淺談壓力容器強(qiáng)度校核

文/宋鴻博，沈陽(yáng)東方鈦業(yè)股份有限公司

淺談壓力容器強(qiáng)度校核

文/宋鴻博，沈陽(yáng)東方鈦業(yè)股份有限公司

文章首先分析了壓力容器強(qiáng)度校核的定義，結(jié)合使用環(huán)境中對(duì)技術(shù)強(qiáng)度要求來(lái)進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上以強(qiáng)度校核對(duì)象以及方法為論述對(duì)象，并整理出在特殊環(huán)境下開展壓力容器質(zhì)量檢測(cè)的方法，以及強(qiáng)度校核需要注意的一些重點(diǎn)內(nèi)容，為壓力容器使用安全性提升提供參照依據(jù)。

壓力容器；強(qiáng)度校核；容器壁厚度

1 壓力容器強(qiáng)度校核的定義

強(qiáng)度校核是在壓力環(huán)境下進(jìn)行的，對(duì)不銹鋼等金屬材質(zhì)制造而成的壓力容器進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，首先定義一個(gè)壓力向容器施加，觀察壓力容器在壓迫作用下容器壁的變化，是否已經(jīng)超出所規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器質(zhì)量安全檢測(cè)判斷。其中強(qiáng)度校核針對(duì)內(nèi)容包括容器壁厚變化、表面是否存在缺陷情況，將檢測(cè)得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄在資料報(bào)表中，作為容器使用過(guò)程中維護(hù)依據(jù)來(lái)使用。壓力容器包含很多安全零部件，也需要加入到檢測(cè)范圍內(nèi)，強(qiáng)度校核是容器是否能夠投入使用的一個(gè)參照依據(jù)，校核過(guò)程中也有詳細(xì)的安全參照標(biāo)準(zhǔn)，方便技術(shù)人員了解壓力容器是否存在安全隱患，并采取技術(shù)性方法來(lái)幫助預(yù)防容器壁損傷問(wèn)題發(fā)生。

2 壓力容器強(qiáng)度校核適合情況

當(dāng)壓力容器使用過(guò)程中存在內(nèi)部壓強(qiáng)下降或者需要在高壓強(qiáng)環(huán)境下使用時(shí)，可以采取強(qiáng)度校核方法來(lái)觀察容器使用中是否存在質(zhì)量安全下降的情況，并充分利用技術(shù)性方法幫助解決。對(duì)于壓力容器使用期間的泄露問(wèn)題，更應(yīng)該采取強(qiáng)度校核方法來(lái)判斷故障問(wèn)題發(fā)生的具體區(qū)域，后續(xù)所開展的維修檢測(cè)任務(wù)才有明確針對(duì)性，幫助提升工作任務(wù)開展積極性。壓力容器設(shè)計(jì)方案在具體落實(shí)中可能會(huì)受到環(huán)境因素影響，出現(xiàn)質(zhì)量安全隱患，對(duì)于實(shí)際制造尺寸與設(shè)計(jì)方案誤差嚴(yán)重的壓力容器，也需要采取強(qiáng)度校核方法來(lái)幫助優(yōu)化，達(dá)到壓力容器制造弊端協(xié)調(diào)解決的效果。除上述壓力容器自身因素外，當(dāng)質(zhì)檢人員對(duì)壓力容器的容器壁強(qiáng)度存在質(zhì)疑時(shí)，也可以借助強(qiáng)度校核方法來(lái)檢驗(yàn)，對(duì)壓力容器進(jìn)行篩選。

3 壓力容器強(qiáng)度校核的具體方法

3.1 容器壁厚度計(jì)算

根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)資料中標(biāo)記的額定數(shù)據(jù)，來(lái)計(jì)算容器壁實(shí)際厚度與設(shè)計(jì)方案中是否存在差異性，并觀察不同使用環(huán)境下容器壁厚度所受到的影響。生產(chǎn)階段壓力容器質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，容器厚度將不會(huì)受到影響能與設(shè)計(jì)方案一直。但使用一段時(shí)間后，受腐蝕等因素影響，則會(huì)出現(xiàn)壓力容器壁厚度變薄的現(xiàn)象，腐蝕所造成的氧化反應(yīng)將容器壁表層材料反應(yīng)掉，不僅僅厚度受到影響，投入使用后承載強(qiáng)度也因此下降，這也是當(dāng)前強(qiáng)度校核重點(diǎn)針對(duì)的部分。計(jì)算容器壁厚度變化時(shí)將環(huán)境腐蝕性因素引入其中，正常情況下是允許壓力容器壁損耗的，但在正常使用中損耗超出了安全標(biāo)準(zhǔn)，則視為是不科學(xué)的，需要進(jìn)行更深入的校核以及研究控制，避免類似損耗在使用中再次發(fā)生。

