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壓力容器論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-23 15:20:48

導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇壓力容器論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

壓力容器論文

篇1

(一)射線檢測(cè)

射線檢測(cè)技術(shù)一般用于檢測(cè)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(duì)于人體不能進(jìn)入的壓力容器以及不能采用超聲檢測(cè)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(jìn)行γ射線照相。但射線檢測(cè)不適用于鍛件、管材、棒材的檢測(cè)。

射線檢測(cè)方法可獲得缺陷的直觀圖像,對(duì)長(zhǎng)度、寬度尺寸的定量也比較準(zhǔn)確,檢測(cè)結(jié)果有直觀紀(jì)錄,可以長(zhǎng)期保存。但該方法對(duì)體積型缺陷(氣孔、夾渣)檢出率高,對(duì)體積型缺陷(如裂紋未熔合類(lèi)),如果照相角度不適當(dāng),容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件,且檢測(cè)成本高、速度慢,同時(shí)對(duì)人體有害,需做特殊防護(hù)。

(二)超聲波檢測(cè)

超聲檢測(cè)(UltrasonicTesting,UT)是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生衰減,遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來(lái)檢測(cè)缺陷的無(wú)損檢測(cè)方法。

超聲檢測(cè)既可用于檢測(cè)焊縫內(nèi)部埋藏缺陷和焊縫內(nèi)表面裂紋,還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測(cè)。

該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透力強(qiáng)、檢測(cè)速度快成本低等優(yōu)點(diǎn),且超聲波探傷儀體積小、重量輕,便于攜帶和操作,對(duì)人體沒(méi)有危害。但該方法無(wú)法檢測(cè)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(duì)缺陷的定性、定量表征不準(zhǔn)確。

(三)磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)(MagneticTesting,MT)是基于缺陷處漏磁場(chǎng)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(wú)損檢測(cè)方法。

在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗(yàn)收、制造安裝過(guò)程質(zhì)量控制與產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收以及使用中的定期檢驗(yàn)與缺陷維修監(jiān)測(cè)等及格階段,磁粉檢測(cè)技術(shù)用于檢測(cè)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(yīng)用。

磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)成本低、速度快,檢測(cè)靈敏度高。缺點(diǎn)在于只適用于鐵磁性材料,工件的形狀和尺寸有時(shí)對(duì)探傷有影響。

(四)滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)(PenetrantTest,PT)是基于毛細(xì)管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開(kāi)口缺陷,其方法是將液體滲透液滲入工件表面開(kāi)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。

滲透檢測(cè)可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類(lèi)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(kāi)口缺陷。隨著滲透檢測(cè)方法在壓力容器檢測(cè)中的廣泛應(yīng)用,必須合理選擇滲透劑及檢測(cè)工藝、標(biāo)準(zhǔn)試塊及受檢壓力容器實(shí)際缺陷試塊,使用可行的滲透檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)等來(lái)提高滲透檢測(cè)的可靠性。

該方法操作簡(jiǎn)單成本低,缺陷顯示直觀,檢測(cè)靈敏度高,可檢測(cè)的材料和缺陷范圍廣,對(duì)形狀復(fù)雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測(cè)。但只能檢測(cè)出材料的表面開(kāi)口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗(yàn),對(duì)工件和環(huán)境有污染。滲透檢測(cè)方法在檢測(cè)表面微細(xì)裂紋時(shí)往往比射線檢測(cè)靈敏度高,還可用于磁粉檢測(cè)無(wú)法應(yīng)用到的部位。

(五)聲發(fā)射檢測(cè)

聲發(fā)射(AcousticEmission,AE)是指材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂,以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。而彈性波可以反映出材料的一些性質(zhì)。聲發(fā)射檢測(cè)就是通過(guò)探測(cè)受力時(shí)材料內(nèi)部發(fā)出的應(yīng)力波判斷容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷程度的一種新的無(wú)損檢測(cè)方法。

壓力容器在高溫高壓下由于材料疲勞、腐蝕等產(chǎn)生裂紋。在裂紋形成、擴(kuò)展直至開(kāi)裂過(guò)程中會(huì)發(fā)射出能量大小不同的聲發(fā)射信號(hào),根據(jù)聲發(fā)射信號(hào)的大小可判斷是否有裂紋產(chǎn)生、及裂紋的擴(kuò)展程度。

聲發(fā)射與X射線、超聲波等常規(guī)檢測(cè)方法的主要區(qū)別在于它是一種動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法。聲發(fā)射信號(hào)是在外部條件作用下產(chǎn)生的,對(duì)缺陷的變化極為敏感,可以檢測(cè)到微米數(shù)量級(jí)的顯微裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展的有關(guān)信息,檢測(cè)靈敏度很高。此外,因?yàn)榻^大多數(shù)材料都具有聲發(fā)射特征,所以聲發(fā)射檢測(cè)不受材料限制,可以長(zhǎng)期連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報(bào)警。

(六)磁記憶檢測(cè)

磁記憶(Metalmagneticmemory,MMM)檢測(cè)方法就是通過(guò)測(cè)量構(gòu)件磁化狀態(tài)來(lái)推斷其應(yīng)力集中區(qū)的一種無(wú)損檢測(cè)方法,其本質(zhì)為漏磁檢測(cè)方法。

壓力容器在運(yùn)行過(guò)程中受介質(zhì)、壓力和溫度等因素的影響,易在應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、疲勞開(kāi)裂和誘發(fā)裂紋,在高溫設(shè)備上還容易產(chǎn)生蠕變損傷。磁記憶檢測(cè)方法用于發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的高應(yīng)力集中部位,它采用磁記憶檢測(cè)儀對(duì)壓力容器焊縫進(jìn)行快速掃查,從而發(fā)現(xiàn)焊縫上存在的應(yīng)力峰值部位,然后對(duì)這些部位進(jìn)行表面磁粉檢測(cè)、內(nèi)部超聲檢測(cè)、硬度測(cè)試或金相組織分析,以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。

磁記憶檢測(cè)方法不要求對(duì)被檢測(cè)對(duì)象表面做專門(mén)的準(zhǔn)備,不要求專門(mén)的磁化裝置,具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區(qū)分出彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū),能夠確定金屬層滑動(dòng)面位置和產(chǎn)生疲勞裂紋的區(qū)域,能顯示出裂紋在金屬組織中的走向,確定裂紋是否繼續(xù)發(fā)展。是繼聲發(fā)射后第二次利用結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息進(jìn)行檢測(cè)的方法,除早期發(fā)現(xiàn)已發(fā)展的缺陷外,還能提供被檢測(cè)對(duì)象實(shí)際應(yīng)力---變形狀況的信息,并找出應(yīng)力集中區(qū)形成的原因。但此方法目前不能單獨(dú)作為缺陷定性的無(wú)損檢測(cè)方法,在實(shí)際應(yīng)用中,必須輔助以其他的無(wú)損檢測(cè)方法。

二、展望

作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù),無(wú)損檢測(cè)技術(shù)經(jīng)歷了從無(wú)損探傷(NDI),到無(wú)損檢測(cè)(NDT),再到無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE),并且向自動(dòng)無(wú)損評(píng)價(jià)(ANDE)和定量無(wú)損評(píng)價(jià)(QNDE)發(fā)展。相信在不員的將來(lái),新生的納米材料、微機(jī)電器件等行業(yè)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)將會(huì)得到迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]魏鋒,壽比南等.壓力容器檢驗(yàn)及無(wú)損檢測(cè):化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

[2]王自明.無(wú)損檢測(cè)綜合知識(shí):機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[3]沈功田,張萬(wàn)嶺等.壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)綜述:無(wú)損檢測(cè),2004.

