姜國琪

摘要：壓力容器是具有爆炸危險(xiǎn)性的承壓設(shè)備，它承載著高壓、高溫、低溫、易燃、易爆、劇毒或腐蝕介質(zhì)，一旦發(fā)生爆炸或泄漏往往并發(fā)火災(zāi)、中毒等災(zāi)害性事故，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會經(jīng)濟(jì)、企業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來損失和危害，直接影響社會安定。壓力容器事故大多是在使用過程中造成的，如果有效的控制了使用過程中的壓力容器事故，則有效的控制了全部壓力容器事故。裂紋是壓力容器最危險(xiǎn)的一種缺陷，加強(qiáng)對在用壓力容器裂紋缺陷的檢驗(yàn)與預(yù)防對壓力容器的安全運(yùn)行尤為重要。

關(guān)鍵詞：壓力容器;裂紋;檢驗(yàn);預(yù)防

裂紋是一種不完全斷裂的缺陷，裂紋的存在不僅破壞了金屬的連續(xù)性，而且裂紋尖端大多很尖銳，引起應(yīng)力集中，促使構(gòu)件在低應(yīng)力下提前斷裂。

裂紋形成的原因往往是很復(fù)雜的，如設(shè)計(jì)上的不合理，選材不當(dāng)、材質(zhì)不良、制造工藝不當(dāng)以及維護(hù)和使用不當(dāng)?shù)染赡軐?dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。本文是針對在用壓力容器主要從檢驗(yàn)、維護(hù)和使用方面來發(fā)現(xiàn)裂紋、預(yù)防裂紋總結(jié)的一點(diǎn)心得，供同仁參考。

1.裂紋的檢驗(yàn)

1.1裂紋的宏觀檢驗(yàn)

宏觀檢驗(yàn)主要通過肉眼或5-10倍放大鏡對檢查對象直接外觀檢查和采用檢驗(yàn)錘敲擊測音法來判斷是否有裂紋，為避免有更細(xì)小的裂紋等缺陷漏檢，一般采用射線、超聲、磁粉、滲透等無損探傷方法檢測裂紋等缺陷。鐵磁性的Ⅰ、Ⅱ類壓力容器一般優(yōu)先選用磁粉檢測，非鐵磁性的Ⅰ、Ⅱ類壓力容器一般選用滲透檢測，Ⅲ類壓力容器一般按法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求還應(yīng)輔以超聲等檢測手段。

為確保宏觀檢驗(yàn)效果，宏觀檢驗(yàn)前，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）按照檢驗(yàn)要求進(jìn)行清理或拆除影響檢驗(yàn)的附屬部件或其他物體。

（2）需要進(jìn)行檢驗(yàn)的表面，特別是腐蝕部位和可能產(chǎn)生裂紋缺陷的部位，徹底清理干凈，露出金屬本體，進(jìn)行無損檢測的表面達(dá)到NB/T47013的有關(guān)要求。

（3）內(nèi)壓容器裂紋一般都是從內(nèi)表面產(chǎn)生并擴(kuò)展的，所以能 進(jìn)入容器內(nèi)部的盡量進(jìn)入容器內(nèi)部檢驗(yàn)。

（4）因容器結(jié)構(gòu)等原因不能進(jìn)入內(nèi)部檢驗(yàn)的，除在外表面進(jìn)行表面探傷以外，還應(yīng)該在外表面對易產(chǎn)生裂紋缺陷的部位輔以超聲探傷，以檢測其內(nèi)表面是否有裂紋等缺陷。

（5）對使用過程中補(bǔ)焊過的部位、檢驗(yàn)時(shí)已發(fā)現(xiàn)焊縫表面裂紋的部位、錯(cuò)邊量和棱角度超過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求的焊縫部位、使用中出現(xiàn)焊接接頭泄漏的部位及其兩端延長部位、承受交變載荷的焊接接頭和其他應(yīng)力集中部位應(yīng)按適當(dāng)比例做埋藏缺陷檢測，必要時(shí)可以用NB/T47013中的聲發(fā)射檢測方法判斷缺陷的活動性。

1.2裂紋的微觀檢查

為進(jìn)一步確定裂紋的性質(zhì)和產(chǎn)生的原因，對裂紋需進(jìn)行微觀分析，即光學(xué)金相分析和電子金相分析。裂紋的微觀檢查主要內(nèi)容如下：

