超过设计使用年限的压力容器检验问题研究

宋岳潭，韩作金

（新疆生产建设兵团第六师五家渠市特种设备安全检测中心，新疆 五家渠 831300）

压力容器的实际应用效果比较突出，在压力容器的后期应用中，需要注意的是进行使用年限的评估，一般情况下，超过20年的仪器设备则说明是超过了使用年限。在整个设计阶段，需要进行设备仪器的报废处理。但是，在具体管理中，为了能减少风险，实现仪器设备的再次利用，设计人员将使用年限进行调整，将设计年限设计的比较短，因此，压力容器达到使用年限后不是没有继续应用的可能。在当前检测设备应用的阶段，需要办理登记变更，而后投入实际应用中。当前出台的规范标准相对比较少，在本次研究中，以超过年限的压力容器检验问题进行分析，对具体的对策进行探究。

1 设计使用年限分析

压力容器的设计本身比较复杂，在实际设计过程中，需要结合使用单位提供的工作压力、工作单位和工作介质等按照结构尺寸进行设计。此外，在后期设计中，可结合现有的设计准则进行，依据各种荷载和预期腐蚀情况等，在进行选材和设计中，设计单位和使用单位进行互动和交流，多数情况下由设计单位自行进行设计的，在使用年限方面，设备的应用效果比较明显，在设备的使用阶段，可结合使用单位的维修和保证情况进行管理。在压力容器应用中，会受到介质以及冲刷等因素的影响，很多压力容器可能会存在运行不到设计使用年限的现象，不能安全使用。针对达到设计年限的压力容器，在设计阶段可采取针对性和全面的检验方式，来判断是否可以使用。

2 超过设计使用年限的压力容器的检验

对于超过使用年限的仪器和设备，在后期检测中，需要采取委托检验的形式，使用单位需要和检测机构签订对应的技术协议，通过检验后确定使用寿命。详细的检验流程如下。

2.1 进行材料审查

材料的审查和评估是关键，在压力容器生产的过程中，原始材料的审核和检查很关键，其中涉及的是图纸审核等，在材料检测的阶段安装竣工材料，可对对应的问题进行维修和处理。在后期的运行处理中有序进行检验。在运行阶段，可进行资料的检查，定期进行检验和年度审核等。在安全检查的阶段需要进行日常的巡视和检查。在初期检查中，分析可能产生的损伤模式，压力容器在设备生产和运行阶段，容器设备在冶炼、浇筑以及锻炼的过程中，表面和内部等可能会出现气孔以及夹渣的现象，缺陷现象比较明显。在压力容器制造的过程中，可进行卷制和机加工等，在后期焊接和热处理的阶段，可能会出现压力容器设计不到位的现象，出现腐蚀和局部冲刷等，在应力检测中，由于本质上属于一种形式上的村上，因此，需要综合分析。腐蚀减弱是该压力容器材料的检测的重要依据，如果出现大面积的腐蚀现象，钢板在盐酸和硫酸等有机酸等介质作用下会出现酸性腐蚀的现象。在氢氧化钠以及酸碱性等介质的作用下，如果出现碱性腐蚀的现象，会导致出现大气腐蚀和酸性水腐蚀等情况，造成不良影响。针对局部腐蚀的现象，需要第一时间处理。另外，压力容器可能会出现不同程度的故障现象，在隔热层下如果出现损坏，下雨后导致出现潮湿的现象，在临近的区域，如果受潮，则会出现电化学腐蚀的现象。

2.2 应力腐蚀分析

应力腐蚀的现象发生概率相对比较高，在腐蚀介质下，压力容器的材料可能对介质应力产生影响，如果出现腐蚀的现象，在应力的集中位置会出现腐蚀以及裂纹扩大等情况，针对出现的裂纹现象，需要按照无损检测的要求进行检测，了解其中的故障。部分应力腐蚀的现象发生速度相对来说比较慢，部分发生的速度比较快，如果出现多硫酸应力腐蚀的现象，在数小时后扩散，需要引起重视，及时进行处理。大部分的应力腐蚀开裂是发生在设备运行的阶段，在当前检验中，需要注意的是进行应力腐蚀材料的检测，介质浓度也会造成不同程度的腐蚀现象，一般情况下，介质的浓度比较高，如果出现腐蚀现象加重的情况，含水量对应的腐蚀现象也会出现变化，一般情况下，以NH3应力腐蚀为主。在含水的质量分数小于0.005%或大于0.200%时，一般对碳钢材料不发生应力腐蚀，但超过这个范围则会发生应力腐蚀。温度也可能对系统产生影响，在多数情况下，如果金壁的高度超过82℃，一般不会出现应力腐蚀的现象，但是，对压力容器材料应用可知，在焊接接头中，硬度越高，则越有可能出现压力腐蚀的现象。

