陈德

摘要：这些年我国综合实力显著增强，国家对能源资源的需求量逐年增多，促进了压力容器的使用量。但是压力容器在使用中容易出现腐蚀问题，影响了压力容器使用的安全性，因此相关检验人员应结合压力容器的现场情况，合理选择不开罐内腐蚀检测方法，及时更换、维修不安全压力容器，为保护人民群众的安全奠定基础。本文主要对压力容器不开罐内腐蚀检测方法进行浅析。

关键词：压力容器;不开罐内;腐蚀检测方法

引言

近些年连云港某石化公司，在连云港地区设置了一千两百多台各类压力容器，并且其中大部分的压力容器超设计使用年限，这种情形容易导致部分压力容器出现罐内腐蚀的情况，降低压力容器的安全性。然而以往受到的检测方法限制，无法及时检查中压力容器中存在的腐蚀问题，为了提高压力容器的安全性，相关工作人员应结合压力容器的结构特点，设置合理的不开罐内腐蚀检测方法。

一、目前压力容器的基本情况

检验人员检测压力容器的地点是连云港某石化公司，在其中挑选50台压力容器，这些压力容器中有人孔是2台，没有开人孔的是48台，其中使用年限超过设计使用年限的压力容器有39台，未超过设计使用年限的压力容器有11台，每台压力容器的安全等级状况为三级或者四级。

二、压力容器不开罐内腐蚀检测方法介绍

1、无损检测

这项检测方法需要用到磁粉检测，渗透检测、超声波检测等方法进行检测。

2、厚度检测

当检验人员在不开罐的情况下检测压力容器时，需要结合原检测记录中的减薄部位，利用TOFD检测是否存在腐蚀情况。

3、光谱和硬度检测

这种检测方法通常会被用到有恶化腐蚀倾向的压力容器中，分析不同压力容器的材质和腐蚀程度。

三、检验结果

经过上述检测方法，50台压力容器中有腐蚀情况的为28台，总共分为以下几类：

首先是外表裂纹压力容器，经过磁粉检测和渗透检测后，发现其存在外表面裂纹。

其次是内部裂纹，这类裂纹检测难度较高，需要检验人员利用超声波反射法和TOFD检测进行检查，确定裂纹数量和缝隙大小。

最后是母材分层，检验人员可以利用TOFD对压力容器的厚度进行测量，发现部分压力容器出现母材分层的问题。

四、案例分析

1、重力式分离器

检验人员在检测该石化公司的力式分离器时，发现此类个别压力容器纵环焊缝出现1.1～2.1mm的对口错边情况，纵环焊缝最大棱角度为1.4～2.4mm，并且每个压力容器的焊缝剩余高度达到15mm左右，压力容器的脚焊缝高度超过4mm。[1]当检验人员对压力容器表面检测完毕后，可以挑选30个压力容器测量点，分别对压力容器的筒体、封口和接管处测量壁厚，经过测量发现该地区压力容器的筒体为28mm，封头为22mm，接管厚度为5mm。然后工作人员对压力容器的表壳进行超声波检测，发现部分压力容器的罐内缺陷埋藏深度为18mm左右，缺陷长度为11mm，缺陷反射波幅为+7，并且检验人员在检测该地区压力容器焊缝H1、H2、H3、H4、Z1、Z2、Z3两边距离超过100mm范围中发现，压力容器的缺陷埋藏深度达到16mm左右。另外，检验人员对母材、焊缝金属和裂纹进行检测发现，该地区压力容器的金相组织正常，外壁裂纹经常分布在焊缝金属内部焊渣附近，这些裂缝顶端经常是以穿晶开裂的方式形式呈现，从形态上可以看出其是在制造压力容器中出现的焊渣，导致压力容器出现裂纹。

2、卧式分离器

检验人员在检测该石化公司卧式分离器时，发现卧式分离器的纵环环缝最大对口错边为1.1～1.4mm，纵环焊接缝最大棱角度为1.6mm，压力容器的焊缝高度达到21mm，角焊缝焊脚高度为11mm。同时，检验人员选择了66个点，对压力容器的筒体、封头和接口处进行厚度检测发现，这些压力容器的筒体厚度为37mm，封头厚度为39mm，接管厚度为6mm，对压力容器壳体纵环焊缝和封头拼缝进行超声波检查发现，这些压力容器的评定级别为III级，缺陷埋藏深度在12～28mm之间，对壳体环焊缝H1、H2、H3、H4、H5和纵焊缝Z1、Z2、Z3、Z4、Z5进行磁粉检查发现其缺陷性质基本上是以裂纹为主，缺陷埋藏深度在10～30mm之间。再者，检验人员对该地区压力容器焊缝的Z1、Z5 和H4、H5检查发现，这些压力容器的母材、热影响地区和焊缝金属的硬度范围基本上是在120～190mm之间，金相组织正常，外壁裂纹基本是在焊缝金属内部焊道的交界处，裂纹顶端也是以穿晶开裂为主，这类裂缝是在焊接压力容器出现延迟的情况而产生。

五、材料力学性能试验

1、室温拉伸试验

检验人员在试验压力容器的材料力学性能时，分别从立式重力式分离器和卧式分离器进行抽取室温拉伸试验，检查出这些压力容器材料性能为Rel=386.548～323.156Mpa，Rm=468.902～486.752Mpa，符合GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》Q245R的室温拉伸试验要求。

2、室温冲击试验

检验人员分别从立式重力式分离器和卧式分离器中，通过对压力容器的焊缝和热影响区选择四个压力容器进行室温冲击试验检查，试验结果为AK1=78～140J，符合国家制定的压力容器室温冲击试验要求。

六、缺陷性质

检验人员通过不开罐的方法检测压力容器时，发现罐内出现腐蚀情况的根源来自于焊接接头处裂纹和母材分层。在焊接接头处，检验人员在角3#K12076和卧11#处利用两台设备进行焊接接头内外壁检查，发现这些裂纹都是由冷裂纹和焊接操作方式不当有关。另外，检验人员在卧11#分2进行检查，发现这些容器的母材分层主要是以台阶状裂纹为主，并且这些裂纹基本上是以平行钢板表面方向进行开裂，属于经典湿硫化氢环境中出现的氢致开裂[2]。

七、结果分析

首先是部分压力容器存在严重的裂纹问题，通常是以外部裂纹为主，这些裂纹受到H2S介质和拉应力影响，导致压力容器内部表面的裂纹比外表面裂纹严重，影响了压力容器使用年限。其次是没有发现压力容器材料劣质化的问题，腐蚀现象较少。最后是发现部分压力容器存在制造缺陷，导致压力容器在后期使用中出现内部腐蚀问题。

八、结束语

随着国家综合实力不断发展，促使各个区域对压力容器的需求量更高。然而经过调查发现，部分压力容器在使用中出现内部腐蚀的问題，缩减了压力容器使用年限。为了全面了解压力容器使用情况，检验人员可以选择多种检测方法，从连云港某石化公司选取部分压力容器进行检查，系统分析这些压力容器的材料力学性能和缺陷性质，确保检查结果的合理性，为后期压力容器检修提供完善数据支撑。

参考文献：

[1]李光海，压力容器不开罐内腐蚀检测方法探讨[J].无损检测，2020，32（07）：509-512

[2]赵彦修等，压力容器不开罐内腐蚀检测方法分析[J].油气储运，2020，29（12）：929-932.