（1）裂紋形態(tài)特征，其分布是穿晶的，還是沿晶的，主裂紋附近有無微裂紋和分支;

（2）裂紋處和附近的晶粒度有無顯著粗大或細(xì)化或大小極不均勻的現(xiàn)象，晶粒是否變形，裂紋與晶粒變形的方向相平行或相垂直;

（3）裂紋附近是否存在碳化物或非金屬夾渣物，它們的形態(tài)、大小數(shù)量及分布情況如何，裂紋源是否產(chǎn)生于碳化物或非金屬夾渣物周圍，裂紋擴(kuò)展與夾渣物之間有無聯(lián)系;

（4）裂紋兩側(cè)是否存在氧化和脫碳現(xiàn)象，有無氧化物和脫碳組織;

（5）產(chǎn)生裂紋的表面是否存在加工硬化層或回火層;

（6）裂紋萌生處及擴(kuò)展路徑周圍是否有過熱組織、魏氏組織、帶狀組織以及其他形式的組織缺陷。

2.裂紋的預(yù)防

壓力容器的使用單位應(yīng)貫徹執(zhí)行國家相關(guān)容器的法律法規(guī)和安全技術(shù)規(guī)范，建立健全壓力容器安全管理制度，制定壓力容器安全操作規(guī)程，辦理壓力容器使用登記，建立壓力容器技術(shù)檔案，負(fù)責(zé)從采購、安裝、使用、改造、維修、報(bào)廢等全過程的管理，認(rèn)真實(shí)施年度檢查和落實(shí)定期檢驗(yàn)工作。

壓力容器在運(yùn)行操作過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，做到緩慢操作，分段升壓、并保持一定時(shí)間，直至壓力容器加到規(guī)定的壓力，以減少溫差應(yīng)力。嚴(yán)格控制運(yùn)行中的工藝參數(shù)及指標(biāo)的控制，所謂工藝參數(shù)及指標(biāo)的控制主要指壓力、溫度、液位、投料及介質(zhì)腐蝕等控制。

2.1壓力和溫度的控制

壓力控制主要是指工作壓力應(yīng)當(dāng)不超過工藝規(guī)定的壓力范圍，溫度控制主要是指對有溫度控制要求將溫度控制在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，另外，壓力容器在運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格控制壓力和溫度的頻繁地及大幅度地波動，防止在交變載荷下導(dǎo)致疲勞裂紋。

2.2液位的控制

對裝有液位計(jì)的壓力容器，在運(yùn)行中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格將液位控制在規(guī)定范圍內(nèi)，對盛裝液化氣體的儲存容器，其移動式壓力容器應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定的充裝系數(shù)充裝，確保容器內(nèi)有足夠的氣相空間。反應(yīng)容器則需要通過控制液位來控制反應(yīng)速度和某些不正常的反應(yīng)產(chǎn)生。

2.3投料的控制

投料控制是指投料量、投料速度、、加料溫度、物料配比、投料順序的控制。對于放熱反應(yīng)的容器，投料量與投料速度不能超過容器的傳熱能力，否則物料的溫度會急劇升高，引起物料分解、突沸而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生乃至失效事故。

2.4腐蝕介質(zhì)的控制

介質(zhì)對容器的腐蝕不可忽視，腐蝕不僅使容器器壁減薄而且易產(chǎn)生腐蝕裂紋，固必須對介質(zhì)中的雜質(zhì)及水分等工藝指標(biāo)加以控制。

3.結(jié)論

作為在我們現(xiàn)實(shí)生活中特別是在工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的壓力容器，為了確保其安全運(yùn)行，減少或杜絕惡性事故的發(fā)生，我們在設(shè)備檢驗(yàn)時(shí)必須慎之又慎，不能讓裂紋這種最危險(xiǎn)的缺陷為設(shè)備留下隱患，同時(shí)，設(shè)備的使用單位及操作人員要正確的使用設(shè)備、嚴(yán)格的管理設(shè)備方能最大限度的確保設(shè)備的安全。

參考文獻(xiàn)：

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江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院鎮(zhèn)江分院? 江蘇省鎮(zhèn)江市? 212000