压力容器的理化检验方法的研究

压力容器的理化检验方法的研究

葫芦岛市特种设备监督检验所辽宁葫芦岛

摘要:压力容器是特种设备中的一种承压设备,由于压力容器失效引发的事故一般都伴随着泄露及爆炸等,危害极为严重,因此对压力容器的检验进行研究意义重大。本文对压力容器检验工作中,经常用的理化检验进行了分析,项目主要包括四项:金属材料化学成分分析、金相检验、硬度检验及力学性能试验,以提高压力容器的理化检验水平,也为压力容器失效模式的分析诊断和处置方式提供了理论支撑。

关键词:压力容器;理化检验;方法

1概述

压力容器与广大人民群众的生产生活息息相关,被广泛应用于石油炼化、钢铁冶炼、化学工业、火力发电、医药生产、食品加工、化肥制造等各行各业,关系着国家经济的发展与社会的稳定。因此,压力容器的安全使用及稳定运行、压力容器的科学检验及使用管理都有非常重大的意义。

由于压力容器自身的特殊性及危险性,已经引起世界各国的高度重视,各国均成立了相关的检验检测机构,出台法律法规进行管理,我国对压力容器安全更是重视,不断加大研究力度,陆续颁布实施了一系列法律法规及规章制度,对压力容器的设计、制造、安装、检验等一系列环节均做出了明确规定,对压力容器的责任主体做出了明确的分工,对国际上流行的检验新技术、新仪器、新工艺不断借鉴吸收,对于保证我国压力容器安生运行,减少事故的发生起到了积极的作用。

2常见的理化检验方法分析

理化检验广义上是指依靠一些检验工具及仪器设备,对受检设备进行的关于物理及化学等方面的性能检验。在压力容器检验工作中,压力容器的生产、组装、定期检验、修理改造、失效原因分析等方面均会用到理化检验,它是一项贯穿于压力容器从出厂直到无法使用的重要检测手段,其能有效做到选材的控制,焊接质量的判断,热处理结果的分析,失效原因的研究及事故的预防,不仅是有效提升压力容器品质的重要保证,而且也为压力容器的安全稳定运行及事故预防提供了检测技术及依据。

2.1化学成分分析法

化学成分分析法是压力容器检验工作中经常用到的金属材料化学成分分析方法。金属材料化学成分分析采用原子发射光谱分析法能够对金属材料的所有元素一起进行分析,操作简单实习全自动分析,分析速度迅速结果准确,短时间(30s)内即可分析出所含元素及含量,但由于光谱定量分析是基于相对比较的一种分析方法,这就要求其必须具备一套精准的标准样品作为基准,所分析的金属材料的组成和结构状态必须与作为基准的标准样品大体一致,上述原因造成了光谱定量分析法的局限性。化学分析法则需要对不同的元素采取不同方式的分析方法,不仅分析速度非常慢,而且会受到操作人员的技术水平,检测所处的外部环境氛围等的影响,检验分析的重复性低,准确度较差。

2.2金相检验

金相检测现场分析的目的是高温材质的劣化(珠光体球化、石墨化,非珠光体钢的老化)以及存在环境开裂材质的晶间腐蚀裂纹的提早发现。一般金相检验都是对受检金属材料的微观结构组织进行观察及分析辨别来进行的,通常金相检验方法有金相组织高倍检验法及低倍金相组织检验法,压力容器检验过程中经常采用的是高倍金相组织检验法。金相检验方法主要应用于以下几个方面:辨别未知金属材料种类;检验临氢介质情况下运行压力容器的状况;检验金属材料的微观结构组织进行缺陷判别;金属材料经热处理后的结构组织;检验腐蚀情况下运行压力容器可能出现的腐蚀性缺陷;分析判定造成运行中压力容器发生失效的原因等。

2.3硬度检验

硬度检验是用来表征材料表面在一个设定的范围内抵挡向其施加压力冲击的能力及抵抗外来塑性形变、弹性形变或断裂的能力,硬度根据测量方式的不同常见的有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度等,是表征压力容器材料性能的一个常用方法。该检验方法多用于运行中压力容器定期检验,对那些有硬度检验要求的材料及焊缝,高温运行压力容器,介质为临氢介质的压力容器及对压力容器材质有劣化倾向的怀疑时,一般需进行硬度检验,通常现场实际检验中硬度检验与金相检验往往需要同时进行,互相作为彼此的补充检验方法。

2.4力学性能试验

压力容器力学性能检验是一种常见的检验方法,此方法对以下几个方面均有应用:压力容器制造中对所选用材料的复验,压力容器焊接前制定焊接工艺评定,检验压力容器焊接过程中制造的产品焊接试板,高压焊工取证考试的成绩评定等。经常用到的力学性能试验主要有拉伸试验、弯曲试验及冲击试验三种方式。

3理化检验方法进一步分析

对于压力容器而言,在其制造和检验环节中,对产品的影响最大,因此在这些环节,必须做好理化检验,保证产品的质量。在理化检验的时候,第一步进行样品的采集和保存,第二步进行样品的制备和预处理,第三步进行检验测定,第四步骤进行数据的整理和分析,对于所有检测的内容,如果有异议,应该马上查找有关资料,对其中的错误进行处理,保证最后生产出的压力容器和国家相关规定相符,当一切检测工作都完成之后,而且没有出现质量问题的情况下,需要进行检验合格盖章。

理化检验在压力容器生产中的关键作用分析得知,其可以对压力容器在设计、制造和检验中进行控制,有效保证压力容器的质量,但是在检验过程中,一定要对一些影响因素进行考虑。除此之外,要严格控制设计和制造的质量,在管理过程中,强化在细节方面的管理,只有这样才能做好质量控制,提高压力容器在实践应用中的作用效果。

4后记

虽然我国采取了多种手段保证压力容器的安全生产,但是由于使用中的误操作及日常管理的缺失,压力容器事故仍有发生,想完全杜绝十分困难。因此分析压力容器发生事故的原因,研究其形成的失效模式,提前预判可能发生的事故,检验其出现失效的薄弱点,根据失效形式制定切实可行的使用管理制度,只有这样才能从根本上切断压力容器发生失效的基础,保障压力容器的安全运行,保证广大人民群众的生命财产安全,促进我国社会建设的高速发展。

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