[4]林俊明,林春景等.基于磁記憶效應(yīng)的一種無(wú)損檢測(cè)新技術(shù):無(wú)損檢測(cè),2000.

篇2

中圖分類(lèi)號(hào):TG115 文章編號(hào):1009-2374(2015)23-0027-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.015 

1 概述 

在核電廠調(diào)試及大修過(guò)程中,反應(yīng)堆上部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝、反應(yīng)堆下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝及反應(yīng)堆壓力容器頂蓋吊裝是核島最重要的設(shè)備吊裝作業(yè),風(fēng)險(xiǎn)大,要求高,并且占據(jù)著主線時(shí)間,對(duì)核電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性有著至關(guān)重要的影響。在進(jìn)行上下部堆內(nèi)構(gòu)件及反應(yīng)堆壓力容器頂蓋吊裝作業(yè)時(shí),設(shè)備的精確定位和導(dǎo)向主要依靠導(dǎo)向柱來(lái)保證。三門(mén)核電1號(hào)機(jī)組作為全球首臺(tái)AP1000,其反應(yīng)堆壓力容器配備有2根導(dǎo)向柱,用于在安裝、調(diào)試和大修期間來(lái)導(dǎo)向反應(yīng)堆壓力容器頂蓋和上、下部堆內(nèi)構(gòu)件的吊裝。現(xiàn)有導(dǎo)向柱每根長(zhǎng)4420mm,有效導(dǎo)向高度為4004.5mm,在吊裝反應(yīng)堆壓力容器頂蓋時(shí)可以完全滿足導(dǎo)向要求,但在吊裝上、下部堆內(nèi)構(gòu)件時(shí)長(zhǎng)度不足,無(wú)法進(jìn)行精確導(dǎo)向。 

首爐裝料前的吊裝操作過(guò)程中,此問(wèn)題帶來(lái)的不利影響不是十分明顯,因?yàn)榇藭r(shí)安裝、調(diào)試人員可直接在換料水池底部觀察確認(rèn)堆內(nèi)構(gòu)件吊裝的對(duì)中情況,在人工定位之后將堆內(nèi)構(gòu)件下降到壓力容器內(nèi),當(dāng)堆內(nèi)構(gòu)件下降到合適高度后,再由導(dǎo)向柱提供導(dǎo)向。而換料大修期間,堆內(nèi)構(gòu)件吊裝時(shí)換料水池充滿屏蔽水,吊裝指揮無(wú)法進(jìn)入換料水池底部,此時(shí)堆內(nèi)構(gòu)件在進(jìn)入壓力容器前就需要導(dǎo)向柱進(jìn)行導(dǎo)向。在換料大修期間的上部堆內(nèi)部件吊出過(guò)程中,當(dāng)上部堆內(nèi)構(gòu)件堆芯上板吊離反應(yīng)堆壓力容器筒體法蘭面約100mm時(shí),需要檢查堆芯上板是否帶出控制棒組件。如果控制棒組件被帶出,則需先將上部堆內(nèi)構(gòu)件回裝到位,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理后重新起吊上部堆內(nèi)構(gòu)件。現(xiàn)有導(dǎo)向柱高度不能滿足此操作要求。

 

吊出下部堆內(nèi)構(gòu)件時(shí),由于下部堆內(nèi)構(gòu)件高度較高,吊出和吊入壓力容器過(guò)程中,現(xiàn)有導(dǎo)向柱高度不能滿足下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝操作的導(dǎo)向要求。 

另外,受到反應(yīng)堆壓力容器頂蓋自身結(jié)構(gòu)的限制,當(dāng)頂蓋在反應(yīng)堆壓力容器上時(shí)或在吊離/吊裝至反應(yīng)堆壓力容器時(shí),導(dǎo)向柱的高度不能超過(guò)5278.9mm。 

因此,需要通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)向柱解決以下兩個(gè)問(wèn)題:?jiǎn)栴}一:上、下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝過(guò)程中的導(dǎo)向柱導(dǎo)向高度不足的問(wèn)題;問(wèn)題二:在保證上、下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝時(shí)導(dǎo)向柱的導(dǎo)向高度滿足要求的前提下,確保導(dǎo)向柱在反應(yīng)堆壓力容器頂蓋吊裝過(guò)程中不超過(guò)頂蓋對(duì)導(dǎo)向柱的高度限值要求。 

2 優(yōu)化方案一:配置長(zhǎng)、短兩套導(dǎo)向柱 

此優(yōu)化方案配置的長(zhǎng)、短導(dǎo)向柱有效導(dǎo)向高度分別為9100mm和4150mm。 

在反應(yīng)堆壓力容器頂蓋和上部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝時(shí)使用短導(dǎo)向柱。當(dāng)需要從壓力容器內(nèi)吊出下部堆內(nèi)構(gòu)件時(shí),先降低系統(tǒng)水位至反應(yīng)堆壓力容器筒體法蘭面以下,然后拆除短導(dǎo)向柱,再安裝長(zhǎng)導(dǎo)向柱,最后升水位進(jìn)行下部堆內(nèi)構(gòu)件的吊出操作;在回裝過(guò)程中,當(dāng)下部堆內(nèi)構(gòu)件回裝完成后,將系統(tǒng)水位降低至反應(yīng)堆壓力容器筒體法蘭面以下,然后拆除長(zhǎng)導(dǎo)向柱,再安裝短導(dǎo)向柱,最后升水位進(jìn)行后續(xù)操作。 

3 優(yōu)化方案二:配置一套可拆分式導(dǎo)向柱 

此優(yōu)化方案配置的一套導(dǎo)向柱,每根導(dǎo)向柱可以拆分為2段,按安裝位置從下到上分為短導(dǎo)向柱和延伸導(dǎo)向柱。短導(dǎo)向柱的有效導(dǎo)向高度為4150mm,延伸導(dǎo)向柱的有效導(dǎo)向高度為4950mm,兩段導(dǎo)向柱連接后總有效導(dǎo)向高度為9100mm。預(yù)計(jì)加上安裝段與錐形頭段的短導(dǎo)向柱長(zhǎng)為4565mm,短導(dǎo)向柱和延伸導(dǎo)向柱連接后總長(zhǎng)9515mm。在反應(yīng)堆壓力容器頂蓋和上部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝時(shí)使用短導(dǎo)向柱,并在短導(dǎo)向柱頂部安裝錐形頭。當(dāng)需要吊出下部堆內(nèi)構(gòu)件時(shí),在不降水位的情況下,操作人員借助裝卸料機(jī)或堆腔輔助平臺(tái)進(jìn)行操作,拆除短導(dǎo)向柱頂部的錐形頭,將延伸導(dǎo)向柱安裝在短導(dǎo)向柱頂端,再吊出下部堆內(nèi)構(gòu)件;待下部堆內(nèi)構(gòu)件回裝完成后,拆除延伸導(dǎo)向柱并安裝短導(dǎo)向柱頂部的錐形頭以進(jìn)行后續(xù)操作。 

