关于压力容器检验表面缺陷技术检验分析

关于压力容器检验表面缺陷技术检验分析

张兆辉

江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院化工站江苏扬州225000

摘要：在压力容器表面缺陷检验中，检验人员是否可以准确判断缺陷类型并进行定性定量分析，找到其产生的原因，进而提出相应的处理方法是非常重要的。在这里，笔者结合多年的工作经验，分析了压力容器常见的表面缺陷类型以及处理方法，结合理论分析，对于这些缺陷加以分类并提出了一些科学合理的处理手段。

关键词：压力容器；检验技术；表面缺陷

一、压力容器的表面缺陷

（一）表面裂纹

压力容器表面裂纹现象尤为常见，是压力容器检验的重点内容。在实际检验工作开展中可以借助磁粉、渗透、涡流检测技术，来探寻压力容器中表面裂纹位置，这种技术具有快速、准确的优势特点，检验结果更加精准、可靠。表面裂纹危害性较大，严重情况下降造成压力容器损毁，从而影响到工业生产活动有序开展，同时影响到工业生产经济效益。所以说，表面裂纹问题一经发现，应予以高度关注，结合实际情况，深入分析该问题产生的原因，并寻求合理的解决对策防止此种问题的严重化，降低对压力容器设备正常运行的影响。此外，如果单单是从断裂力学观点展开分析，表面裂纹可以存在的，但是需要控制在可接受的尺寸范围内，但是由于这些裂纹同存储介质存在直接的接触，很容易加剧裂纹现象的扩展，所以说针对压力容器设备上的裂纹现象，一经发现立刻采取打磨处理。相关文件规定，如果压力容器表面裂纹打磨深度＜8%的设计厚度，那么可以选择补焊的方法进行处理。但是需要注意的是，为了能够有效消除裂纹现象，降低应力集中问题，可以过渡圆滑打磨位置，严格遵循相关技术操作规范，如果违反操作要求应选择合理的补焊措施解决此类问题。压力容器表面裂纹如图1，压力容器表面裂纹打磨补焊如图2。

图2压力容器表面裂纹打磨补焊

（二）腐蚀

对于腐蚀问题，主要是由于压力容器设备中承载的多数为有毒、易燃易爆以及腐蚀性较强的介质，这些介质在不同程度上浮影响着设备的正常使用。如果对压力容器腐蚀深度未达到壁厚，在直径200mm以内，腐蚀总面积在40mm2以下，那么这种腐蚀问题可以忽视不作处理；如果腐蚀呈现一种均匀性面状，逐渐向四周扩散，那么就需要对压力容器的强度展开分析，但是也不一定需要进行处理。如果是一种不均匀的面状腐蚀，则检验一下压力容器设备的自身强度是否符合要求，不需要处理。在对腐蚀问题处理中，结合实际情况选择补焊和更换，对于一些强度检验不合格的设备，无法有效修复情况下则判定该设备报废，不得继续使用。

（三）焊缝咬边

焊缝咬边也可以看作是一种裂纹现象，主要是由于不连续和应力集中部位，裂纹现象十分容易出现，对于一些低温容器或者频率简写操作容器，都需要进行打磨处理，或者在打磨处理后补焊，消除压力容器设备上的裂纹现象；其他容器，如果表面焊缝咬边深度小于0.5mm，长度小于100mm，这种裂纹现象不需要处理也不会对设备正常运行产生影响。

图4压力容器表面机械损伤

（四）表面机械损伤

表面机械损伤常常出现在压力容器制造过程中，由于现场环境的影响或者需要，在压力容器表面焊接一些支撑件方便现场制造，在制造之后将这些支撑件切除，并对压力容器焊接支撑件的部位做表面无损检测，消除表面裂纹等缺陷。但是往往一些施工单位没有完全执行要求，使得表面机械损伤遗留到了使用过程中，在机械损伤部位由于疲劳应力的影响产生裂纹缺陷等。压力容器表面焊接见图3，表面机械损伤见图4。

压力容器除了上述的表面缺陷以外，还存在一系列的埋藏缺陷。压力容器设备的埋藏缺陷主要呈现裂纹、未熔合和未焊透等，这些缺陷更多的是在设备制造生产时候就已经存在的，埋藏裂纹的处理是埋藏缺陷中最为中重要的一个问题。埋藏裂纹在射线底片上呈现出的形态为黑线，裂纹在超声波仪器上呈现的特点尤为突出，即波动大、波峰多且宽，如果探头保持平移状态，那么在超声波仪器上会显现出多种峰波。埋藏裂纹多数是在制造时候就已经存在的。

