淺談低溫壓力氣瓶容器的無損檢測(cè)

馬楠

摘 要 低溫壓力容器已經(jīng)廣泛的用于液化氣體的運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中。本文主要探討了低溫壓力容器在使用和制造的過程中可能出現(xiàn)的缺陷和相應(yīng)的無損檢測(cè)方式，并對(duì)各種低溫壓力容器的無損檢測(cè)方法的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞 無損檢測(cè) 低溫 壓力容器

中圖分類號(hào)：TG115.28；TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在壓力容器中最常見的形式之一就是低溫壓力容器，低溫壓力容器主要使用面是存儲(chǔ)和運(yùn)輸各種液化氣體，其中就包括液氧、液氮、液氫、液化天然氣等。在國(guó)內(nèi)對(duì)于低溫壓力容器的制造、使用、監(jiān)測(cè)和設(shè)計(jì)都是具有一定的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的，其中就包括國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局在1999年頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、原國(guó)家勞動(dòng)監(jiān)察局在1994年發(fā)布的《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》等，隨著21世紀(jì)的到來，國(guó)家對(duì)于低溫壓力技術(shù)方面也是極為關(guān)注，相應(yīng)地再度出臺(tái)了一些新時(shí)代的低溫壓力技術(shù)方面的規(guī)則制定和技術(shù)指標(biāo)，從而來讓國(guó)內(nèi)的低溫容器檢查相對(duì)有統(tǒng)一的方向，使得低溫容器的使用更安全和可靠。

1低溫壓力容器制造過程中的無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

1.1生產(chǎn)材料的無損檢測(cè)

低溫壓力容器的生產(chǎn)材料相對(duì)于常溫容器和高溫容器的生產(chǎn)材料是有所不同的，其中生產(chǎn)材料的最大特點(diǎn)是低溫容器的所有生產(chǎn)材料，都是需要經(jīng)過V型缺口（低溫夏比）沖擊試驗(yàn)的檢驗(yàn)過后才能進(jìn)行生產(chǎn)的。低合金鋼板和不銹鋼鋼板是低溫容器內(nèi)外部殼體的主要材料，這些生產(chǎn)的鋼板的監(jiān)測(cè)方式是采用超聲波檢測(cè)法，在對(duì)鋼板進(jìn)行超聲波檢測(cè)過程中，主要是根據(jù)國(guó)家頒發(fā)的JB4730文案標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，其檢查的方向是鋼板在生產(chǎn)、制造、加工和組合過程中產(chǎn)生的細(xì)小裂縫、分層斷裂線和白點(diǎn)紋路。兩種不同的鋼板在檢測(cè)過程中，檢測(cè)等級(jí)也是不一樣的，低合金鋼板一般是被定義為三級(jí)鋼板材質(zhì)，二級(jí)鋼板材質(zhì)的主要是不銹鋼鋼板。

鋼板的超聲波檢測(cè)過程中，不同的厚度鋼板選擇的超聲檢測(cè)探頭也是不一樣的，通常6～20mm厚的鋼板采用的是晶片面積不小于150mm2的5MHz雙晶直探頭，選擇的檢測(cè)試塊是臺(tái)階標(biāo)準(zhǔn)試塊；面積不小于200mm2的2.5MHz單晶直探頭，通常是在檢測(cè)厚度在20～250mm的鋼板中才使用到的，其檢測(cè)的試塊為直徑5mm的平底孔標(biāo)準(zhǔn)試塊。

1.2超聲檢測(cè)與對(duì)接焊縫的射線

低溫容器殼體在組裝過程中的對(duì)接焊縫作業(yè)，往往會(huì)出現(xiàn)一些氣孔、裂縫、未焊接融合等一些問題，這些問題往往是用肉眼檢測(cè)不出來的，只有采用無損檢測(cè)法，才能清楚地看清這些缺陷。對(duì)焊接縫的無損檢測(cè)方式主要是分為內(nèi)部和表面兩個(gè)方面，雖然都是采用無損檢測(cè)進(jìn)行焊接縫的檢測(cè)，但是采用的方法卻大不相同，通常我們?cè)诤缚p表面是采用的磁粉與滲透的方式，而內(nèi)部我們的檢測(cè)方式則為射線或超聲檢測(cè)法。