4 兩種優(yōu)化方案的比較 

無(wú)論采用上述方案中的哪種,在反應(yīng)堆壓力容器頂蓋和上部堆內(nèi)構(gòu)件的吊裝過(guò)程中都是使用短導(dǎo)向柱進(jìn)行導(dǎo)向,兩者的工藝流程也都一致。但是,當(dāng)進(jìn)行下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝作業(yè)時(shí),兩者的工藝流程就產(chǎn)生了較大的差別,從而在占用大修主線時(shí)間的長(zhǎng)短、人員接受的輻射劑量的多少等方面均有較大的不同。 

4.1 占用大修主線時(shí)間對(duì)比 

下部堆內(nèi)構(gòu)件的吊裝占用大修主線時(shí)間,因此吊裝下部堆內(nèi)構(gòu)件時(shí),更換導(dǎo)向柱占用著大修主線時(shí)間。方案一占用大修主線時(shí)間包括為長(zhǎng)短導(dǎo)向柱更換增加必要輻射防護(hù)措施的時(shí)間(約1小時(shí))、降和升換料水池7.6m水位的時(shí)間(約3.92小時(shí))以及長(zhǎng)短導(dǎo)向柱的兩次更換操作時(shí)間(約10.5小時(shí)),總計(jì)約15.42小時(shí);方案二占用大修主線時(shí)間包括短導(dǎo)向柱頂端錐形頭拆裝時(shí)間(約1小時(shí))和裝拆延伸導(dǎo)向柱時(shí)間(約4小時(shí)),總計(jì)約5小時(shí)。 

由此可見(jiàn),采用方案二比采用方案一每次大修可節(jié)省主線時(shí)間10.42小時(shí),具有更好的經(jīng)濟(jì)性。 

4.2 操作人員受到的輻射劑量對(duì)比 

方案一:拆除短導(dǎo)向柱時(shí)需要4名操作人員站在換料水池底部工作3小時(shí),人員總輻射劑量為0.6mSv;導(dǎo)向柱安裝時(shí)需要6名操作人員站在換料水池底部工作2.25小時(shí),人員總輻射劑量為0.675mSv。大修期間要進(jìn)行兩次導(dǎo)向柱的更換操作,正常情況下采用方案一時(shí)操作人員接受的總輻射劑量為2.55mSv。 

方案二:拆裝短導(dǎo)向柱錐形頭需要4名操作人員站在裝卸料機(jī)人員通道工作1小時(shí),人員輻射劑量為0.10mSv;將延伸導(dǎo)向柱安裝到短導(dǎo)向柱頂端需要4名操作人員站在裝卸料機(jī)或堆腔輔助平臺(tái)工作2小時(shí),人員輻射劑量為0.2mSv。正常情況下采用方案二操作人員接受的總輻射劑量為0.6mSv。通過(guò)對(duì)比可知,采用方案二時(shí),操作人員受到的總輻射劑量比采用方案一要少約1.95mSv。 

4.3 導(dǎo)向柱更換操作對(duì)比 

采用方案一時(shí),每次更換導(dǎo)向柱的主要操作步驟如下:(1)安裝導(dǎo)向柱吊耳;(2)將手拉葫蘆聯(lián)接到環(huán)吊副鉤上,測(cè)力計(jì)懸掛在手拉葫蘆吊鉤上,將導(dǎo)向柱吊耳與測(cè)力計(jì)連接;(3)提升手拉葫蘆,保持合適的提升力,拆除導(dǎo)向柱;(4)利用環(huán)吊將導(dǎo)向柱吊至135′平臺(tái)并傾翻至水平狀態(tài)儲(chǔ)存;(5)清洗檢查過(guò)渡套螺紋,涂抹脂,對(duì)新的O型密封環(huán)涂抹脂,清洗導(dǎo)向柱安裝孔,并目視檢查其螺紋,不得有損傷;(6)將手拉葫蘆聯(lián)接至所需更換的導(dǎo)向柱上,提升環(huán)吊副鉤將導(dǎo)向柱吊從水平狀態(tài)傾翻至垂直狀態(tài);(7)將導(dǎo)向柱吊裝至安裝孔位置,對(duì)中后安裝導(dǎo)向柱;(8)拆除手拉葫蘆、測(cè)力計(jì)等工具。 

方案二的操作分為以下步驟:(1)拆除短導(dǎo)向柱的錐形頭,將專用工具聯(lián)接到環(huán)吊副鉤上并就位至短導(dǎo)向柱頂端,操作專用工具拆除錐形頭并吊至135′平臺(tái)儲(chǔ)存;(2)將導(dǎo)向柱吊耳旋入延伸導(dǎo)向柱吊裝孔,拆下專用工具,將手拉葫蘆環(huán)吊副鉤連接,將測(cè)力計(jì)懸掛在手拉葫蘆吊鉤上,將導(dǎo)向柱吊耳與測(cè)力計(jì)連接;(3)操作環(huán)吊副鉤,將延伸導(dǎo)向柱翻轉(zhuǎn)至豎直狀態(tài),并移動(dòng)至壓力容器短導(dǎo)向柱安裝孔正上方。下降導(dǎo)向柱,當(dāng)下端進(jìn)入短導(dǎo)向柱頂部后要特別小心,當(dāng)延伸導(dǎo)向柱底部接觸到短導(dǎo)向柱頂部后(測(cè)力計(jì)讀數(shù)開(kāi)始降低),停止下降;(4)將導(dǎo)向柱拆裝把手插入導(dǎo)向柱插孔,手動(dòng)下壓延伸導(dǎo)向柱到位,旋轉(zhuǎn)把手使延伸導(dǎo)向柱與導(dǎo)向柱嚙合;(5)拆除手拉葫蘆、測(cè)力計(jì)等工具。 

對(duì)比兩種方案,方案一工作較為簡(jiǎn)單,但工作步驟多,工作量較大,花費(fèi)時(shí)間和人力較多;方案二工作步驟較少,花費(fèi)的時(shí)間和人力較少,涉及水下操作,對(duì)操作人員技能要求較高,操作難度相對(duì)較大,但可以通過(guò)加強(qiáng)培訓(xùn)來(lái)提高人員的工作技能。 

4.4 導(dǎo)向柱運(yùn)輸安裝對(duì)比 

根據(jù)目前工程實(shí)際,三門(mén)核電1號(hào)機(jī)組在大型設(shè)備(蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆壓力容器、穩(wěn)壓器等)吊裝完成以后已經(jīng)將反應(yīng)堆廠房穹頂安裝就位并焊接完成,屏蔽墻澆筑完成。因此,更換的導(dǎo)向柱需要通過(guò)附屬?gòu)S房吊裝口和設(shè)備閘門(mén)運(yùn)輸至反應(yīng)堆廠房換料水池。 

