摘要:壓力容器質量安全是一項十分重要的安全工作,壓力容器安全監督和檢查的重要性決定了質量管理工作的重要性。本文主要通過對壓力容器安全檢驗當中存在的一些問題及其易產生的事故類型進行探討,進一步分析如何開展壓力容器質量監督控制工作。
關鍵詞:壓力容器,檢測技術,原理應用
1 檢驗中常見的危險及易產生事故類型
1.1設備、設施設置上的缺陷如強度、剛度不足,穩定性差,如支撐件銹蝕開裂等;設備設施之間及本身密封不良,如管道、閥門泄露蒸汽、熱水、化學介質等;無檢驗平臺,未搭設腳手架防護設施;腳手架搭設支撐不當、防護距離不足、防護用材不對等防護設施缺陷。該類型的危險因素主要造成的事故類型有墜落、燙傷、中毒、窒息等。
1.2 電、電磁輻射等危險如帶電設備漏電、靜電,電火花、雷電、用非安全電壓,如照明檢驗設備等;α、γ射線現場輻射、放射源丟失擴散輻射等。這些危險因素造成的主要事故類型有觸電、爆炸、人體損傷等。
1.3 高低溫物質、粉塵、易燃易爆物質、有毒物質及腐蝕性物質等危害 如高溫蒸汽、熱水運行設備及輸送管道、高溫爐膛、高溫爐渣等;煤粉、煤灰、煤渣、煙灰、煙塵、煙垢等;鍋爐尾部煙道或爐膛燃油燃氣等。這些危險因素造成的主要事故類型有灼傷、燙傷、凍傷、人員視力、呼吸道、皮膚傷害、爆炸、爆燃等。
1.4 環境因素危險 如內部空間狹小,作業環境不良;通風不良,通風方式不對。這些危險因素造成的主要事故類型有身體損傷,缺氧窒息等。
1.5 人為因素危害 如檢驗人員體力、聽力、視力不足;高血壓、心臟病、暈高病等健康疾病;冒險心理、情緒異常等心理異常;指揮錯誤,違法指揮;探傷操作、水壓試驗等誤操作。這些危險因素造成的主要事故類型有人體傷害、墜落、爆炸等。
2如何更好的進行壓力容器質量監督控制
為了從根源上確保壓力容器的質量,保護國家和人民的生命及財產安全,我們主要可以從以下幾個方面進行質量控制:
2.1 控制材料質量 對原材料(包括焊接材料)的控制是質量控制的一個重要環節。制造單位應明確材料和采購控制的范圍。控制材料環節一般應包括:選用、代用、采購、驗收、復驗、入庫、存放、保管、發放、標記移植等。
2.2 控制工藝質量壓力容器的制造是一系列生產工序,按照一定的生產工藝流程加工完成的。投產前,要根據設計圖紙的要求,制定出各生成工序和部件的加工工藝,并根據生產及材料代用等情況進行相應的工藝變更。生產過程中,車間和生產工人要嚴格按照工藝規程和守則工作,克服隨意性。制造單位應明確工藝質量控制的范圍,制訂和執行工藝質量的管理制度或程序文件,以保證工藝流程合理。工藝文件正確、完整,工藝實施過程受控,產品標識唯一。控制環節一般應包括:圖樣的工藝審查,工藝流程,通用工藝、專用工藝的編制、審批、使用、工裝、模具的設計、使用和維護,產品標識,標一記移值可追溯性,工藝實施過程控制的一記錄,表面處理和防護等。
2.3 控制焊接質量 焊接是壓力容器制造中的一種主要加工方法。如平板拼接、筒節與筒節、筒節與封頭等等,大多用焊接的方法完成,對于壓力容器的制造是十分重要的。產品的質量很大程度上取決于焊接質量的優劣。制造單位應制訂和執行焊接質量的管理制度或程序文件,以保證所有受壓元件(包括受壓元件與非受壓元件連接)的焊接接頭的質量都能滿足法規、規章、標準和圖樣的要求。控制環節一般應包括:焊接材料的控制和管理,焊接工藝評定及其工藝文件的編制、審批、使用、焊工資格和管理,焊工標記,產品焊接試板,焊接設備,焊接接頭組對或組裝質量,施焊過程控制和記錄,焊縫返修質量控制和記錄等。
3、無損檢測方法
現代無損檢測的定義是:在不損壞試件的前提下,以物理或化學方法為手段,借助先進的技術和設備器材,對試件的內部及表面的結構,性質,狀態進行檢查和測試的方法。
(一)射線檢測
1、射線檢測技術一般用于檢測焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等缺陷。另外,對于人體不能進入的壓力容器以及不能采用超聲檢測的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進行γ射線照相。但射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。