2.3 确定检验项目内容

在压力容器的后续应用中，对压力容器的检测有严格的要求，结合工作压力和工作温度和介质等因素要求，在实施中需要进行项目的检验。在实施阶段，需要采取的是针对性的检验方式，对可能出现的缺陷进行分析。超过年限的压力容器一般情况下是通过一个或者几个周期性的方式检验的，在宏观检验中可知，检验容器的内外可能会存在锈蚀和腐蚀的现象，由于机械损伤现象严重，在整个检验阶段，需要注意的是合理进行焊接处理。如果出现鼓包或者变形等现象，部分有易燃易爆的介质容器可能会存在泄漏的现象。在隔热层需要进行对应的检验，宏观检验的阶段确定压力容器的测厚范围，一般情况下，在压力容器的内部检验中，确保灯光贴在内壁上，便于发现潜在的风险。厚度测量是重点，可分析具体的使用期限，装有安全联锁的装置的快开门式压力容器设计很重要，在整个阶段需要检验联锁装置是否完好。

2.4 确定检验周期

在整个检验过程中，结合TSG21-2016的《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定得知，在实际检验中，评估安全状况的等级。如果符合实际要求，则可以结合现有的章程进行管控，参照使用单位的意见，确定下次的检验日期。在安全检验的过程中，安全等级是3级，确定下一次委托检验点日期，对安全等级评估，一般情况安全等级是3年的需要间隔2～3年检验一次，安全等级为4级的，使用时间不得超过1年，安全状况是5级的，不得继续采用。

在仪器设备的检测和检验中，必须确保检测质量，在整个周期中按照安全检测规范和要求实施，提前给出一个期限，对设备的安全运行可进行评估，超出设计周期的容器委托进行检验，做好年度检查工作，合理进行维修和保养。

3 压力容器的剩余寿命评价方式

在介质稳定的前提下，其他运行和维护条件等按照腐蚀的余量计算得出。针对出现的应力腐蚀以及材质劣化的现象，损伤扩展的速度不能从经验公式中计算得出。在整个过程中，选择有资质单位进行评价，如果达不到合格的条件，需要进行修整，消除对应的缺陷。压力容器可能会存在严重的缺陷，威胁到安全性，因此，在检测的阶段可进行修理和更换。

在压力管道容器设备的检测阶段，需要注意的是不断提升检测的准确概率。由于应力腐蚀的现象发生概率较高，在实施阶段可进行压力容器的检测，针对其中的损坏现象，选择有资质的单位进行适宜使用评价，如达不到评价合格条件，应进行修理，消除缺陷。在压力容器的检验过程中，针对出现的各种缺陷现象，在整个阶段，需要注意的是进行危害性的分析，如果出现明显的缺陷现象，要求进行危险评估，进行必要的修理和更换。在检测中了解压力容器的检测要求，原材料实施全方位的检验，使其在本质上能确保压力管道达到理想的检测要求，避免受到应力或者腐蚀等因素的影响，需要提升管道的安全性，进行原材料的针对性采购，对涉及的材料性能和价格等进行审核，确保加工流程的标准化。

4 结语

超过设计使用年限的压力容器检验很重要，在科学检验的过程中，需要注意的是明确具体的检测注意事项。在整个检验阶段，对超过年限的容器检验后进行维护，可采取必要的管理举措，减少事故的发生。在压力容器的整体检验过程中，为了确保检验工作的顺利进行，需要提升工作人员责任意识和专业素养等，按照检验的指标和要求实施，为安全运行奠定基础，提供保证。