低温绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究

徐海峰

（江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院，江苏 扬州 225000）

低温绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究

徐海峰

（江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院，江苏 扬州 225000）

在日常的工作中，低温绝热压力容器很容易出现由于一些因素的影响而造成的失效情况。一旦容器发生失效的情况，相关技术人员首先要对造成失效的原因进行断定，并要对容器进行检验与评定，从而确保相关人员能够对容器发生的问题进行有效的控制与解决。本文将就低温绝热压力容器的失效因素以及检验评定方式开展研究和论述。

低温绝热压力容器；失效因素；检验评定；检验结论

低温绝热压力容器现在已经被广泛运用到了人们日常生活和生产之中，像燃气和天然气等领域都有所涉及，低温绝热压力容器的发展步伐也在逐渐加快，但该容器在运用时，会因为一些因素而导致失效的情况出现，想要对该容器进行有效的管理，就需要对导致容器失效的原因进行分析，从而找到正确的解决方案，对容器进行合理的控制。

1　低温绝热压力容器失效的原因

1.1容器封头的直边端存在开裂情况

目前我国制造的低温绝热压力容器的内胆基本都是由“奥氏不锈钢”材料制作而成的，根据相关单位对容器失效的原因进行深入调查的情况发现，多数不锈钢容器失效的原因都是因为容器封头的直边端出现了开裂。一般引起这一现象的原因主要有以下几个方面的问题：

（1）直边端的应力力度发生变化。如果封头在进行制作时改变了应力的力度，很多封头并不适应这种改变之后的应力力度，进而造成直边端因承受力度不适而出现开裂的情况。

（2）封头的冷却时间过长。在进行容器内胆的制作时，“奥氏不锈钢”这一材料始终保持的是液体的状态，而封头在生产时需要对材料进行加热以及冷却的处理操作，但不同的冷却方法，冷却的速度也截然不同。按照我国对该容器的相关规定中已经明确指出，热处理操作时的温度要保持在140℃以上，并要及时对容器进行冷却处理。多数企业在进行冷却时都选择了风冷的形式，但对于封头选择的却是自然冷却的形式，这样的处理方式时间过长，很容易导致马氏体组织出现。

（3）更换不锈钢材料。一些生产厂家为了提升容器的强韧度，节约生产成本，会使用经过强化的不锈钢材料，虽然这种强化过的材料会在使用中带来了诸多优势，但在性能方面与原有的材料存在一定的差距，也很容易导致封头出现“马氏体组织”，从而造成封头开裂。

1.2真空失效方面的问题

就低温绝热压力容器的夹层真空度的检测而言，根据相关规定的明文规定，夹层的真空度以及日蒸发率都是对容器使用时间以及使用性能进行评定的主要标准，但在进行真空度的评定时，会因为真空规管管型的不同以及夹层内部介质的操作方式失误而导致检测的数值出现偏差，进而无法对容器的进行正确的评定，造成真空失效。

2　检验评定技术

2.1检验、评定时的相关问题

（1）真空规管出现损坏。根据大量的实践调查证明，如果将低温绝热压力容器放置在室外的环境中，设备就会在运转的过程中受到外界因素的影响，而真空规管的内部也会有水蒸气的情况出现，若未能及时对水蒸气进行处理，就很有可能会引起更加严重的情况发生，对真空规管的性能造成了一定的影响，从而导致容器无法正常进行运转。而且一些不良厂家，在进行容器生产时并没有安装相关的保护设施，导致真空规管很容易就会受到损坏。

（2）真空度判定方面的问题。真空规管的结构以及管式与以往相比更加多样、丰富，虽然存在一定的优势，但接口的一致性以及匹配性较为欠缺，增加了检验的难度，除此之外，容器内部不同的介质与不同的测量环境都有可能对真空度的检测结果造成直接的影响。就绝热性能与夹层真空度的影响方面而言，如果夹层材料的泄露、夹层中的气体含量上升以及热导率的增加都有可能造成真空度的降低。除此之外，技术人员要对容器进行检测时，要对容器运行的记录进行详细的阅读，进而判断容器的压力是否正常，是否有结露以及结霜的情况出现，并要对保护装置进行确认，确保容器的正常运转。

（3）检验项目判定方面的问题。就对低温绝热压力容器的检验方面而言，相关人员主要进行检验项目有：隔热层检测、相关资料的审查以及罐体油漆涂层检验等方面，而这些项目的检验都存在一定的不足之处，像在进行强度校验、核准的操作时，因为无法对容器的壁厚进行测量，无法得到实测的数值；而在对气密性进行检测时，技术人员只能对裸露在外的管线进行检验，却无法对内部位置的管线进行详细的检测；如果内胆出现泄露的情况，就会对真空度的检测结果造成直接的影响，同时还会增加气密性的检验成本。

2.2检验项目设定和结论

（1）设定检验项目。一般该容器的检验项目主要有两种，一种就是气密性的检验，另一种就是强度校核。当要对容器各部件的连接紧密性和泄露情况进行检验时，就应当使用气密性检验，使用这种检验方式能够检查出内胆以及夹层中是否有泄漏现象发生，进而确保容器的真空度符合相关标准，如果无法保证真空度，则容器外部很容易出现结露等问题，会对容器性能造成直接影响。如果容器发生泄漏，只是对外露管线实施检测并不能了解容器内部的状况，一旦泄漏点在内部，则很难对泄漏部位进行及时的处理，此时使用气密性的检验方式并不能找到找泄漏点位置；但泄漏情况如果不是极为严重时，相关人员可以对真空计进行测量，从而找到漏点。虽然气密性的检测方式具有一定的优势，但其检测的成本过高，因此，如有其它检验方式，并不建议使用气密性检验的方式。

如果容器的腐蚀深度过高，已经高于腐蚀承受的标准或名义厚度不明确以及强度值存在疑虑时，都会使用强度校核对容器进行检验，使用这一检验方式，就是为了判断出容器存在的问题是否会对容器运转的安全造成直接的影响，值得注意的是，在对壁厚进行检验时，无论是使用强度校核，还是使用应力分析方式，都无法检测出容器内胆的壁厚。

（2）检验结论。根据相关检验条例的规定，对容器的安全状况进行判定时，要对材料、结构以及原始焊接等情况进行检验。通过对检验项目的研究不难发现，受压元件是评定的主要对象，而低温绝热压力容器会因为封头直边端开裂以及真空度失效是容器可能发生的主要问题。但由于现有检验手段无法对容器内胆封头的情况进行检验，检验人员需要以容器年检的结果作为参考对内部情况进行判定，并要对真空降低的速率进行定期的检验，保证容器运转的安全性。

3　结束语

通过本文对低温绝热压力容器各方面的介绍使我们了解到，该容器的结构较为特殊，无法像其他容器一样进行直接的检验，检验工作难度较大，且容易因封头以及真空方面的问题造成失效，对容器的正常运转形成了直接的影响。而检验工作是容器安全运行的重要保障，相关技术人员要积极思考对策，对容器进行检验、评定，对容器可能存在的问题进行预判，进而找到合理的解决方案。

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1671-0711（2016）09（下）-0082-02