低溫容器的殼體通常是夾層型的，并且由于無人孔的投入，使得低溫容器內(nèi)部的殼體無法得到檢測(cè)，因此低溫容器的對(duì)焊接縫的檢測(cè)相對(duì)于其他容器的檢測(cè)要嚴(yán)格的多。國(guó)家頒布的GB150文案規(guī)定，對(duì)接頭凡是符合以五個(gè)下條件的，都應(yīng)該按照文案中所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行百分之百的射線或者超聲波檢測(cè)：

（1）低溫容器所設(shè)計(jì)的溫度標(biāo)準(zhǔn)小于負(fù)四十?dāng)z氏度。

（2）若容器的設(shè)計(jì)溫度不小于負(fù)四十?dāng)z氏度，所組合鋼板的厚度應(yīng)大于25mm。

（3）鋼板的標(biāo)準(zhǔn)抗拉度要大于540Mpa。

（4）經(jīng)過了壓力試驗(yàn)的容器。

（5）標(biāo)明了要裝入易燃易爆或劇毒介質(zhì)的低溫容器。

低溫容器設(shè)計(jì)者應(yīng)該在設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定，是否要對(duì)進(jìn)行了百分之百射線檢測(cè)的探頭，再度進(jìn)行超聲射線檢測(cè)。

1.3磁粉和滲透檢測(cè)

根據(jù)國(guó)家頒布的GB150文案中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，低溫容器中的T型接頭、對(duì)接焊縫和角落焊縫，在經(jīng)過了百分之百的射線與超聲檢測(cè)后是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)標(biāo)的，還要對(duì)其進(jìn)行百分之百的磁粉和表面滲透檢測(cè)，在低溫容器中對(duì)接焊縫的受壓元件與非受壓元件是特別要注意的兩個(gè)重點(diǎn)。

為了讓磁粉和滲透檢測(cè)能夠順利進(jìn)行，應(yīng)該按照J(rèn)B4730文案中技術(shù)指標(biāo)所提到的，在對(duì)容器開始檢測(cè)之前應(yīng)該對(duì)所要檢測(cè)容器的表面進(jìn)行打磨，露出容器的金屬光澤，使得容器檢測(cè)區(qū)域與檢測(cè)材質(zhì)能夠平滑過渡。其衡量檢測(cè)合格的標(biāo)準(zhǔn)是JB4730文案中的檢查指標(biāo)。

1.4泄漏檢測(cè)

采用真空夾層的深冷型壓力容器制作完成時(shí)，應(yīng)該按照GB18442和GBT18443文案中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行泄漏檢測(cè)，其中檢測(cè)方向是容器的封接真空度、泄漏率、泄漏速度和靜態(tài)蒸發(fā)，對(duì)這四個(gè)方面進(jìn)行檢查可以很好地解決容器泄漏問題。

2低溫型壓力容器與深冷型壓力容器使用過程中的無損檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)?shù)蜏貕毫θ萜髡介_始運(yùn)行的時(shí)候，定期地給低溫壓力容器進(jìn)行無損檢測(cè)是《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和TsGR7001―2004文案中所規(guī)定的，這種規(guī)定應(yīng)該是要必須做到的，不應(yīng)該成為軟規(guī)定。對(duì)使用中的低溫容器進(jìn)行的檢測(cè)方式分為，不停止工作的年度檢測(cè)和停止工作的內(nèi)外部全面檢測(cè)。其檢測(cè)方式主要是采用無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行。

低溫型壓力容器的整體結(jié)構(gòu)是由單層外殼帶保溫層的結(jié)構(gòu)，容器外部設(shè)有人孔。其中對(duì)低溫型壓力容器的年檢方式主要是采用宏觀檢測(cè)為主，如果有所必要的話可以對(duì)容器壁厚度、壁溫、腐蝕介質(zhì)含量及真空度進(jìn)行檢測(cè)或測(cè)試，以上的幾個(gè)檢測(cè)點(diǎn)都可以全面的對(duì)工作中的低溫容器進(jìn)行檢測(cè)。

深冷型壓力容器的年檢方式于低溫型壓力容器的年檢方式相比就略顯困難。夾套式容器結(jié)構(gòu)是深冷型壓力容器整體架構(gòu)模式，這中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且不設(shè)有人孔，由于現(xiàn)在的檢測(cè)技術(shù)還不能檢測(cè)的這種困難的結(jié)構(gòu)模式，所以對(duì)深冷型的容器智能采用目測(cè)和真空度的檢測(cè)。

3結(jié)語

低溫壓力容器檢測(cè)中的無損檢測(cè)技術(shù)扮演著很重要的角色，對(duì)低溫型壓力容器或深冷型壓力容器在使用和生產(chǎn)的過程中起到了保障的作用。