篇3

0.前言

低溫壓力容器是指設(shè)計(jì)溫度低于-20℃,且工作時(shí)壁溫在-20℃以下的一種壓力容器。由于低溫壓力容器是在較低溫度下進(jìn)行工作,如容器中存在因缺陷、殘余應(yīng)力、應(yīng)力集中等因素引起的較高局部應(yīng)力時(shí),容器就可能在沒(méi)有出現(xiàn)明顯塑性變形的情況下發(fā)生脆性破裂而釀成災(zāi)難性事故。為此,對(duì)低溫壓力容器在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的若干問(wèn)題,如設(shè)計(jì)溫度的確定、材料的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接的要求以及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行詳細(xì)的分析,顯得尤為重要。

1.低溫壓力容器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的若干問(wèn)題

1.1設(shè)計(jì)溫度的確定

由于設(shè)計(jì)溫度高于或者低于-20℃,壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選材、焊接、制造等方面的要求是截然不同的,因此在設(shè)計(jì)低溫壓力容器時(shí)首先要確定其設(shè)計(jì)溫度。一般,設(shè)計(jì)溫度的確定須考慮介質(zhì)溫度和環(huán)境溫度等。

在工程上,一般采用以下方法來(lái)確定低溫壓力容器的設(shè)計(jì)溫度

(1)當(dāng)元件金屬兩側(cè)的流體溫度不同時(shí),設(shè)計(jì)溫度的確定應(yīng)綜合考慮流體與壁面間的給熱、 污垢熱阻以及元件金屬的熱量傳導(dǎo)等,然后通過(guò)計(jì)算求得元件兩側(cè)金屬表面的溫度。

(2)若容器內(nèi)流體溫度接近環(huán)境溫度,或是外部環(huán)境有保冷、保溫設(shè)施時(shí),或是有傳熱條件使殼體壁溫接近物料溫度時(shí),此時(shí)殼體溫度可取為物料溫度。

(3)如已有生產(chǎn)運(yùn)行的同類(lèi)容器,可通過(guò)實(shí)際測(cè)定確定受壓元件的金屬溫度。

(4)若容器是放置在露天下或是無(wú)采暖的廠房?jī)?nèi),其殼體的金屬溫度應(yīng)考慮在低溫環(huán)境中受到的氣溫條件的影響。

1.2低溫下的選材

壓力容器的材料應(yīng)包括鋼材、鋼管、鍛件、螺栓、螺母、法蘭密封墊片及焊條等。由于是在低溫(設(shè)計(jì)溫度

(1)鋼材的選擇。

低溫壓力容器常用的鋼材有I6MnR,I6MnDR,15MnNiDR,09MnNiDR,CF-62等,以及鎳系低溫鋼材1.5Ni,2.5Ni,3.5Ni,5Ni,9Ni鋼等。

在選擇鋼材時(shí),應(yīng)考慮幾點(diǎn):1)要求鋼材具有足夠的低溫韌性且焊接性能良好;2)鋼材必須按規(guī)范要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),不允許有任何的夾層、夾雜和裂紋等內(nèi)部及表面缺陷;3)鋼材的使用狀態(tài):低溫鋼材為正火(N) 狀態(tài),鎳系低溫鋼及部分高強(qiáng)度低溫鋼為正火+回火(N+T) 或調(diào)質(zhì)(Q+T) 狀態(tài)。4)對(duì)低溫用碳素鋼和低合金鋼各類(lèi)鋼材,應(yīng)按要求進(jìn)行低溫夏比V型缺口沖擊試驗(yàn),且當(dāng)鋼板厚度δ>20mm時(shí),應(yīng)逐張進(jìn)行超聲波檢測(cè),合格級(jí)別按標(biāo)準(zhǔn)或圖樣規(guī)定。5)為保證鋼材的塑性儲(chǔ)備,鋼材的屈強(qiáng)比(σslσb)宜小不宜大。

(2)鍛件的選材具體見(jiàn)表1。

(3)螺栓、螺母應(yīng)采用35CrMoA、30CrMoA,使用狀態(tài)為調(diào)質(zhì),并應(yīng)進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。

(4)法蘭密封墊片的選擇:1)若選用金屬材料的密封墊片,要求墊片的纏繞金屬帶、外殼或是孔隙、實(shí)心的金屬墊片,其材料的選擇應(yīng)選用低溫低于-40℃奧氏體不銹鋼、銅、鋁等在低溫下無(wú)明顯轉(zhuǎn)變特性的金屬材料。2)若選用非金屬材料的密封墊片,要求其在低溫下具備良好的彈性,如石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。

(5)焊條的選擇:應(yīng)選用化學(xué)成分和力學(xué)性能與母材相近的具有較好低溫韌性的低氫堿性焊條,且應(yīng)按復(fù)驗(yàn)藥皮含水量或熔敷金屬擴(kuò)散氫含量。

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,減少約束;避免形狀突變減小局部高應(yīng)力。

(2)容器元件的各個(gè)部分所形成的T形接頭、角接接頭焊縫和各類(lèi)角焊縫,以及接管、凸緣端部都應(yīng)修磨成圓角,使其內(nèi)、外拐角圓滑過(guò)渡。

(3)結(jié)構(gòu)各部分截面應(yīng)避免產(chǎn)生過(guò)大的溫度梯度。

(4)容器的鞍座、支座、支腿應(yīng)設(shè)置墊板或連接板,不能直接焊在容器殼體上。

(5)接管DN

(6)設(shè)計(jì)壓力≥2.45MPa或≥1.57MPa,介質(zhì)易燃、有毒時(shí),應(yīng)采用對(duì)焊法蘭。

(7)對(duì)于易燃、有毒介質(zhì),設(shè)計(jì)壓力≥0.59MPa,或一般介質(zhì),設(shè)計(jì)壓力≥1.57MPa,均需采用方頭螺栓。

(8)對(duì)于易燃、有毒介質(zhì),若設(shè)計(jì)壓力≥1.57MPa,厚度>30mm,或設(shè)計(jì)壓力>0.59MPa的平蓋和管板,均應(yīng)采用鍛件。

1.4焊接要求

在焊接時(shí),應(yīng)根據(jù)低溫鋼的特點(diǎn)來(lái)控制焊接工藝。一般,低溫壓力容器的焊接要求如下:

(1)不應(yīng)使用不連續(xù)的焊縫或點(diǎn)焊連接焊縫。

(2)在焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線能量,以避免焊縫金屬及熱影響區(qū)形成粗晶組織而導(dǎo)致低溫韌性降低。一般,在焊接工藝所確定的范圍內(nèi),宜盡量選用較小的焊接線能量。

(3)焊縫表面不得有裂紋、氣孔和咬邊等缺陷,應(yīng)盡量打磨光滑。

(4)不得在母材的非焊接部位引弧,焊接接頭應(yīng)嚴(yán)格避免焊接缺陷,不得有未焊透、未熔合、裂紋、氣孔、咬邊等缺陷,同時(shí)要盡量減小對(duì)接焊縫的余高,其應(yīng)不大于3mm。

(5)為避免壓力容器在低溫條件下發(fā)生脆斷的幾率,在焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理,以消除接頭區(qū)域內(nèi)的焊接殘余應(yīng)力。對(duì)于厚度大于16mm的焊接接頭,在進(jìn)行熱處理后,要求其溫度不應(yīng)超過(guò)鋼材的回火溫度。

