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在役压力容器检验方法探讨

 论文栏目:压力容器论文     更新时间:2020/3/24 8:38:33   

摘要:本文以失效模式作为研究的切入点,论述了失效模式对在役压力容器的检验的影响,分别从失效模式在役压力容器检验的理论分析以及在役压力容器检验视角下失效模式的具体应用方法,希望能够切实有效地解决压力容器的检验问题,提升压力容器检验结果的准确性。

关键词:在役压力容器;压力容器检验;失效模式

所谓的失效指的是压力容器因为内部结构出现损坏或者是其他方面的原因导致压力容器出现断裂等现象,从而无法正常的发挥出压力容器其应有的功能以及作用。实际上,压力容器具有一定的使用寿命,其自身在使用的过程中由于受到压力容器生产作业环境的温度以及压力等客观因素的制约,从而导致压力容器都不可避免地长期受到失效模式的影响。因此,在对在役压力容器开展检验工作时,容易受到外界种种因素的限制,从而导致在役压力容器检测结果的失真。因此,将失效模式与在役压力容器检验工作结合在一起,能够打破在役压力容器检验时所受到的约束,在此基础上制定出合理有效的在役压力容器失效模式分析方案,第一时间发现压力容器在使用过程中存在的故障隐患等问题,并采取针对性的措施解决压力容器的潜在缺陷,合理地延长在役压力容器的使用寿命,推动我国工业现代化建设的可持续发展。

1失效模式在在役压力容器检验的理论分析

我国工业现代化建设起步较晚,导致材料冶炼等相关技术仍然处于初级发展的阶段,再加上生产企业自身的生产条件以及生产成本等方面的限制,使得压力容器普遍存在变形以及断裂等问题的发生,由于压力容器存在的使用缺陷以及不足等问题,导致压力容器在使用过程中频频出现安全生产事故问题,对于我国工业现代化建设的发展造成了负面的影响。根据压力容器在失效过程中产生的物理以及化学等方面的变化来分类压力容器的失效模式,可以将类压力容器的失效模式划分为五种类型,第一种类型是压力容器变形失效模式,为了能够进一步探究压力容器变形情况,可以根据压力容器变形的程度来对压力容器变形失效模式进行二次的细分,由轻到重的压力容器变形程度可以分为弹性状态下的压力容器变形失效模式、蠕变状态下的压力容器变形失效模式以及塑性状态下的压力容器变形失效模式;第二种类型是压力容器断裂变形失效模式,压力容器断裂变形失效模式又可以细分为两种类型,第一种分类主要以压力容器断裂情况作为划分的依据,分别是韧性状态下的压力容器断裂模式以及脆性状态下的压力容器断裂模式;第二种分类主要以断裂模式下的压力容器的断裂纹路扩展路径作为划分依据,分别是沿晶状态下的压力容器断裂模式、混晶状态下的压力容器断裂模式以及穿晶状态下的压力容器断裂模式;第三种类型是压力容器腐蚀失效模式,压力容器腐蚀失效模式可以按照腐蚀的部位、特征及产生原理等特征进行细分,将其分为均匀状态下的压力容器腐蚀失效模式、点腐状态下的压力容器腐蚀失效模式以及电偶状态下的压力容器腐蚀失效模式等多种类型;第四种类型是压力容器磨损失效模式;第五种类型是压力容器泄漏失效模式,压力容器泄漏失效模式的产生主要受到应力以及载荷性质等因素的影响,主要分为疲劳断裂状态下的压力容器泄漏失效模式以及环境断裂状态下的压力容器泄漏失效模式。