2、射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像,對長度、寬度尺寸的定量也比較準確,檢測結果有直觀紀錄,可以長期保存。但該方法對體積型缺陷(氣孔、夾渣)檢出率高,對體積型缺陷(如裂紋未熔合類),如果照相角度不適當,容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件,且檢測成本高、速度慢,同時對人體有害,需做特殊防護。
(二)超聲波檢測
1、超聲檢測(Ultrasonic Testing,UT)是利用超聲波在介質中傳播時產生衰減,遇到界面產生反射的性質來檢測缺陷的無損檢測方法。
2、超聲檢測既可用于檢測焊縫內部埋藏缺陷和焊縫內表面裂紋,還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現裂紋的檢測。
3、該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透力強、檢測速度快成本低等優點,且超聲波探傷儀體積小、重量輕,便于攜帶和操作,對人體沒有危害。但該方法無法檢測表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷,此外,該方法對缺陷的定性、定量表征不準確。
(三)磁粉檢測
1、磁粉檢測(Magnetic Testing,MT)是基于缺陷處漏磁場與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。
2、在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗收、制造安裝過程質量控制與產品質量驗收以及使用中的定期檢驗與缺陷維修監測等及格階段,磁粉檢測技術用于檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應用。
3、磁粉檢測的優點在于檢測成本低、速度快,檢測靈敏度高。缺點在于只適用于鐵磁性材料,工件的形狀和尺寸有時對探傷有影響。
(四)滲透檢測
1、滲透檢測(PenetrantTest,PT)是基于毛細管現象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷,其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中,用去除劑清除多余滲透液后,用顯像劑表示出缺陷。
2、滲透檢測可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類的材料,如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應用,必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標準試塊及受檢壓力容器實際缺陷試塊,使用可行的滲透檢測方法標準等來提高滲透檢測的可靠性。
(五)聲發射檢測
1、聲發射(Acoustic Emission,AE)是指材料或結構受外力或內力作用產生變形或斷裂,以彈性波形式釋放出應變能的現象。而彈性波可以反映出材料的一些性質。聲發射檢測就是通過探測受力時材料內部發出的應力波判斷容器內部結構損傷程度的一種新的無損檢測方法。
2、壓力容器在高溫高壓下由于材料疲勞、腐蝕等產生裂紋。在裂紋形成、擴展直至開裂過程中會發射出能量大小不同的聲發射信號,根據聲發射信號的大小可判斷是否有裂紋產生、及裂紋的擴展程度。
3、聲發射與X射線、超聲波等常規檢測方法的主要區別在于它是一種動態無損檢測方法。聲發射信號是在外部條件作用下產生的,對缺陷的變化極為敏感,可以檢測到微米數量級的顯微裂紋產生、擴展的有關信息,檢測靈敏度很高。此外,因為絕大多數材料都具有聲發射特征,所以聲發射檢測不受材料限制,可以長期連續地監視缺陷的安全性和超限報警。
4、結語
本文主要探討了壓力容器安全檢驗過程中常見的問題及其易產生的危害類型,并進一步對如何更好地進行質量監督控制提出了一些建議。壓力容器質量安全工作關系到國民經濟的穩定發展及人民群眾的安定生活,我們一定不能掉以輕心。我們必須要狠抓質量,把壓力容器檢驗及質量監督工作做到更好。
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