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在用压力容器定期检验中常见问题与处理对策探讨

2016-05-14张洋

科技创新与应用 2016年6期
关键词:定期检验对策

张洋

摘 要:文章结合实例分析了检验压力容器的内容与方法,并分析了检验中主要存在的问题,然后提出处理的具体对策。在分析的基础上,对检验压力容器中应该注意的事项进行了总结。希望文章可以延长压力容器的寿命,提高生产量。

关键词:用压力容器;定期检验;对策

随着社会经济的快速发展,使电站装机的容量不断上升,而且向着高参数、大容量的方向发展。比如:当前,山东某电站的装机容量已经超多了5000万千瓦。压力容器是电厂中重要的特种装备。如果参数设置过高,就会存在巨大的安全隐患,从而影响到机组的安全运行。所以,为了保证设备的安全运行,必须定期对压力容器进行检测,及时解决存在的问题。根据近两年的数据资料,可以看出压力容器在运行中还存在很大的问题,所以必须引起相关部门的重视。

1 内外部检验的主要内容以及存在的问题

1.1 检查的主要内容

第一,对压力容器的结构进行检查,看是否与相关的规定、标准符合。膨胀有没有受到阻力。所有标志牌是否出现残缺,挂放的位置是否正确。对焊缝以及焊缝的表面进行检查,查看咬边、弧坑是否出现缺陷。在焊缝连接的地方,是否出现裂缝。在需要的情况下,还应该采取无损检测的方法。一般情况下,在检测裂缝的过程中,主要采用两种办法,分别为渗透探伤、磁粉探伤。这两种办法在使用时,都可以发现容器表面中细微的裂缝。与渗透检验相比,磁粉探伤检验方法的灵敏性更高,所以在检验中推荐使用该方法。

第二,检查焊缝是否存在超标的现象。在检验的过程中,可以采用超声波探伤以及射线。对焊缝进行检测时,要求具体的长度要超过焊缝总长的十分之一。为了提高检测度,在检测裂纹时,要求必须扩大检测的比例。其中,检测的重点内容为:压力容器的T型接头,在正常使用中存在泄漏的焊缝,以及经过两次维修的焊缝。在超声波检测中,主要是检测焊缝内部中存在的缺陷,特别检测缺陷面积比较大的焊缝时,表现出了较高的灵敏性,因此具有很大的优势作用。但是,该方法由于缺乏直观性,要求探伤人员的经验要非常丰富,所以也存在一定的局限性。

第三,对压力容器的壁厚进行检测。相关的标准显示,每块钢板测点数必须大于2点,另外,封点要高于3点。检查的重点项目为:受到腐蚀的地方,在冲刷压力下变薄的部分,以及液位不稳定的部分等。

第四,对主要材料的受压原件进行检测。在牌号标识不明确的情况下,应该重复检查。如果被检测原件存在劣质风险,必须采取多重检测方法,对其进行严格分析。通常情况下,主要的方法包括:金相检验、机械性能试验,以及硬度检测等。

1.2 存在的主要问题

在压力容器检验中,最主要的检测方法为外部检验。外部检验的主要目的是:及时发现设备以及操作中不符合标准的问题,然后采取针对性的措施,彻底解决问题,防止风险问题的扩大,从而影响容器的正常运行。在外部检验下,经常出现的问题主要包括以下几个方面,分别是:

第一,铭牌与要求不匹配,容器外保温达不到规范要求,外壳被锈蚀等。第二,部分可拆件出现漏气、渗水现象。除此之外,还包括法兰、角焊缝的漏气以及渗水。第三,支架与支座在承受较大受力作用下,导致位移现象。第四,压力容器周边的管道出现异常的响声,并伴随有震动的迹象。第五,安全阀出现泄漏的现象,同时在规定期限内,没有得到整定。第六,水位计指示情况出现异常。第七,通常情况下,按照规定在内外部检验达到两次时,需要试验超压水压,但是实际操作中往往不能实现。

2 压力容器定期检验中,处理存在问题的策略

第一,在容器表面探伤检查中,如果筒体焊缝或者角焊缝出现裂纹、裂缝,并且裂缝的程度比较浅的情况下,可以实施打磨处理。另外,如果裂缝的程度比较严重时,除了打磨之外,还要对缺陷的地方进行补挖。在有需要的情况下,还应该采取热处理的办法。

比如:某生产厂家在2005年5月投产,在2010年8月实行机组大修。采用磁粉探伤的检查方式,对蒸汽冷却器、高压加热器,以及进水管道进行检测。检测结果表明,以上设备大多数角焊缝的表面出现不同程度的裂缝。对这些裂缝进行打磨处理,消除裂缝。然后,给打磨后的裂纹实施圆滑处理。最后,对处理后的裂纹再进行磁粉探伤检验,检验结果合格。

