低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術(shù)研究

徐海峰

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚(yáng)州分院，江蘇 揚(yáng)州 225000）

低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術(shù)研究

徐海峰

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院揚(yáng)州分院，江蘇 揚(yáng)州 225000）

在日常的工作中，低溫絕熱壓力容器很容易出現(xiàn)由于一些因素的影響而造成的失效情況。一旦容器發(fā)生失效的情況，相關(guān)技術(shù)人員首先要對造成失效的原因進(jìn)行斷定，并要對容器進(jìn)行檢驗與評定，從而確保相關(guān)人員能夠?qū)θ萜靼l(fā)生的問題進(jìn)行有效的控制與解決。本文將就低溫絕熱壓力容器的失效因素以及檢驗評定方式開展研究和論述。

低溫絕熱壓力容器；失效因素；檢驗評定；檢驗結(jié)論

低溫絕熱壓力容器現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛運用到了人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)之中，像燃?xì)夂吞烊粴獾阮I(lǐng)域都有所涉及，低溫絕熱壓力容器的發(fā)展步伐也在逐漸加快，但該容器在運用時，會因為一些因素而導(dǎo)致失效的情況出現(xiàn)，想要對該容器進(jìn)行有效的管理，就需要對導(dǎo)致容器失效的原因進(jìn)行分析，從而找到正確的解決方案，對容器進(jìn)行合理的控制。

1　低溫絕熱壓力容器失效的原因

1.1容器封頭的直邊端存在開裂情況

目前我國制造的低溫絕熱壓力容器的內(nèi)膽基本都是由“奧氏不銹鋼”材料制作而成的，根據(jù)相關(guān)單位對容器失效的原因進(jìn)行深入調(diào)查的情況發(fā)現(xiàn)，多數(shù)不銹鋼容器失效的原因都是因為容器封頭的直邊端出現(xiàn)了開裂。一般引起這一現(xiàn)象的原因主要有以下幾個方面的問題：

（1）直邊端的應(yīng)力力度發(fā)生變化。如果封頭在進(jìn)行制作時改變了應(yīng)力的力度，很多封頭并不適應(yīng)這種改變之后的應(yīng)力力度，進(jìn)而造成直邊端因承受力度不適而出現(xiàn)開裂的情況。

（2）封頭的冷卻時間過長。在進(jìn)行容器內(nèi)膽的制作時，“奧氏不銹鋼”這一材料始終保持的是液體的狀態(tài)，而封頭在生產(chǎn)時需要對材料進(jìn)行加熱以及冷卻的處理操作，但不同的冷卻方法，冷卻的速度也截然不同。按照我國對該容器的相關(guān)規(guī)定中已經(jīng)明確指出，熱處理操作時的溫度要保持在140℃以上，并要及時對容器進(jìn)行冷卻處理。多數(shù)企業(yè)在進(jìn)行冷卻時都選擇了風(fēng)冷的形式，但對于封頭選擇的卻是自然冷卻的形式，這樣的處理方式時間過長，很容易導(dǎo)致馬氏體組織出現(xiàn)。

（3）更換不銹鋼材料。一些生產(chǎn)廠家為了提升容器的強(qiáng)韌度，節(jié)約生產(chǎn)成本，會使用經(jīng)過強(qiáng)化的不銹鋼材料，雖然這種強(qiáng)化過的材料會在使用中帶來了諸多優(yōu)勢，但在性能方面與原有的材料存在一定的差距，也很容易導(dǎo)致封頭出現(xiàn)“馬氏體組織”，從而造成封頭開裂。

1.2真空失效方面的問題

就低溫絕熱壓力容器的夾層真空度的檢測而言，根據(jù)相關(guān)規(guī)定的明文規(guī)定，夾層的真空度以及日蒸發(fā)率都是對容器使用時間以及使用性能進(jìn)行評定的主要標(biāo)準(zhǔn)，但在進(jìn)行真空度的評定時，會因為真空規(guī)管管型的不同以及夾層內(nèi)部介質(zhì)的操作方式失誤而導(dǎo)致檢測的數(shù)值出現(xiàn)偏差，進(jìn)而無法對容器的進(jìn)行正確的評定，造成真空失效。

2　檢驗評定技術(shù)

2.1檢驗、評定時的相關(guān)問題

（1）真空規(guī)管出現(xiàn)損壞。根據(jù)大量的實踐調(diào)查證明，如果將低溫絕熱壓力容器放置在室外的環(huán)境中，設(shè)備就會在運轉(zhuǎn)的過程中受到外界因素的影響，而真空規(guī)管的內(nèi)部也會有水蒸氣的情況出現(xiàn)，若未能及時對水蒸氣進(jìn)行處理，就很有可能會引起更加嚴(yán)重的情況發(fā)生，對真空規(guī)管的性能造成了一定的影響，從而導(dǎo)致容器無法正常進(jìn)行運轉(zhuǎn)。而且一些不良廠家，在進(jìn)行容器生產(chǎn)時并沒有安裝相關(guān)的保護(hù)設(shè)施，導(dǎo)致真空規(guī)管很容易就會受到損壞。

