷。焊接缺陷的形成不僅會降低結(jié)構(gòu)的性能，影響結(jié)構(gòu)的安全使用，嚴重時還將脆性破壞，引起重大事故。因此必須了解焊接缺陷產(chǎn)生的原因，才能掌握有效的預防方法及途徑，從而保證壓力容器的安全性。

焊接裂紋是由焊接應力和其他致脆因素共同作用而產(chǎn)生的縫隙?？p隙通常有尖銳的缺口，其長寬比例通常比較大，裂紋是一種危害性最為嚴重的缺陷。

未焊透是焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。未熔是熔焊時，焊道與母材之間或者焊道之間未能充分熔化而結(jié)合在一起的部分。壓力容器不允許有未焊透和未熔合。

夾渣是焊接熔渣殘留于焊縫中的現(xiàn)象，立焊和仰焊比平焊容易產(chǎn)生夾渣，多量夾渣會影響接頭的力學性能、降低耐腐蝕性能。

氣孔是指熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前，未能來得及逸出而殘留在焊縫金屬內(nèi)部或表面所形成的空穴。形成氣孔的氣體主要有兩個方面的來源，一是外界氣體的溶解，二是熔池冶金反應產(chǎn)生的不溶于金屬的氣體，總體而言，氣孔主要是氫氣孔和一氧化碳兩種，有時也會形成氮氣孔。

焊接缺陷的危害性主要表現(xiàn)為以下幾點：

（1）焊接缺陷將對壓力容器的強度和使用壽命產(chǎn)生直接影響。

（2）焊接缺陷將會在焊接位置的引起應力集中。

（3）焊接缺陷將對容器的疲勞極限產(chǎn)生嚴重的影響。

此外，焊接缺陷還造成容器殼體幾何形狀的不連續(xù)性，如凹凸不平、焊縫余高過大、錯邊、棱角度等不連續(xù)性會產(chǎn)生附加彎曲應力，造成過高的局部應力，影響結(jié)構(gòu)安全及使用性能。有些缺陷還影響密封性，引起泄漏。焊接缺陷的基本形式如表1所示：

1.2檢驗環(huán)境與檢驗人員自身存在的問題

在對壓力容器進行檢驗時，通常會常遇到環(huán)境問題，主要包括容器的空間不足、內(nèi)部通風不暢、壓力容器內(nèi)部溫度過高或者過低等問題。存在的這些問題將導致檢驗人員出現(xiàn)腦部供氧不足、身體受到傷害等情況的發(fā)生[4]。

人員存在的問題主要是指檢驗人員由于自身不足而存在的缺陷，例如檢驗能力不足、體力不支、決策判斷失誤，以及自身對所遇到的各種突發(fā)性情況的處理不當?shù)葐栴}，這些問題是在檢驗中普遍存在的問題。

1.3壓力容器容納物質(zhì)特性存在的問題

壓力容器所盛裝的物質(zhì)通常是有害物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅對人體健康有損害，而且還會腐蝕到設(shè)備本身，縮短設(shè)備的使用壽命，給企業(yè)造成經(jīng)濟損失。這些有害物質(zhì)通常包括易燃易爆物品、高溫或低溫物質(zhì)、粉塵、有毒物質(zhì)、腐蝕性化學物質(zhì)等，這些物質(zhì)容易造成爆炸、燃燒、燙傷、灼傷等，也可能會造成更加嚴重的生命傷害。

1.4電氣方面的問題

電氣是壓力容器經(jīng)常使用的一部分，由于設(shè)備的長期使用，可能出現(xiàn)絕緣老化等問題，導致設(shè)備發(fā)生漏電事故，甚至會產(chǎn)生靜電、電火花等，這嚴重影響著設(shè)備的正常運行，甚至會造成觸電觸電事故的發(fā)生。

2.壓力容器常見問題的預防措施

即然壓力容器存在如此多的問題，為避免危險事故的發(fā)生，應做好預防措施，確保設(shè)備的安全，最大限度的消除這些安全隱患。

2.1制造壓力容器所用材料質(zhì)量的控制

壓力容器是由各種材料經(jīng)過焊接連接而成的，焊材和焊接的質(zhì)量都影響著壓力容器的質(zhì)量，使壓力容器的物理指數(shù)受到影響，例如剛度、強度、密封性等等。壓力容器必須能夠承受高溫和高壓，因此要求焊材的質(zhì)量必須能夠達到較高的要求，在項目建設(shè)之前和維修更新時，必須嚴格控制原材料的質(zhì)量。

2.2嚴格控制好制造工藝的焊接質(zhì)量

壓力容器是通過焊接方法把各種部件連接在一起的，為上述焊接缺陷的發(fā)生，應嚴格控制好焊接工藝。對于已經(jīng)存在的缺陷，可根據(jù)材質(zhì)、板厚、缺陷部位、尺寸等，分別采用碳弧氣刨、手工鏟削、磨削、機械加工或氣割等方法。焊接缺陷型式產(chǎn)生的原因及改進措施如圖2所示：

2.3 控制好檢驗中的人為因素

制造完成的壓力容器，需要經(jīng)過檢測合格后才能投入使用，這就要求檢驗人員有一定的檢驗能力和經(jīng)驗，并有一定的風險識別能力。檢驗人員要嚴格按照檢驗規(guī)程控制好對壓力容器的檢驗，把好壓力容器的最后一關(guān)，絕不能讓有缺陷的設(shè)備流入到社會，只有這樣才能更好地控制好壓力容器的安全問題。除此之外，檢驗人員應多與同行業(yè)的人員交流，不斷學習，提高檢驗能力，為壓力容器的安全運行打好基礎(chǔ)。

4.總結(jié)

本文對壓力容器檢驗中經(jīng)常遇到的缺陷問題進行了總結(jié)，并針對這些問題提出了切實可行的解決或者預防措施，從而更好地避免危險事故的發(fā)生，保證了人們的生命。

參考文獻：

[1]歐陽春.在用壓力容器無損檢測技術(shù)的原理和應用[J].南昌：能源研究與管理，2010.09.15

[2]陳建平.壓力容器檢驗中的常見問題及養(yǎng)護分析[J].工業(yè)技術(shù)

[3]劉廷貴，鹿道智，周震，黃守勤.鍋爐壓力容器壓力管道焊工考證基礎(chǔ)知識[M].北京：中國計量出版社，2002.6

[4]馬翠霞.壓力容器檢驗常見問題及對策淺談[J].北京：硅谷，2013.06.23