2在役压力容器检验视角下失效模式的具体应用方法

(1)根据在役压力容器的使用环境制定失效模式检验方案。失效模式检验方案的制定将直接影响在役压力容器检验工作能否有序开展,当在役压力容器在使用过程中逐步迈入失效模式时,一方面反映出了在役压力容器自身在质量或者是性能等方面存在的瑕疵现象,另一方面还反映出了在役压力容器受到外界相关的影响或者作用力。实际上,在役压力容器产生失效现象的原因较为复杂,它可能是一个原因所造成的,也可能是多种因素融合在一起所导致的结果,因此,编制失效模式检验方案能够有序的排除在役压力容器失效现象产生的不合理原因,从而有目的性、有方向地找出在役压力容器失效的真实原因。检测相关工作人员在制定失效模式检验方案时,应当全面地分析目标在役压力容器的具体使用情况,在此基础上判断性地分析在役压力容器失效的原因,确保失效模式检验活动的科学性以及合理性。检测相关工作人员可以分别从在役压力容器的受力情况、在役压力容器的材料属性以及在役压力容器的制作和使用工艺流程作为分析的切入点。以在役压力容器的受力情况为例,在编制方案时检测相关工作人员能够根据在役压力容器的应力状态来分析在役压力容器的应力情况,重点关注在役压力容器应力集中或者是应力分布的边缘部位,以此为基础把握在役压力容器的受力情况的分析重点。与此同时,检测相关工作人员在编制方案时,还应当结合自身的工作经验找出在役压力容器失效现象产生的共同因素,通常来说,在役压力容器的耐腐蚀性质是器失效现象产生的共同因素之一,如果在役压力容器内部的耐腐蚀性无法应对介质的腐蚀性,那么将会导致在役压力容器出现腐蚀现象,从而造成在役压力容器的失效问题。(2)根据在役压力容器的生产作业环境选择检验方法。检验方法的科学性将对在役压力容器的失效检验结果产生一定的影响,为能够保障检测结果的合理性,应当根据在役压力容器的生产作业环境进行不定期的检查以及检验。一方面,检测相关工作人员应当对即将投入使用的在役压力容器进行全方位的检验,为每个即将投入使用的在役压力容器建立“健康档案”,并根据在役压力容器的生产作业环境拟定管理以及日常维护的方案,从而有效地延长在役压力容器的使用寿命。另一方面,检测相关工作人员需要结合在役压力容器的“健康档案”以及使用情况制定检验方案。针对正常使用的在役压力容器应当定期开展年度检查工作,在进行检查时,应当重点关注在役压力容器的外部情况。如果是针对暂时停止运行的状态的在役压力容器应当对其进行全面的“体检”,通过全面“体检”的方式找出在役压力容器隐藏的故障问题。(3)确认在役压力容器的检验操作方案。为了保障在役压力容器检验结果的合理性,从而分析失效模式下的在役压力容器使用情况,检测相关工作人员应当确认在役压力容器的检验操作方案。首先,检测相关工作人员需要以书面审查的形式初步掌握在役压力容器的基础信息,主要关注的是在役压力容器的材质的强度以及耐腐蚀等特性,还应当关注在役压力容器的设计压力等工艺情况,在分析时,应当结合在役压力容器的生产作业环境,由于在役压力容器的生产作业环境不同,对于在役压力容器的设计温度以及耐高温等性能的要求也随之不同。以在役压力容器的应力腐蚀分析为例,检测相关工作人员应当对在役压力容器运行过程所接触到的物体的成分以及所处的环境进行分析,从而把握物体成分对于在役压力容器腐蚀性能的影响,从而初步判断在役压力容器是否存在过量充装等方面的问题。其次,检测相关工作人员应当从宏观的角度分别检查在役压力容器的外部以及内部。一方面,针对在役压力容器外部的宏观检查主要借助于灯光或者是锤子等设备进行检验,以肉眼的方式找出在役压力容器存在的凹陷或者是变形等方面的隐患。另一方面,针对在役压力容器内部的宏观检查主要以在役压力容器的使用年限以及使用频率作为检查的切入点,如果发现在役压力容器在使用过程中长期处于介质腐蚀性较强的环境,那么则需要关注在役压力容器的耐腐蚀性能,是否出现压力容器腐蚀失效模式现象。最后,检测相关工作人员应当根据在役压力容器容易发生缺陷的位置进行重点检查,由于在役压力容器需要储存或者是运输物品,那么检测相关工作人员在进行检查时应当关注在役压力容器底部的封口位置,判断其是否存在泄漏等问题。

3结语

综上所述,在结合失效模式开展在役压力容器检验时,首先,应当根据在役压力容器的使用环境制定失效模式检验方案;其次,根据在役压力容器的生产作业环境选择检验方法。最后,确认在役压力容器的检验操作方案。

参考文献:

[1]魏强.对基于失效模式的在役压力容器检验的几点探讨[J].山东工业技术,2019(10):56.

[2]雷佳慧,王金平,吴凯飞.基于失效模式的在役压力容器检验[J].化工管理,2018(35):135.

[3]秦柏江.基于失效模式的在役压力容器检验[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(01):45-46.

作者:王靖虎 郭兵 单位:南京通用化工设备技术研究院 扬子石化特种设备检测站

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