1.5檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

(1)用于制造低溫壓力容器簡(jiǎn)體、封頭的鋼板,當(dāng)其鋼板厚度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷,合格級(jí)別為Ⅲ級(jí)。

(2)對(duì)接焊縫凡符合下列情況之一者,應(yīng)經(jīng)100%的射線探傷或超聲波探傷:1)設(shè)計(jì)壓力>0.59MPa,介質(zhì)為易燃、有毒;2)設(shè)計(jì)壓力>1.57MPa;3)低碳鋼及碳錳鋼板設(shè)計(jì)溫度≥-40℃,但接頭厚度>25mm;4)鐵素體鋼設(shè)計(jì)溫度355MPa,或合金元素含量>3%;6)厚度>38mm的碳素鋼,厚度>30mm的16MnR,厚度>25mm的15MnVR及奧氏體不銹鋼,厚度>16mm的12CrMo、15CrMo。

(3)若對(duì)接接頭采用局部射線探傷,要求其檢測(cè)長(zhǎng)度不得小于各條焊縫長(zhǎng)度的50%且不小于250mm。

(4)采用100%的磁粉探傷或滲透探傷的部位有:1)進(jìn)行過(guò)100%射線探傷或超聲波探傷的容器的T型接頭、對(duì)接焊縫和角焊縫;2)σs>390MPa的高強(qiáng)鋼殼體上全部焊縫及熱影響區(qū)表面;3)殼體上拆除臨時(shí)附件后的焊痕及補(bǔ)焊的表面;4)溫度1.57MPa的法蘭用螺栓。

2.結(jié)束語(yǔ)

總之,低溫壓力容器是一種工作在-20℃環(huán)境下的壓力容器,這就決定了其設(shè)計(jì)方法與普通壓力容器有很大的區(qū)別。因此,在進(jìn)行低溫壓力容器設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)時(shí),必須遵照《壓力容器( GB150.1~150.4-2011)》的標(biāo)準(zhǔn)及要求,通過(guò)實(shí)際情況處理低溫壓力容器中常見(jiàn)的問(wèn)題,以不斷提高低溫壓力容器的質(zhì)量,防止壓力容器在低溫操作過(guò)程中發(fā)生脆性斷裂事故。

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中圖分類(lèi)號(hào):TH49;TK228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)16-0231-01

近些年來(lái),伴隨著經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,鍋爐行業(yè)也在各行各業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。我國(guó)在鍋爐的研究技術(shù)水平上也基本達(dá)到了世界水平,并且在我國(guó)社會(huì)進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。鍋爐在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、變形等狀況給社會(huì)、企業(yè)和個(gè)人帶來(lái)不同程度的損失,因此對(duì)于鍋爐進(jìn)行有效的檢驗(yàn)及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施,避免造成事故的發(fā)生和擴(kuò)大就顯得尤為重要。

一、鍋爐及其壓力容器概述

鍋爐是一種利用燃料等能源進(jìn)行加熱的設(shè)備,主要包括鍋、爐兩個(gè)部分。鍋爐工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱能可以用于居民供暖,提供機(jī)械動(dòng)力等,其主要應(yīng)用領(lǐng)域是居民生活,在工業(yè)領(lǐng)域也有所應(yīng)用。鍋爐設(shè)備的主要作用是利用某些燃料或熱能將水加熱,產(chǎn)生水蒸氣,可供生活取暖所用,也可用來(lái)發(fā)電。壓力容器是一種特種設(shè)備,多由法蘭、支座、接管、密封元件等部件組成,在壓力的作用下,易發(fā)生爆炸。二者合稱為鍋爐壓力容器,在當(dāng)前許多領(lǐng)域都有應(yīng)用,意義重大,必須做好檢查工作,保證其質(zhì)量安全。

二、鍋爐壓力容器檢驗(yàn)的重要性

鍋爐壓力容器是鍋爐與壓力容器的總稱,同屬特種設(shè)備,在人們的生產(chǎn)生活中占有重要地位。鍋爐是利用燃料把水轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臋C(jī)械設(shè)備,壓力容器是由特定的工藝并能承受壓力的容器。鍋爐壓力容器在人們生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,但是由于鍋爐壓力容器在使用的過(guò)程中長(zhǎng)期處于高溫高壓的惡劣環(huán)境中,如果不及時(shí)檢驗(yàn),會(huì)導(dǎo)致鍋爐壓力容器損壞,嚴(yán)重者可導(dǎo)致爆炸,鍋爐壓力容器的檢驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⑵渲械陌踩[患消除或降至最低。

三、鍋爐壓力容器檢驗(yàn)內(nèi)容及方法

1.檢驗(yàn)內(nèi)容

在通常情況下,鍋爐壓力容器檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括:外部檢驗(yàn)、內(nèi)部檢驗(yàn)以及水壓檢驗(yàn)。

1)外部檢驗(yàn)。外部檢驗(yàn)主要是指對(duì)鍋爐整體的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn),堅(jiān)持一年一檢查的原則。除了要對(duì)鍋爐壓力容器外部進(jìn)行檢驗(yàn)之外還要對(duì)鍋爐的使用、停止使用超過(guò)了規(guī)定的期限又進(jìn)行使用的進(jìn)行檢驗(yàn)。

2)內(nèi)部檢驗(yàn)。內(nèi)部檢驗(yàn)主要是指對(duì)停止使用的鍋爐進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)工作堅(jiān)持兩年一檢查的原則。其中主要檢查鍋爐壓力容器受壓部件內(nèi)部和外部表面是否出現(xiàn)磨損、變形或者腐蝕等現(xiàn)象。對(duì)于情況比較復(fù)雜的,有必要進(jìn)行檢驗(yàn)處理的,必須及時(shí)予以檢驗(yàn)。

3)水壓檢驗(yàn)。水壓檢驗(yàn)主要是指以水為介質(zhì),采取適當(dāng)?shù)膲毫z驗(yàn)鍋爐內(nèi)部各個(gè)部件的強(qiáng)度及嚴(yán)密性,如果檢驗(yàn)結(jié)果不達(dá)標(biāo),那么就說(shuō)明該鍋爐不能使用。

2.檢驗(yàn)方法

在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)的過(guò)程中,必須對(duì)鍋爐的內(nèi)部通好風(fēng),溫度不能超過(guò)40℃。用照明設(shè)備對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行照明時(shí),需要注意的是照明電壓不得超過(guò)24V。

鍋爐壓力容器檢驗(yàn)可以采用人工檢驗(yàn)、化學(xué)檢驗(yàn)以及金相分析法進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)過(guò)程中可以運(yùn)用檢驗(yàn)設(shè)備完成檢驗(yàn),同時(shí)也可以運(yùn)用樣板檢查法和錘擊檢查法來(lái)檢驗(yàn)鍋爐壓力容器。

四、鍋爐壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

1.部件上的常見(jiàn)問(wèn)題

1)鍋爐壓力容器的部件的抗壓強(qiáng)度、剛度較差、穩(wěn)定性不夠都可能導(dǎo)致容器發(fā)生開(kāi)裂狀況。

2)如果鍋爐壓力容器的密封度不夠良好就有可能導(dǎo)致泄漏情況發(fā)生。此外,相關(guān)的支架搭建材料使用不當(dāng)、搭建不夠合理就有可能造成摔傷、燙傷等事故。