3.2 壓力容器壁受壓計(jì)算

壓力容器壁部分在壓力環(huán)境下自身會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力，用來(lái)抵抗對(duì)容器壁造成的損害。技術(shù)人員將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得到的參數(shù)錄入到計(jì)算機(jī)運(yùn)算軟件中，利用軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)算幫助節(jié)省了大量時(shí)間，也提升運(yùn)算結(jié)果準(zhǔn)確程度。當(dāng)壓力超過(guò)額定標(biāo)準(zhǔn)范圍后，計(jì)算所得數(shù)據(jù)中也會(huì)顯示出來(lái)，技術(shù)人員通過(guò)核對(duì)受壓數(shù)據(jù)便能判斷在壓力容器使用中是否壓力承受超量，以及容器壁對(duì)壓力的抵御能力。檢測(cè)計(jì)算時(shí)所施加的壓力要與工作壓力保持一致，如果所施加壓力超出了工作壓力，則表示檢測(cè)結(jié)果自身存在誤差，并不能反映實(shí)際情況，技術(shù)人員所開展的強(qiáng)度校核結(jié)果也不會(huì)因此受到影響。

4 壓力容器強(qiáng)度校核的特殊形式

4.1 安全閥整定壓力大于監(jiān)控使用壓力時(shí)

壓力容器安全閥關(guān)系到整體壓力系統(tǒng)使用安全性，對(duì)定壓檢測(cè)時(shí)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一種情況，檢測(cè)得到的壓力超過(guò)了容器的監(jiān)控使用壓力，表示存在超負(fù)荷使用的現(xiàn)象。此時(shí)需要配合強(qiáng)度校核來(lái)檢驗(yàn)最終的控制效果是否會(huì)受到影響，以及壓力容器使用安全性，屬于特殊環(huán)境下的強(qiáng)度校核。閥門部分壓力值是一個(gè)參考數(shù)據(jù)，可以應(yīng)用在接下來(lái)的壓力參數(shù)計(jì)算中，將其帶入到壓力容器壁厚度計(jì)算中，根據(jù)所建立的聯(lián)系公式來(lái)確定最終結(jié)果是否會(huì)因此受到影響，以及公式中需要完善的控制部分，公式組合的計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確反映出了現(xiàn)場(chǎng)壓力變化情況，技術(shù)人員將得到結(jié)果與壓力容器使用的安全規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)抗壓能力下降問(wèn)題的全面排查。

4.2 耐壓試驗(yàn)前的應(yīng)力校核

壓力容器耐壓性能不僅僅體現(xiàn)在強(qiáng)度層面，更重要的是對(duì)壓力承受時(shí)間，是否在長(zhǎng)時(shí)間受壓環(huán)境下仍然能夠保障壓力容器壁的強(qiáng)度不會(huì)受到影響。容器的內(nèi)壓受環(huán)境影響比較嚴(yán)重，在實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行二次檢驗(yàn)，將環(huán)境因素中存在的變動(dòng)性因素做出整理，觀察是否存在不合理的技術(shù)性因素，探討相關(guān)問(wèn)題預(yù)防措施。耐壓情況檢測(cè)需要綜合幾次強(qiáng)度校核結(jié)果來(lái)共同進(jìn)行。最終得到的結(jié)果能夠準(zhǔn)確反映出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，方便技術(shù)人員對(duì)壓力容器做出更合理的分析研究，耐壓試驗(yàn)開展前進(jìn)行應(yīng)力校核，是其他檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)部分，也直接關(guān)系到最終檢測(cè)結(jié)果是否具有真實(shí)意義。對(duì)于特殊環(huán)境下所開展應(yīng)力校核要考慮全面因素，配合相關(guān)強(qiáng)度保護(hù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行，對(duì)壓力容器壁進(jìn)行損傷檢測(cè)以及維護(hù)，壓力容器強(qiáng)度控制可以達(dá)到最佳控制效果，配合使用中的生產(chǎn)技術(shù)需求來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度定點(diǎn)優(yōu)化。

5 結(jié)語(yǔ)

上述文章中論述的內(nèi)容可以了解到，壓力容器的強(qiáng)度校核是檢驗(yàn)檢測(cè)人員必備的基本素質(zhì)，也是日常工作那種需要定點(diǎn)強(qiáng)化的部分。壓力容器需要進(jìn)行強(qiáng)度校核的情況、內(nèi)壓、容器在壓力狀態(tài)下的使用穩(wěn)定性、封頭的計(jì)算厚度和計(jì)算壓力的公式，以及強(qiáng)度校核時(shí)各參數(shù)的選取原則和選取經(jīng)驗(yàn)，需要檢驗(yàn)檢測(cè)人員在長(zhǎng)期的檢驗(yàn)實(shí)踐中不斷總結(jié)及歸納，以確保壓力容器等特種設(shè)備既不被錯(cuò)誤地降壓運(yùn)行甚至判廢，又不放過(guò)任何一臺(tái)已不合格的危險(xiǎn)壓力容器，并能準(zhǔn)確的對(duì)各種壓力容器進(jìn)行安全等級(jí)評(píng)定，從而提高檢驗(yàn)檢測(cè)人員的檢驗(yàn)效率及檢驗(yàn)質(zhì)量，保證國(guó)家和人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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