再如:某厂在2010年投入使用2号机除氧器,按照检修的时间,在2013年对机器进行检修。检修的标准为:按照相关检测的标准,以环焊缝为基准,找到最低点的位置,然后向中心两边200mm的焊缝实施磁粉探伤。同时,对两道封头拼接处的焊缝也要进行检验。检验结束后,发现10条焊缝出现程度不同的裂纹,裂缝呈现出密集横向的特点。其中,大部分裂纹主要存在于焊缝当中。同时,部分裂纹来源于母材上。技术人员根据工况的情况,对裂纹的特点进行分析,得出裂纹产生的主要原因是热疲劳。然后,制定出完善的、合理的处理工艺。对焊缝实施打磨处理,再进行粉刺探伤检验,检验结果合格。

第二,在超声探伤检查下,发现压力容器焊缝出现超标反射信号。针对这类缺陷而言,通常处理的办法为挖补。但是,在处理的过程中,必须遵守相关的热处理工艺,以及焊接工艺。否则,就会影响处理的效果。比如:某厂2014年对4号机组中的4号低加南侧封头环焊缝进行检测,采用的检测方法为超声波探伤。检验结果发现,3处存在超标问题,在实施挖补处理后,全部解决。

第三,如果容器壁在冲刷或者遭到腐蚀的作用下,就会导致壁厚变薄。比如:某电厂在2008年5月投入使用3号炉定拍扩容器,然后在2014年对容器内部进行检测。检测结果显示,筒体表面存在大面积的冲刷与腐蚀。其中,腐蚀程度最严重的为Φ54mm。经检验,筒体厚度最薄的地方只有4.2mm。设计的厚度为13.5,明显低于设计的厚度。首先,根据相关的公式,对壁厚最薄的地方试试强度校核。计算出来的内压折算应力比材料的许用应力大,所以最薄的剩余壁厚与实际的强度产生严重差距,不能满足强度的需要。最后,根据以上情况,对冲刷的部位实施了堆焊处理。

第四,容器筒壁受到压力后,产生变形的状况,并且出现鼓包。研究表明,在氢气储罐中最容易引发鼓包的风险。另外,在特殊情况下,疏水扩容器也会产生鼓包的现象。比如:某电厂在2012年投入使用高压疏水扩容器,然后在2015年对其进行检验,检验方法为磁粉检测。结果显示有4个疏水进口管的角焊缝出现裂纹缺陷,其中有3个焊缝特别严重。在宏观检测下,可以看出筒体有一处面积非常大的鼓包。同时,壁厚符合常规要求。另外,在高压疏水扩容器检测中,发现疏水进门存在漏洞,导致工况水平低下。在这种情况下,对该容器产生的裂纹进行挖补处理,然后制定出有效的监督措施。最后,与厂家联系后,对产品进行及时更换。

3 在焊接缺陷中,应该注意的相关事项

对压力容器进行定期检修时,如果容器的规格与相关标准不符合,就应该实施焊接修理。在具体修理的过程中,必须遵循相关的标准以及要求。通常情况下,在处理缺陷时,还应该注意这几个方面的问题:第一,要认真、慎重处理缺陷,充分发挥技术人员、以及项目负责人的作用,不能盲目以所谓的标准对裂缝进行定性。第二,裂纹在受热的情况下,容易使裂缝程度继续扩大。所以,在处理深度较大的裂纹时,必须对在裂纹两端开凿出裂孔,或者止裂槽。这样,就可以减少热量的膨胀,避免裂缝程度进一步扩大。第三,针对内部埋藏深的焊缝而言,必须先使用超声波检测方法,对裂缝的位置进行确定。同时,在实际修补的过程中,要求尽量从距离缺陷浅层的表面开始。另外,在裂缝清除到2/3的程度时,为了尽可能把裂缝全部处理掉,还要对背面的裂缝实施焊缝处理。第四,对焊缝处理完成后,要按照相关的标准,重新对容器进行检测,并进行压力试验以及无损检测等。只有这样,才能保证处理好的容器可以安全、放心投入到使用当中。第五,在压力容器检测的规程中,有的条款内容比较宽松。因此,检测人员在使用的过程中,决不能掉以轻心。尤其是对埋藏缺陷进行评定时,必须以相关标准为依据,并充分考虑多方面的因素,切记不可滥用。

4 结束语

压力容器内部主要为液体或者气体,是具有很大压力的密封容器。在运行的过程中,由于温度、压力或者液位等因素的影响,容易出现温度、压力超标的现象。在这种情况下,就会导致压力容器中的设备出现缺陷,从而影响正常的生产。所以,为了保证设备的正常运行,必须定期对压力容器进行检测。文章首先介绍了压力容器的检测内容与方法,以及经常存在的问题。并结合实例,分析了具体处理方法。比如:针对小型的裂缝,可以采取打磨、圆滑处理。针对程度深的裂缝,可以实施不挖等。另外,有的压力容器壁或者筒壁受到冲刷或者腐蚀的作用下,导致容器壁或者筒壁变薄,针对这种现象,应该在检测的基础上,实施堆焊的处理办法。最后,文章介绍了焊接缺陷中应该注意的问题。希望文章可以对压力容器检测以及问题的处理起到参考的作用。

参考文献

[1]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).

[2]郭方文,杨海堂.压力容器检验中有关问题的探讨[J].装备制造技术,2014(2).

[3]TSG R7001-2013.压力容器容器定期检验规则[S].

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