2.異常物質(zhì)問(wèn)題

這里所指的異常物質(zhì)包括所有可能導(dǎo)致鍋爐壓力容器工作異常,威脅到人員、企業(yè)、社會(huì)利益的粉塵、毒性物質(zhì)、爐渣等危險(xiǎn)物質(zhì)。

3.環(huán)境問(wèn)題

經(jīng)常出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題包括空間不足、內(nèi)部通風(fēng)狀況低下等。這類(lèi)問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)人員在工作過(guò)程中腦部缺氧、身體受傷等狀況的發(fā)生。

4.輻射問(wèn)題

鍋爐壓力容器發(fā)生漏電,遭受雷電、發(fā)生輻射并且輻射擴(kuò)散等狀況的時(shí)候很有可能威脅到人民、社會(huì)、企業(yè)的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

5.人員問(wèn)題

由于人員能力不足、體力有限、決策失誤、視力較差以及自身攜帶的突發(fā)性疾病導(dǎo)致操作失誤、自身受傷等情況也是鍋爐壓力容器檢測(cè)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。

五、加強(qiáng)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)的有效措施

1.保證鍋爐壓力容器質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)中很多問(wèn)題都是因?yàn)閴毫θ萜髟O(shè)備自身的缺陷引起的,這就要求必須在設(shè)備材選擇和制造中要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),特別是制造過(guò)程,要嚴(yán)格按照應(yīng)有的程序進(jìn)行,制造工藝要科學(xué)合理、符合要求。生產(chǎn)之前,先根據(jù)相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真設(shè)計(jì)施工圖紙,并制定適宜的方案,選擇相應(yīng)的工藝;生產(chǎn)時(shí),除了工作人員要按照程序進(jìn)行,應(yīng)派遣專門(mén)的人員加強(qiáng)監(jiān)督,一旦遇到重大問(wèn)題,及時(shí)向上級(jí)反映,并采取相應(yīng)的解決措施。

2.提高鍋爐壓力容器的材料質(zhì)量

為了提高鍋爐壓力容器的質(zhì)量,在日常的工作中,相應(yīng)單位必須對(duì)鍋爐壓力容器材料質(zhì)量進(jìn)行有效控制,首先可以檢查鍋爐壓力容器的材質(zhì);其次,當(dāng)鍋爐壓力容器材質(zhì)達(dá)標(biāo)以后再對(duì)鍋爐壓力容器繼續(xù)擰檢驗(yàn),并對(duì)材料進(jìn)行驗(yàn)收;最后,當(dāng)驗(yàn)收合格之后,在實(shí)施鍋爐壓力容器的存放和保管工作,以避免因?yàn)槭懿牧腺|(zhì)量的影響,而導(dǎo)致鍋爐壓力容器不能正常工作。

3.防止雷電、漏電及輻射問(wèn)題的發(fā)生

鍋爐壓力容器設(shè)備必須進(jìn)行有針對(duì)性的接地,同時(shí)還要安裝漏電防護(hù)裝置。當(dāng)檢驗(yàn)人員進(jìn)行實(shí)際操作時(shí),必須使用安全電壓,并且利用絕緣工具進(jìn)行操作,以免發(fā)生觸電危險(xiǎn)。另外,要求檢驗(yàn)人員必須穿防輻射衣服才可以進(jìn)行工作,同時(shí)檢驗(yàn)人員在工作中必須嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行作業(yè)。

4.對(duì)異常物質(zhì)加以防范

工作人員應(yīng)該對(duì)異常物質(zhì)加以防范,并且做好定期檢查工作,禁止亂扔垃圾和雜物,施工人員不能將瑣碎物質(zhì)帶入鍋爐壓力容器內(nèi)部,同時(shí)需要注意的是要及時(shí)清理鍋爐壓力容器內(nèi)部粉塵。

5.提高鍋爐壓力容器檢驗(yàn)質(zhì)量

鍋爐壓力容器檢驗(yàn)質(zhì)量是檢驗(yàn)質(zhì)量工作中重要環(huán)節(jié),能夠保證鍋爐容器質(zhì)量及鍋爐的正常運(yùn)行。在日常的檢驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)鍋爐容器檢驗(yàn)要求是非常嚴(yán)格的,不允許超過(guò)規(guī)定值。如果檢驗(yàn)結(jié)果超出了鍋爐容器規(guī)定值,就必須對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行維修,如果經(jīng)過(guò)維修以后,鍋爐壓力容器仍然不合格,那么該鍋爐就應(yīng)該停止使用。

6.加強(qiáng)鍋爐壓力容器的管理

定期對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行全面檢查,避免異常物質(zhì)的入侵,確保工作環(huán)境清潔,同時(shí)還要對(duì)工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn),其中培訓(xùn)的內(nèi)容包括:讓工作人員熟悉鍋爐壓力容器的基本構(gòu)造、判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的正常與否、對(duì)工作人員的操作技能進(jìn)行培訓(xùn)以及培養(yǎng)工作人員的良好心態(tài)等等。另外,在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中必須嚴(yán)格按照操作說(shuō)明書(shū)進(jìn)行作業(yè),并從多方面考慮,以確保鍋爐壓力容器檢驗(yàn)工作順利進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之,做好鍋爐壓力容器的檢驗(yàn)工作對(duì)于人民的生產(chǎn)生活至關(guān)重要,為保證鍋爐壓力容器設(shè)備的作用得到有效性發(fā)揮,減少不必要事故的發(fā)生,就必須嚴(yán)格按照生產(chǎn)要求和質(zhì)量控制過(guò)程,正確對(duì)待鍋爐壓力容器的檢驗(yàn),只有按照正確的方法對(duì)鍋爐壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn),才能讓鍋爐壓力容器正常運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)揮應(yīng)有的作用。

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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.019

0 導(dǎo)言

為保證壓力容器的安全使用,對(duì)設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用及檢驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)制定措施強(qiáng)化管理,從而保證其安全使用。壓力容器屬耐耗類(lèi)設(shè)備,在使用過(guò)程中應(yīng)做好檢驗(yàn)工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)使用中存在的問(wèn)題,并針對(duì)問(wèn)題采取相應(yīng)措施來(lái)處理。

1 壓力容器檢驗(yàn)中存在的問(wèn)題

1.1 自身質(zhì)量方面的問(wèn)題

壓力容器自身就存在的質(zhì)量問(wèn)題,主要是容器上的問(wèn)題,例如設(shè)備零部件的剛性及穩(wěn)定性差、強(qiáng)度也低,支撐件被腐蝕;壓力容器密封不好;閥門(mén)有漏水漏氣現(xiàn)象;壓力容器本身沒(méi)有防護(hù)及檢驗(yàn)的措施;設(shè)備的支撐方式不合理等。這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致設(shè)備操作人員發(fā)生中毒、燙傷等安全問(wèn)題。

(1)表面缺陷問(wèn)題。壓力容器表面缺陷主要有裂紋、缺口等,表面缺陷主要來(lái)自壓力容器的制造和加工過(guò)程及其投入使用過(guò)程,工作人員的人身安全和設(shè)備在生產(chǎn)中的使用效率都受到了極大的影響。壓力容器的表面存在缺陷,需即使進(jìn)行修復(fù)處理,在容器投入使用之前,查找問(wèn)題并認(rèn)真分析解決,保證其安全使用。

