浅谈压力容器检验误差

(云南丽江市质量技术监督综合检测中心　云南　丽江　674100)

压力容器通常是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，材质包括金属及非金属。压力容器内部和外部的压力差具有潜在的危险，在压力容器的发展历史上，许多安全事故都因为设计、制造、操作和使用不当而发生，因此压力容器受到严格的标准控制。应用电阻应变测量技术对压力客器进行应力分析时,必然遇到对测量过程及结果进行误差分析的问题。

一、压力容器概述及其检测的必要性

压力容器是装载气体或液化气体的具备一定承压能力的容器设备，如进行贮藏与运输的设备、能进行物化反应的设备以及进行热量交换和固液气分离的设备等。对压力容器进行检测的必要性主要体现在以下三个方面：①从压力容器的功能上看，其用途是十分广泛的，尤其是在石化装备中起着至关重要的作用，压力容器的质量直接影响着企业的生存与生产发展；②大多数压力容器制造工艺和零件的形状极其复杂，并且多数属于非标准化产品，需要根据用户的特定需求个性化定制，手工操作较多，这不仅增加了生产制造的难度，同时也加大了质量安全隐患的可能性；③压力容器的生产和使用对安全性具有很高的要求，必须符合相关的安全标准。根据有关规定，每一台压力容器需经过圆整度、强度、错边量等多个项目指标的严格检验，才能保证其运行的稳定性，这就对压力容器的制造质量以及误差检测过程提出了更高的要求。

二、检测工具的精确度较差

现阶段，压力容器需要经过山冷作、金加工及焊接三种方式的协作才能完成。若其中任意一种缺失，都会影响到容器的精确度。这三种制作方式中，对压力容器检测精确度的影响为：1、金加工制作压力容器误差：压力容器或容器构件若通过冷作和焊接制成，那么压力容器及构件的精度要低于金加工所制成的产品。主要是由于金加工制作压力容器时，精度达到小数点后的3位，同时进行金加工制作时，还使用了一些计量精度较为准确的检测工具，常使用的工具有游标卡尺、千分尺等。采用这些计量精准的检测工具，不但保障金加工制作的构件的质量，还提高了加工精度。因此，由于这些因素的保障，金加工构件精度已经远远高于冷作、焊接制成的构件。2、冷焊接的精度误差：冷焊接的精度比较低，且明显低于金加工。此外，冷焊接的自动化水平也相对较低。进行冷焊接加工时，人为因素、操作因素及环境因素对制作的影响较大。同时，由于冷焊接加工构件制作可用的检测工具较少，导致冷焊接方式无法准确控制压力容器及构件的精度，从而降低了压力容器及构件的精读，从而导致检测误差相对较大。早期使用焊缝检测装置进行检测，但是由于焊缝检测存在一定的局限性，误差很大，所以设计者对焊缝检测进行了改进，设计出了焊接检测尺。焊接检测尺的设计理念更为科学，高度尺、主体尺及咬边深度尺都处于同一直线上，达到了降低检测误差的目的。

三、检测标准误差

在压力容器的实际检测环节中，检测标准对于影响压力容器检测来说也是至关重要的因素之一，因为检测技术的实施终究取决于检测标准，而如果标准不够严格，就难免会产生在容器检测时所发生使用不当、操作误差等直接性影响检测结果的事情发生。举例而言，众所周知，在压力容器的制造中，壳体需要事先进行组装，之后才能够进行具体长度的测量；而相关的检测技术标准仅仅只是给出了容器管箱的长度误差值，整体壳体的长度误差却完全没有给出。于是其他结构的误差整体便直接决定了壳体的误差大小，这样便更容易使得壳体误差超出允许值，从而发生检测误差过大的问题。所以综上所述，关于容器壳体长度的误差控制一定要有明确的要求，不然将会严重影响容器的使用安全。

四、检测基准未确定误差

在实际的测量焊缝对口错边量时，可以使用焊接检测尺，或者是使用自制样板等工具来进行测量。为了保证其测量的准确性，通常在测量中应当选择尽可能靠近焊缝根部的部分。在具体用样板测量错边量的时候，应当分别测量焊缝两边的热影响区至样板的距离，两边的数据差值即为错边量。可是在对接焊缝中所存在错边量的同时，一般往往还存在着棱角度，抑或是壳体局部变形，从而使得测量基准不定。举个例子，如用焊接检测尺测量错边量时，由于其基准为直线，在小直径容器环向曲面上很难找平，所以经常凭借着检测员的经验左右两边测量来对比判定，这样一来，测量的数值就难以准确了。

五、测量不规范误差

压力容器的检测项目如棱角度、焊缝余高、圆弧度、错边量等都是相互交联的，因此，在对任一项目进行测量时，均需要考虑其他项目对其的影响。在对棱角度进行测量时，若没有将焊缝余高考虑在内，将直接导致误差的产生。椭圆度的测量数据精度也受环焊缝及纵焊缝棱角度的影响。由此可知，对于压力容易的检测需要制定一套规范的检测方法，从各方面考虑测量误差。在对不等厚度的对接焊缝的错边量进行检测时，其修正原则为所测数值须减去厚度差。在对壳体直线度进行测量时，其规定的修正原则为：首先对检测基准进行确定，在筒体上分别为30、900、1800、2700，并确定母线，钢丝拉的长度为0.5mm，对钢丝线与筒体之间的距离进行测量，此时的纵焊缝、环焊缝与测量点之间的距离是有明确规定的，测量部位也是规定的，同时针对长度在规定范围外的情况，也有具体的替换标准。在对内压容器壳体椭圆度进行测量时，由于缺乏规范的测量方法及规定，检验人员对测量点的选取只是随机的，而此种方法导致测量结果人为因素较大，缺乏准确性。而在对外压容器壳体椭圆度进行测量时，以弦长等于弧长两倍的内、外弓形样板法测量，同样在缺乏任何操作规范的条件下会产生较大的样板误差。