压力容器检验中存在问题及对策研究

屈松涛

摘 要：压力容器屬于承压类特种设备，由于承受压力且在特种环境下工作，存在巨大安全隐患，所以加强压力容器的定期检查和安全管理尤其重要，以确保容器安全稳定工作。该文从压力容器的定期检验、压力容器的安全管理进行探讨，分析了容器安全管理中存在的问题，并针对问题提出对策，以期能给压力容器的使用者提供参考，提高压力容器使用安全性。

关键词：压力容器 定期检验 问题 对策

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0104-03

压力容器是一种能够承受压力的密封性容器，随着工业化进程的加快，其使用越来越普遍，在使用过程中，各种因素作用下极易发生介质泄漏及爆炸，引发安全事故，直接威胁着工作人员的人身和企业的财产安全。虽然随着人们安全意识的提高、科技的进步和社会的发展，社会各界对压力容器的质量提出了越来越高的要求，但在实际使用时，还存在很多单位和个人对压力容器的危险性认识不到位，压力容器的检验规范不能得到很好的实施。压力容器属于耐耗设备，在使用过程中做好检验工作非常重要，通过检验及时发现使用过程中的问题，并采取切实可行的措施加以处理，确保压力容器使用的安全。要想正确安全地使用压力容器，必须要深入了解压力容器的性能，重视压力容器的安全管理和定期检验，增强压力容器的检验检测技术水平。

1 压力容器的定期检验

1.1 压力容器的概念

压力容器一般是指盛装气体或者液体，能够实现反应、分离和储藏等承受压力的封闭性容器，被广泛应用于石化行业、钢铁行业等企业中，并且现在一般企业也会用到。

依据使用功能和容器性能的不同，常常把容器依据使用压力分为低压容器、中压容器、高压容器、特高压容器；依据加工工艺的不同可以分为反应容器、换热容器、储存容器、分离容器。由于压力容器使用比较复杂，容器的安全管理对于安全使用压力容器尤为重要。

1.2 定期检查的内容

国家为了防止压力容器发生安全事故，制定专门规章、条例，《特种设备安全法》及《压力容器安全技术监察规程》等对设备强制性检验[1]。

为了保证压力容器运行中安全，规定容器每年最少进行一次在线检查，适当延长检验周期可以给一些企业节约客观的成本，尤其是一些大型的钢铁企业、石油化工企业，这些企业的检验周期应根据企业的实际情况进行适当延长。对于一些小型企业，应严格按照相关规定要求，定期进行检查，加强管理，采用先进生产方法和生产设备，减少设备故障频率，保证设备的安全运行。安全检查的目的是保证设备在一定的工作条件（可能是高温、高压、严重腐蚀）下能够正常工作，这就要求对全部构件进行全面检查。主要包括设备腐蚀检查，这是运行过程中最常出现的问题，容器不可避免地会与接触的介质发生一定程度的反应。设备最致命的问题是破裂，常常是首先出现裂纹，在疲劳和腐蚀的情况下，裂纹不断扩大，后致使设备破裂。操作人员的职业素养在运行中起决定作用，较高职业素养的员工可以在设备损坏之前发现问题，并及时采取措施，防止设备损伤扩大，减少事故发生，在检查过程中，能及时发现可能出现的问题，并及时排除。

1.3 定期检验的方法

1.3.1 一般检验方法

压力容器在加工过程中，可能焊接、冷卷等工艺产生残余应变，使用过程中产生裂缝等缺陷，从而影响产品的使用性能。对压力容器进行性能检验，主要是进行设备缺陷检验，例如：焊缝、裂纹等内容。

（1）耐压性检验。

使用耐压性检验一方面可以检验容器的宏观强度，另一方面可以检验容器焊接密封和严密性，可能会使用超压[2]。在实际检验中，经常会发生焊接接头或密封元件泄漏，更有甚者发生容器体开裂，由此可见耐压试验是不可缺少的，耐压检测也是检验压力容器严密性和强度的重要方法。