在实际应用过程中，这些裂纹可能受到大负荷作用加剧裂纹长度和深度，从而产生强大的破坏性，应对此类缺陷予以高度重视，一经发现，及时有效的采取合理解决对策，确保压力容器设备正常运行。未焊透是呈现出两侧整齐的细直黑线，多数是在焊缝中部位置，而未熔合则是在焊缝中心到边缘位置，呈现出一侧细直黑线的特点，并且这种黑度十分大。一般情况下，在借助超声波来检验这些缺陷问题时候，波形稳定，焊缝两侧均可以检验得到相类似的反射波，如果超声波垂直进入地面，所产生的回波高度较大，不稳定，如果选择的检验方法不合理，很容易造成漏检现象的出现，从而影响到检验质量。未熔合和未焊透属于设备制造缺陷，在制造时候就已经存在，相对裂纹而言应力集中系数小，危害性小，但是未熔合和未焊头降低了焊接接头的强度，同时容易产生裂纹，危害性也很大。

二、压力容器表面缺陷检验技术

（一）压力容器表面缺陷检验分析

在压力容器缺陷中，最为常见的表面缺陷就是焊接错边，这种问题主要是指两侧焊接木材出现高度不同、分离的现象。对于焊接错边严重程度的检测，可以采用肉眼观测的方式，既能够了解到大致情况，但是为了确保检验结果的精准性，应该借助焊缝尺开展检验工作，确保检测结果精准度。检验人员首先需要明确压力容器设备焊接顺序，及时有效的找到压力容器焊缝位置，对于一些容易出现缺陷可能性最大的位置进行反复检测，并做好标识和数据记录。

尤为重要的是，在压力容器检验工作开始前，需要充分清理好焊缝的周边杂质，确保焊缝表面的干净，防止其他杂质混入其中，影响到最终的焊接质量。其次，对于一些厚度较大的木材错边量检测时，需要尽可能的降低两种板材之间的厚度差异，主要是由于压力容器板材表面厚度将直接影响到后续检测结果准确性。基于此，一般在针对焊缝错边量检测时，应忽略掉焊接板材周围厚度，如果板材厚度较大，可以根据母材实际厚度确定板材厚度。如果想要确定板材焊缝宽度，需要对两种板材之间厚度进行检测，提高压力容器焊缝检测精准度，有助于降低误差，对于压力容器正常运行给具有十分深远的影响。

（二）压力容器棱角度的检验分析

对压力容器棱角度的检验，主要是指在压力容器焊接过程中，对于产生的环向棱角展开的分析。多数情况下，在对压力容器焊缝检验中，由于压力容器自身特性，所以在检测焊缝时存在一定难度，较为复杂，尤其是在针对棱角度和错边量两种缺陷同时存在的检测，较之单一缺陷存在时候的检测工作要更为复杂，并且很难取得更加具体的而检测数值。所以说，在对压力容器棱角度检验时，可以通过反复测量，得出的测量平均值，以此作为棱角度数值，保证棱角度数值压力容器内侧数值保持一致。同时，由于压力容器的曲面和焊接两侧之间存在明显的差距，所以在压力容器棱角度测量中，很容易受到样板长度影响，进而造成最终测量结果的精准度受到影响。因此，必须要结合实际情况，选择合理的样板，确保样板长度能够控制在300cm以上，提高测量精准度。

（三）压力容器检验表面缺陷的处理方法

首先，在压力容器检验中，由于压力设备表面缺陷主要是指在焊接过程中出现的缺陷问题，最为典型的就是表面裂纹，相应对于表面裂纹此类常见表面缺陷的处理方法较为简单。焊接表面裂纹主要是出现在焊接热影响区和焊缝区，并且在焊接过程中很容易受到客观因素和人为因素影响，诸如在焊接过程中，熔池内气体溢出不充分，将会造成焊接气孔现象的出现。在处理表面缺陷时，借助机械打磨方法，采用圆滑过渡的方法来处理打磨气孔所在的区域，如果缺陷十分严重，可以采用补焊的方法来处理表面裂纹，确保压力容器焊接质量。需要注意的是，任何类型的表面裂纹和缺陷问题，都需要由专门的技术人员根据自身专业技能和工作经验进行检测，所以要求企业压力容器生产中，应提高对相关焊接技术人员的技术水平进行完善，定期进行培训和考核，从而有效的提高焊接人员焊接技术质量，尽可能的规避缺陷问题的出现。其次，对于腐蚀缺陷的处理，这种表面缺陷问题较为常见，主要是由于压力容器设备内部承载了大量易燃易爆、腐蚀性强以及有毒的介质，加之压力容器设备长期处于高负荷运转，所以导致腐蚀现象的发生，侵蚀压力容器设备的材料，致使壁厚变薄，出现严重安全隐患。

三、结语

总而言之，随着工业的发展，压力容器在工业与生活中的应用越来越广泛，压力容器表面缺陷进行检验能够有效提升压力容器的安全性能和使用寿命，从而为人们安全生产使用压力容器提供一定的技术支持。

参考文献

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[2]宋晓霞,杨庴玺,徐红哲.钢球表面缺陷的机器视觉检测方法[J].轴承,2010(05).