(2)壓力容器腐蝕問(wèn)題。壓力容器腐蝕問(wèn)題發(fā)生時(shí),容器的表面和結(jié)構(gòu)連接處會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)狀和分散銹蝕等問(wèn)題。被腐蝕部分的深度大于等于10mm、腐蝕范圍內(nèi)的直徑大于等于300mm以上的情況,為嚴(yán)重腐蝕;當(dāng)腐蝕為點(diǎn)狀,范圍內(nèi)直徑小于等于300mm、面積在50cm2以下,為腐蝕較輕[1]。容器的腐蝕較為嚴(yán)重時(shí),要及時(shí)處理,處理之后仍不合格,則要進(jìn)行報(bào)廢;容器腐蝕較輕時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

(3)容器焊縫問(wèn)題。容器在焊接的部位不連續(xù),當(dāng)容器受到應(yīng)力較大的外力時(shí),連接的部分容易發(fā)生裂縫問(wèn)題;此外,壓力容器在工作過(guò)程中,所需的壓力及溫度在不斷變化,承受載荷也在變大,相應(yīng)承受的強(qiáng)度就增加,從而產(chǎn)生焊縫,極大影響了壓力容器的正常工作。

1.2 壓力容器日常維護(hù)問(wèn)題

一些壓力容器的使用單位缺少專門(mén)的管理機(jī)構(gòu)和專職的工作人員,容器的操作人員沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn);此外,容器運(yùn)行時(shí),他們沒(méi)有對(duì)容器的使用環(huán)境、外界控制方法、維修方法等進(jìn)行嚴(yán)格注意。一些單位僅僅在檢查期間,才臨時(shí)進(jìn)行容器的檢驗(yàn),日常缺乏完備的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和定期定量的檢驗(yàn)計(jì)劃,導(dǎo)致壓力容器在檢驗(yàn)中無(wú)據(jù)可依。

1.3 環(huán)境與人員問(wèn)題

壓力容器在檢驗(yàn)時(shí),還有h境方面問(wèn)題,首先是檢驗(yàn)的空間太小,其次是容器的工作通風(fēng)不良好,最后容器內(nèi)部的溫度也不適合檢驗(yàn)。此外,這樣的檢驗(yàn)環(huán)境對(duì)工作人員的身體也有傷害。部分檢驗(yàn)工作人員還不具備專業(yè)的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù),會(huì)在決策過(guò)程中產(chǎn)生失誤,檢驗(yàn)過(guò)程中因自身原因犯錯(cuò)等。

2 壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中的措施分析

2.1 采用磁粉檢驗(yàn)表面缺陷

磁粉檢驗(yàn)方法是利用工件表面的不連續(xù)性產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉產(chǎn)生作用,來(lái)檢驗(yàn)壓力容器表面是否有缺陷,由于鐵元素在壓力容器的原材料中普遍存在,所以一般都會(huì)使用磁粉檢驗(yàn)法,這種方法具有速度快、靈敏度高、檢驗(yàn)成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì),并且對(duì)于容器表面缺口及裂紋也能準(zhǔn)確檢驗(yàn),哪怕是檢驗(yàn)容器組成部位折疊處及夾層等部位。一般設(shè)備單位都選擇此法,但其也有一定的局限性,比如只能用于檢驗(yàn)鐵磁性材料。

2.2 射線檢驗(yàn)整體尺寸

在檢驗(yàn)壓力容器時(shí)射線檢驗(yàn)方法應(yīng)用比較廣泛,主要對(duì)壓力容器表面缺口、裂紋、氣孔及其部位存在的焊縫等問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn)。此外,還可對(duì)壓力容器的局部或者整體尺寸進(jìn)行檢驗(yàn),這種方法具有精確、直觀的特點(diǎn),直接能得到圖像及結(jié)果,對(duì)實(shí)際應(yīng)用有較好的指導(dǎo)意義,但對(duì)壓力容器的零部件如棒材、鍛件和管材的檢驗(yàn),仍不到位,因此還需進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)射線檢驗(yàn)法的深層用法[2]。

2.3 超聲波檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷

超聲波檢驗(yàn)方法作用在于檢驗(yàn)容器內(nèi)部存在的裂縫,利用超聲波在容器內(nèi)部進(jìn)行傳導(dǎo),根據(jù)超聲波在傳播過(guò)程中,聲波具有表面反射的性質(zhì)以及聲波的變化,來(lái)發(fā)現(xiàn)容器表面或內(nèi)部的缺陷,超聲波檢驗(yàn)與射線檢驗(yàn)方式相比,穿透力更強(qiáng)和靈敏度更高,且檢驗(yàn)檢驗(yàn)速度快、指向明確、效率高、成本低,檢驗(yàn)效果也很好。此外,對(duì)容器內(nèi)部的焊縫及潛在缺陷也具有較高的靈敏度,實(shí)際應(yīng)用價(jià)值高且檢驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)小,值得推廣。

2.4 滲透檢驗(yàn)部位缺陷

在對(duì)壓力容器材料是否有非疏松特點(diǎn)、非多孔特質(zhì)檢驗(yàn)時(shí),通常使用滲透檢驗(yàn)方法,比如檢測(cè)陶瓷、塑料、鋼鐵及有色金屬等材料,需要通過(guò)去除劑、滲透液和顯像劑等作用,應(yīng)用毛細(xì)管現(xiàn)象的原理,從而使容器表面的缺陷顯現(xiàn)。在整個(gè)過(guò)程中,如果壓力容器表面有裂紋或裂縫,液體會(huì)滲透進(jìn)去,再清楚表面的液體,容器的完整性就可以通過(guò)顯像劑來(lái)暴露出來(lái)[3]。此外,為保證準(zhǔn)確的檢驗(yàn)出壓力容器的缺陷部位,就需要使用質(zhì)量上佳的滲透液、顯像劑,在檢驗(yàn)時(shí)要符合科學(xué)規(guī)范的流程,這種方法使得檢測(cè)的結(jié)果更準(zhǔn)確,并且擁有較廣的探測(cè)范圍,相對(duì)于以上幾種方法,還能檢測(cè)到不能涉及的范圍,從而使壓力容器的潛在風(fēng)險(xiǎn)得以避免。

2.5 做好壓力容器檢驗(yàn)質(zhì)量改善

在對(duì)檢測(cè)壓力容器時(shí),評(píng)判壓力容器質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)就是檢驗(yàn)的檢測(cè)質(zhì)量。只有檢驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)量可靠,壓力容器的安全運(yùn)行才能得到保障。因此,為了使檢驗(yàn)質(zhì)量得到保證,需要合理控制各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù),如果發(fā)生高于正常值情況,對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行及時(shí)修復(fù),在完成修復(fù)后,還要進(jìn)行復(fù)檢,只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)才能夠開(kāi)始后續(xù)工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

總的說(shuō)來(lái),只要平時(shí)的檢驗(yàn)中注重監(jiān)管,對(duì)壓力容器檢驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,應(yīng)認(rèn)真找出問(wèn)題原因及解決方法,采用先進(jìn)的檢驗(yàn)方法,有效處理并檢驗(yàn)成功,才能促進(jìn)壓力容器的更有效使用。

參考文獻(xiàn):

[1]高原,劉海光.壓力容器檢驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題分析及應(yīng)對(duì)措施[J].化工管理,2014(09).