（2）外观检验。

在一般检验和生产中，相关人员常常通过容器的外观检测，可以发现容器的明显缺陷。压力容器的外观尺寸、容器壁厚、容器表面缺陷、容器焊缝、容器安全控件和容器附件的检查，可以发现容器比较大的形变、判断焊缝是否合格、判断容器是否容易发生形变，在检查的过程中要对有缺陷的部件进行更换，对紧固件进行冲洗。

1.3.2 无损检测

容器的常规检测主要是通过肉眼观察和简单工具，使得一些微小缺陷无法及时发现，这就需要进行无损检验来探测容器损伤。常规的无损检测主要包括超声波探测、射线探测及表面探测等方法。在实际生产中，经常用到的是超声波检测，可以发现设备的内部缺陷。通过发射人耳听不到的、频率高于20 kHz的声波对设备进行检测，通过使用检测仪器对不同脉冲检测信号的分析，找到容器的内部缺陷[3]。最近随着科技的进步，容器无损检测也出现了很多新的检测方法，主要有超声波检测、声发射检验及红外检验等方法，比较广泛使用的是声发射检验，也是使用前景最好的检验方法。

2 压力容器定期检验中常见问题

压力容器在生产过程中需要承受着巨大的压力，同时还会受到强腐蚀性介质及高温流体的冲刷磨损，而且操作压力、温度波动等都会对压力容器的安全生产带来较大的影响。再加之压力容器在设计、制造和使用过程中也会存在一些缺陷，这些缺陷在压力容器使用过程中会不断地突显出来，从而给容器使用的安全性带来较大的隐患。因此对于使用中的压力容器，需要检验人员定期进行检验，从而对存在的一些常见问题进行解决，确保压力容器保持良好的运行状态。

2.1 表面缺陷

表面缺陷主要是指压力容器表面上存在的一些问题，这些问题通过肉眼即能够观察到，在检验过程中，检验人员很容易就能发现，主要以机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤、咬边、腐蚀、表面气孔及裂纹等为主。

（1）机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤引发的表面裂纹。在压力容器制造过程中，由于机械、工卡具及焊接等操作过程中会对容器表面产生一定的损伤，从而导致压力容器所承受的压力分布不均匀，加重压力容器的磨损程度，使压力容器表面出现裂纹。

（2）腐蚀。压力容器在使用过程中，由于受到介质、温度和压力等的共同作用，会导致腐蚀问题发生。压力容器腐蚀问题主要以均匀腐蚀、点状腐蚀及局部腐蚀为主，一旦腐蚀问题发生，则会使压力容器使用寿命缩短，出现早期失效或是突然损坏，由此导致停产，带来严重的经济损失。

2.2 内部埋藏缺陷

压力容器内部缺陷，由于隐藏于材料内部，具有较强的隐蔽性，轻易不会被发现。在内部隐藏缺陷中，主要以未熔合、未焊透、夹渣、钢板分层以及材料本身的杂质缺陷等为主[4]。当这些缺陷问题存在时，不仅会导致焊缝截面积减少，而且压力容器的承载能力也会出现较大程度的降低，会出现应力集中问题，从而引发裂纹。而且这些内部埋藏的缺陷，会导致压力容器疲劳强度降低，从而出现焊件破裂问题，引发安全事故。

2.3 对部分国外进口材料的检验缺乏明确标准

由于存在一定的技术瓶颈，加之对于压力容器的资金投入不是很多，使得我们国家在压力容器零部件的应用上过于依赖西方的发达国家，由于不是自主研发的技术和部件，所以提升了压力容器检验的难度系数。如果使用的是我们国家自己研发的压力容器材料和零部件，那么在进行检验的时候就相对容易开展，而由于压力容器材料和零部件大都是进口技术所得，所以管道检验标准和材料的更新之间就出现了一个明显的时间差，尤其是在科学技术不断发展和进步的今天，各种机械设备的更新速度相比于以前实现了质的飞跃，所以我们在进口国外先进的压力容器材料标准的时候，不能制定一个统一而规范的检验标准，阻碍了管道检验工作的顺利开展，使得压力管道的安全性和稳定性得不到应有的保证，因此，当前对压力容器压力管道开展检验的主要的一个问题就是不能对国外的进口材料制定一个明确的检验标准。

