解析影响压力容器检验误差的因素

张毅 施展(克拉玛依市特种设备安全检验所, 新疆 克拉玛依 834000)

解析影响压力容器检验误差的因素

张毅 施展(克拉玛依市特种设备安全检验所, 新疆 克拉玛依 834000)

压力容器作为石化产业的重要装备，其制造质量事关其运行安全及企业安全生产目标的实现。对此，应重视对压力容器的检验研究，其中尤其要明确压力容器检验误差的影响因素，并据此提出针对性的应对措施。

压力容器检验；误差；影响因素

在钢制压力容器的检验中，误差的存在会对检验数据的准确性、有效性产生直接影响，并对判定产品质量造成干扰。因此，对于压力容器的检验误差影响因素的研究非常重要，并应通过研究提出切实可行的应对方案，具体如下。

1 检测工具不精准

压力容器的制造工艺包括冷作、焊接和机加工，其中机加工的精度要求精确很高，常用千分尺、游标卡尺等检测工具。而焊接加工受人为因素的影响比较大，焊缝的外观质量是焊接质量的一部分，同样影响压力容器安全性和耐久性，所以必须严加控制，焊缝的外观质量包括焊缝表面缺陷、成形形状和尺寸。通常用角尺、直(卷)尺等来检测工件的几何成型尺寸，用焊缝检测尺、样板尺等自制非标工具来检测焊缝成型的外观质量和尺寸。图1所示为焊缝检测尺的结构图。

图1 焊缝检验尺的结构图

焊缝检测尺是一种自制焊缝检测工具，目前在压力容器制造中的应用非常广泛。由图1可知，焊缝检测尺的咬边深度尺、高度尺和主体尺的零位处于同一直线上。但在筒体纵向焊缝咬边和余高检测时，由于筒体基本面为一圆弧形，焊缝检验尺的基准面又是一个平面，这就造成了检测时的不准确，且这一误差随圆弧半径的减小而增大。因此，焊缝检测尺的测量精度很难完全满足实际使用要求。

2 检测标准不严谨

依据GB150.4-2011，压力容器焊接接头环向棱角用弦长为1/6Di且不小于300mm的内样板(或外样板)来检测，而轴向形成的棱角则用直尺来检查。其中，棱角是纵(环)焊接接头与实际直线或圆弧构成的棱角程度。在实际检验中，样板都选为设计内(外)径尺寸，即以焊缝处棱角与图样尺寸圆弧的差值为棱角，如此仅在压力容器的图示圆弧与实际圆弧相等(除焊缝处棱角)时，才能保证测量数据的有效性。但事实上，压力容器的图示圆弧与实际圆弧根本不可能相等，表明样板检验法不够准确。压力容器在壳体组装好后，需检测其长度，但GB151-1999仅规定了外盖长度±9mm及管箱长度±3mm的允差，而未规定壳体长度的允差。如若按GB150.4-2011和GB/T1804-2000进行判定，则发现这一标准的尺寸范围仅到4m，而在实际应用中，壳体长度大于4m的压力容器普遍存在，这无法准确判定壳体长度测量数据的准确度。

3 检测基准不规范

在焊缝对口错边量测量中，可选用自制样板或焊接检验尺等工具。其中，如若选用样板，则需分别测出样板与焊缝两侧热影响区的间距，并将测量数据的差值视为错边量。但事实上，对接焊缝的错边量与棱角度或壳体局部变形同时存在，这将造成检测基准不确定。如若选用焊接检验尺，多以直线为基准，则难以在小直径容器径向曲面上找平，如此仅凭经验的判定方法必定会影响到测量数据的准确度。在焊缝棱角测量中，如若选用样板，应将其中心刻度线与焊缝中心对准，并测量样板中心与焊缝表面中心的间距；如若选用焊缝检验尺，则在测量纵缝时，应保证检测尺与压力容器的环向切线平行及与轴向中线垂直，其中环缝测量与纵缝相反。在上述测量中，都由人来实现中线的垂直或对齐，则将造成测量数据存在误差。如若选用弓形样板，且压力容器的直径尺寸与样板圆弧不相同，则样板两侧紧贴任一侧都会改变测量基准，并影响到测量数据的精度。

4 压力容器检验误差的控制

综上，在压力容器的检验中，检测工具不精准、检测标准不严谨和检测基准不规范等因素都会造成检验误差，从而影响到压力容器的检验数据的准确性。对此，笔者建议从以下几个方面来控制压力容器的检验误差：一是提高检测工具的实用性和精准度，所以在检测工具的选择中，应将压力容器的制造工艺考虑其中，并在操作规程中规定检测工具的测量精度、计量鉴定和使用方法等的要求；二是深入完善有关的计算方式及其适用范围等，以保证压力容器的自身条件满足实际使用要求；三是严控样板法的使用条件，以免因压力容器的实际尺寸和理论尺寸不符合壳体变形等引起的检验不准确；四是明确规定压力容器的测量指标，以控制人为因素对测量精度的影响，从而保证压力容器检验的合理性、科学性和统一性。

5 结语

为了提高压力容器的检验数据的准确性，应分析、明确导致压力容器检验误差的影响因素，根据影响因素提出相应的应对措施。还应考虑检验人员的综合素质这一因素，即选用业务能力强及综合素质高的检验人员，提高压力容器检验的精确度是保证压力容器安全运行及实现企业安全生产目标的根本所在，因此应在明确其影响因素的基础上提出改进意见。

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