（2）真空度判定方面的問題。真空規(guī)管的結(jié)構(gòu)以及管式與以往相比更加多樣、豐富，雖然存在一定的優(yōu)勢，但接口的一致性以及匹配性較為欠缺，增加了檢驗的難度，除此之外，容器內(nèi)部不同的介質(zhì)與不同的測量環(huán)境都有可能對真空度的檢測結(jié)果造成直接的影響。就絕熱性能與夾層真空度的影響方面而言，如果夾層材料的泄露、夾層中的氣體含量上升以及熱導(dǎo)率的增加都有可能造成真空度的降低。除此之外，技術(shù)人員要對容器進(jìn)行檢測時，要對容器運行的記錄進(jìn)行詳細(xì)的閱讀，進(jìn)而判斷容器的壓力是否正常，是否有結(jié)露以及結(jié)霜的情況出現(xiàn)，并要對保護(hù)裝置進(jìn)行確認(rèn)，確保容器的正常運轉(zhuǎn)。

（3）檢驗項目判定方面的問題。就對低溫絕熱壓力容器的檢驗方面而言，相關(guān)人員主要進(jìn)行檢驗項目有：隔熱層檢測、相關(guān)資料的審查以及罐體油漆涂層檢驗等方面，而這些項目的檢驗都存在一定的不足之處，像在進(jìn)行強(qiáng)度校驗、核準(zhǔn)的操作時，因為無法對容器的壁厚進(jìn)行測量，無法得到實測的數(shù)值；而在對氣密性進(jìn)行檢測時，技術(shù)人員只能對裸露在外的管線進(jìn)行檢驗，卻無法對內(nèi)部位置的管線進(jìn)行詳細(xì)的檢測；如果內(nèi)膽出現(xiàn)泄露的情況，就會對真空度的檢測結(jié)果造成直接的影響，同時還會增加氣密性的檢驗成本。

2.2檢驗項目設(shè)定和結(jié)論

（1）設(shè)定檢驗項目。一般該容器的檢驗項目主要有兩種，一種就是氣密性的檢驗，另一種就是強(qiáng)度校核。當(dāng)要對容器各部件的連接緊密性和泄露情況進(jìn)行檢驗時，就應(yīng)當(dāng)使用氣密性檢驗，使用這種檢驗方式能夠檢查出內(nèi)膽以及夾層中是否有泄漏現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而確保容器的真空度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如果無法保證真空度，則容器外部很容易出現(xiàn)結(jié)露等問題，會對容器性能造成直接影響。如果容器發(fā)生泄漏，只是對外露管線實施檢測并不能了解容器內(nèi)部的狀況，一旦泄漏點在內(nèi)部，則很難對泄漏部位進(jìn)行及時的處理，此時使用氣密性的檢驗方式并不能找到找泄漏點位置；但泄漏情況如果不是極為嚴(yán)重時，相關(guān)人員可以對真空計進(jìn)行測量，從而找到漏點。雖然氣密性的檢測方式具有一定的優(yōu)勢，但其檢測的成本過高，因此，如有其它檢驗方式，并不建議使用氣密性檢驗的方式。

如果容器的腐蝕深度過高，已經(jīng)高于腐蝕承受的標(biāo)準(zhǔn)或名義厚度不明確以及強(qiáng)度值存在疑慮時，都會使用強(qiáng)度校核對容器進(jìn)行檢驗，使用這一檢驗方式，就是為了判斷出容器存在的問題是否會對容器運轉(zhuǎn)的安全造成直接的影響，值得注意的是，在對壁厚進(jìn)行檢驗時，無論是使用強(qiáng)度校核，還是使用應(yīng)力分析方式，都無法檢測出容器內(nèi)膽的壁厚。

（2）檢驗結(jié)論。根據(jù)相關(guān)檢驗條例的規(guī)定，對容器的安全狀況進(jìn)行判定時，要對材料、結(jié)構(gòu)以及原始焊接等情況進(jìn)行檢驗。通過對檢驗項目的研究不難發(fā)現(xiàn)，受壓元件是評定的主要對象，而低溫絕熱壓力容器會因為封頭直邊端開裂以及真空度失效是容器可能發(fā)生的主要問題。但由于現(xiàn)有檢驗手段無法對容器內(nèi)膽封頭的情況進(jìn)行檢驗，檢驗人員需要以容器年檢的結(jié)果作為參考對內(nèi)部情況進(jìn)行判定，并要對真空降低的速率進(jìn)行定期的檢驗，保證容器運轉(zhuǎn)的安全性。

3　結(jié)束語

通過本文對低溫絕熱壓力容器各方面的介紹使我們了解到，該容器的結(jié)構(gòu)較為特殊，無法像其他容器一樣進(jìn)行直接的檢驗，檢驗工作難度較大，且容易因封頭以及真空方面的問題造成失效，對容器的正常運轉(zhuǎn)形成了直接的影響。而檢驗工作是容器安全運行的重要保障，相關(guān)技術(shù)人員要積極思考對策，對容器進(jìn)行檢驗、評定，對容器可能存在的問題進(jìn)行預(yù)判，進(jìn)而找到合理的解決方案。

[1]劉少余.低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術(shù)研究[J].化工管理，2016,15:218.

[2]林文舉.低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術(shù)研究[J].化工管理，2016,17:175.

[3]姚小靜，趙路寧，韓偉，劉丹，張冰.低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術(shù)研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2014,04:48～51.

[4]劉玉芳.低溫絕熱壓力容器失效因素與檢驗評定技術(shù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015,05:39.

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1671-0711（2016）09（下）-0082-02