2.4 检验人员检验工作有待完善

对于压力容器的检验工作来说，检验人员是其中最为活跃的因素，同时也是最具决定性的因素，检验人员的一举一动都关乎整个压力容器检验工作的质量，所以要求压力容器的检验人员具备较高的素质。但是目前的压力容器检验检测人员，其素质和工作都有待完善。第一，检验人员对于国家在压力容器的检验工作方面的规范和标准缺乏细致的把握和了解，开展管道检验的时候不按照规范展开，经常自作主张；第二，检验人员未能发挥主观能动性，不去主动对压力容器的检验方法和技术进行研究与分析，缺乏适应性和创新精神，不能满足压力容器的检验工作以及整个行业对自己提出的要求；第三，某些检验人员不在自己的工作岗位上做好上级规定的检验工作，反而去越级检验，一部分检验人员为了寻求刺激经常到别的领域开展检验，由于专业知识的匮乏，其并不能做好越级检验，更严重的是由于自己的不规范操作导致压力容器在使用的过程中存在安全隐患。

2.5 企业年度定期检验计划编制不严密，导致定期检验工作不能有序开展

大部分企业根本不重视压力容器的检验工作，许多企业只是出于应付心理才开展检验工作，没有编制严格的压力容器检验计划，由于检验计划的缺乏，使得正式的检验工作在开展的时候无章可循，扰乱了检验秩序，减缓了检验进度，同时降低了检验水平和质量。

2.6 设备情况特殊，不能按期实施开罐检验

有一些压力容器是较为特殊的，例如：装有催化剂的反应容器，对这种类型的容器开展检验的时候，不可能在每次检修期间都开罐检查，因此检验具有不全面的缺点，但是在这种特殊的情形之下使用单位往往不按规定办理延期检验手续，使得设备违规使用，违背了相关法律法规。

2.7 设备日常维护保养、定期安全检查、运行情况及事故记录不完善

仅仅进行压力容器的检验工作是远远不够的，如果不能基于检测结果和设备的实际情况进行实际的书面记录，将会影响对检验结果的后期使用，不能在后期发现检验的缺陷。

3 压力容器检测中存在问题的解决对策

3.1 表面缺陷的处理

（1）机械损伤、工卡具焊迹、电弧灼伤引发表面裂纹的处理在压力容器安全状况等级评定中对压力容器有明确的规定，不允许其内表面及外表面存在裂纹，对于存在裂纹的情况，需要及时打磨将其消除掉，而且打磨后所形成的凹坑，如果在允许范围内，则不需要对其进行补焊，也不会对其定级带来影响。对于凹坑超出允许范围的，需要对其进行补焊及应力分析，补焊及应力分析完成后，而且结果表明不会对安全使用造成影响时，则可以将压力容器的安全状况定为2级或是3级[5]。

（2）腐蚀的处理。检验人员根据不同的腐蚀类型和腐蚀程度进行具体问题具体分析。分散的点腐蚀，如果腐蚀深度不超过壁厚（扣除腐蚀余量）的1/3；在任意200 mm直径的范围内，点腐蚀的面积之和不超过4 500 mm，或者沿任一直径点腐蚀长度之和不超过50 mm，不影响定级； 均匀腐蚀，如果按照剩余壁厚（实测壁厚最小值减去至下次检验期的腐蚀量）强度校核合格的，不影响定级；经过补焊合格的，可以定为2级或者3级；局部腐蝕，腐蚀深度超过壁厚余量的，应当确定腐蚀坑形状和尺寸，并且充分考虑检验周期内腐蚀坑尺寸的变化，可以补焊或者进行应力分析，经过补焊合格或者应力分析结果表明不影响安全使用的，可以定为2级或者3级[6]。

3.2 内部缺陷的处理

由于内部埋藏的缺陷具有较强的隐蔽性，利用肉眼及简单的工具无法发现，在具体检验过程中通常需要通过超声波及射线探伤来对这些内部缺陷进行查找，对于检验出来的缺陷，需要根据安全等级评定的具体要求和标准及时对压力容器进行评定，以便于对压力容器的使用情况进行确定，有效地保证生产安全。由于内部缺陷多是由材料质量问题导致的，这也使其在处理上具有较高的难度。因此在实际处理时，对于安全生产不会造成影响，而且修复价值不高时，可以不予处理，但当存在的缺陷有动态发展趋势或是具有一定的修复价值时，则需要及时进行返修，确保问题能够得到有效解决。多种形式督促企业健全压力容器技术档案应该通过书信、座谈会等各种方式敦促企业健全和完善压力容器技术档案。这样做的好处是多方面的，不仅可以方便检验员查阅检验资料，也可以对设备有更加全面和细致的了解，以便于抓住设备检验的重点和关键。

3.3 督促使用单位安排年度检查

为了保证压力容器保持正常的工作状态，应该安排专职的人员对容器进行年度检查，以排除容器的安全隐患和质量问题。

3.4 建立通知函制度

我们经常遇到压力容器用户进行报检的问题，而对于这一问题，检验单位不应该视而不见，而是要耐心地予以解决和处理。建立通知函制度是解决这一问题的重要举措。通知函的内容主要包括，某使用企业的哪些压力容器需要被实施检验。严格敦促企业进行容器检验，不可拖延和推迟。与此同时，应该做好压力容器的统计工作。

3.5 重视年度检查报告的查阅

年度检查是对压力容器运行状态的在线检查，包括压力容器安全管理情况检查、压力容器本体和运行状况检查及压力容器安全附件检查等内容。许多年度检查项目，如，本体泄漏、异常振动、响声、摩擦、结露、结霜、设备运行稳定情况、疏水、排污、安全附件检查等，是制定定期检验方案的重要参考项目。因此，定期检验前要特别重视年度检查报告内容的查阅。

3.6 完善检验方案制度

一套完善和健全的容器检验方案制度可以促进压力容器压力管道检验工作的顺利实施。检验机构通常情况下会在质量管理体系文件的《作业指导书》中制定通用的检验方案，但是事实表明这一检验方案的效果和可操作性是不尽人意的，没有达到人们预期的效果。因此，应根据受检设备的功能、结构、所在工段的工艺特点及受检设备的使用情况，判断受检设备的损伤模式、失效模式，将设备可能存在的缺陷进行分析预测，并根据缺陷制定具有可行性的检验方案，对关键检验项目进行明确和规定。例如：一套尿素装置，对净化工段和尿素工段的设备，要重点检验介质腐蚀情况；对氨合成塔、变换炉等高温反应设备，要重点检查材质是否劣化；对煤气炉水夹套应重点检查内筒鼓包和腐蚀情况。

4 结语

该文对压力容器的检验检测、检验中存在的问题以及对于这些问题的解决方案进行了全面的研究，压力容器进行安全管理和定期检验可以有效提高压力容器的安全性，是保证容器稳定正常运行的基础，因此使用压力容器的单位应高度重视压力容器的规范化管理。具体检验过程中，检验人员需要努力提高自身的观察能力，及时发现问题并消除隐患，确保压力容器运行的稳定性。只有更好地做好压力容器的检验工作，才能更好地发挥和实现压力容器的生产作用，保证生产人员的个人安全，为生产单位创造更多的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 张玮.压力容器的安全管理及定期检验分析[J].化工管理，2014（9）：22.

[2] 滕兴林.谈谈锅炉壓力容器的安全检验与质量监督[J].中国新技术新产品，2011（39）：41.

[3] 常国富.在用压力容器定期检验过程中的常见问题[J].中国高新技术企业，2012（6）：102-104.

[4] 陆诗涛.压力容器安全管理与定期检验的探讨[J].科技传播，2013（19）：110-111.

[5] 刘振洋.压力试验在压力容器检验中的质量控制[J].科技资讯，2011（11）：40.

[6] 赵海瑞.试论压力容器的安全管理与定期检验[J].科技风，2015（2）：72.