篇6

繞規(guī)模發(fā)放貸款。

出口押匯的主要作用在于為我國(guó)出口企業(yè)提供資金融通,加速出口企業(yè)資金周轉(zhuǎn),鼓勵(lì)我國(guó)企業(yè)出口創(chuàng)匯。為了充分體現(xiàn)出口押匯業(yè)務(wù)政策的優(yōu)惠性,政策規(guī)定出口押匯不得占用銀行的信貸規(guī)模指標(biāo)。然而在實(shí)踐中,有些商業(yè)銀行卻出于對(duì)信貸規(guī)模和其他因素的考慮,將一般外匯貸款當(dāng)作出口押匯業(yè)務(wù),即擴(kuò)大人民幣的貸款規(guī)模。我國(guó)商業(yè)銀行法第39條第2項(xiàng)、第4項(xiàng)分別規(guī)定:貸款余額與存款余額的比例不得超過(guò)75%,對(duì)同一借款人的貸款余額與商業(yè)銀行資本余額的比例不超過(guò)25%。因此,將外匯貸款業(yè)務(wù)當(dāng)作出口押匯業(yè)務(wù),如果貸款數(shù)額超出了我國(guó)商業(yè)銀行關(guān)于資產(chǎn)負(fù)債比例管理的規(guī)定,不僅違反了國(guó)家法律及政策性的規(guī)定,而且還繞了貸款規(guī)??刂频募t燈,會(huì)變相地?cái)U(kuò)大人民幣貸款的規(guī)模。

將打包貸款當(dāng)做出口押匯。

打包貸款是指在信用證結(jié)算方式下,出口商以信用證為抵押向銀行申請(qǐng)發(fā)貨前取得一定資金融通的一種融資方式。在實(shí)踐中,在出口商僅僅提供信用證單據(jù)的情況下,銀行就為其辦理出口押匯。因此銀行實(shí)際上是將打包貸款當(dāng)成了出口押匯。由于打包貸款下出口商不提供貨物出運(yùn)的全套單據(jù),因此對(duì)于辦理出口押匯的銀行而言,信用證只是還款來(lái)源的保證,而不是抵押。由于沒(méi)有貨物、沒(méi)有擔(dān)保,因此銀行會(huì)面臨回收貸款的風(fēng)險(xiǎn)。在出口企業(yè)無(wú)法按時(shí)提交信用證條款中要求的各種單證或全部信用證的所有條款時(shí),商業(yè)銀行就無(wú)法用抵押的信用證向開(kāi)證行提出付款要求,商業(yè)銀行能否回收貸款只能依靠出口企業(yè)的信譽(yù)。

審查不嚴(yán),造成國(guó)家退稅款流失。

我國(guó)出口收匯核銷(xiāo)管理辦法實(shí)施細(xì)則第23條規(guī)定:對(duì)于打包放款或者出口押匯,銀行在結(jié)匯或者入帳的同時(shí)不得出具出口收匯核銷(xiāo)專用聯(lián),須待出口貨款收回后,才能按照本實(shí)施細(xì)則第22條的要求辦理有關(guān)手續(xù),并出具出口收匯核銷(xiāo)專用聯(lián)。但是,在實(shí)踐中,銀行為出口企業(yè)辦理完出口押匯手續(xù),違規(guī)操作,無(wú)論貨物是否出口,出口單位是否收回外匯,都給出口商結(jié)匯水單,到外匯管理局核銷(xiāo)。因此,違規(guī)的出口押匯,便可以為企業(yè)套取國(guó)家退稅款提供方便。商業(yè)銀行違規(guī)辦理出口押匯業(yè)務(wù),不僅使國(guó)家退稅不實(shí),而且也使銀行外匯資產(chǎn)帶來(lái)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。

與現(xiàn)行法律規(guī)定要求不一致,引發(fā)法律風(fēng)險(xiǎn)。

銀行在實(shí)際辦理出口押匯時(shí),有時(shí)會(huì)在押匯協(xié)議中約定,在押匯申請(qǐng)人不能如期償還押匯款項(xiàng)時(shí),則獲得對(duì)相關(guān)單據(jù)及其所指向貨物的所有權(quán)。但是我國(guó)擔(dān)保法第66條規(guī)定:出質(zhì)人和質(zhì)權(quán)人在合同中不得約定在債務(wù)履行期限屆滿質(zhì)權(quán)人未受清償時(shí),質(zhì)物的所有權(quán)轉(zhuǎn)移為質(zhì)權(quán)人所有。但是由于各個(gè)國(guó)家的法律法規(guī)對(duì)同一問(wèn)題規(guī)定的不同,勢(shì)必會(huì)引發(fā)一定的法律風(fēng)險(xiǎn)。具體到出口押匯協(xié)議,國(guó)內(nèi)銀行在出口押匯實(shí)踐中采取與國(guó)內(nèi)法不協(xié)調(diào)的做法,可能會(huì)幫助其贏得一些國(guó)外的訴訟。但是如果在涉外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易糾紛中,如果確定我國(guó)的法律為其適用的準(zhǔn)據(jù)法,則會(huì)因?yàn)榕c我國(guó)法律相違背而產(chǎn)生一些問(wèn)題。

對(duì)策分析

銀行辦理出口押匯存在的問(wèn)題,既有內(nèi)部因素,諸如銀行自身利益驅(qū)使,如通過(guò)變換手法繞規(guī)模發(fā)放貸款,以增加銀行的收益;也有外部的原因,如銀行間為了競(jìng)爭(zhēng)的需要,采取一些變通或違規(guī)的做法,以此來(lái)爭(zhēng)取客戶等。針對(duì)這些問(wèn)題,筆者認(rèn)為,除強(qiáng)化宏觀金融意識(shí)、加強(qiáng)人才管理和培訓(xùn)力度外,從業(yè)務(wù)角度來(lái)說(shuō),應(yīng)有四大方面需要重視:

首先,要加強(qiáng)銀行墊款資金的管理。

由于出口押匯業(yè)務(wù)不同于其他外匯貸款業(yè)務(wù),從押匯到實(shí)現(xiàn)出口貨款的收回需要一段時(shí)間,且貨款是否能按時(shí)足額收回,具有不確定性。從出口方而言,一旦出口企業(yè)貨款不能收回,造成的損失可能會(huì)殃及銀行,因而導(dǎo)致銀行墊款的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)商業(yè)銀行法第59條規(guī)定:商業(yè)銀行應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)規(guī)定,制定本行的業(yè)務(wù)規(guī)則,建立、健全本行的風(fēng)險(xiǎn)管理和內(nèi)部控制制度。銀行通過(guò)健全風(fēng)險(xiǎn)管理和內(nèi)控制度,加強(qiáng)對(duì)出口押匯墊款資金實(shí)行跟蹤管理,對(duì)押匯日期、金額、核銷(xiāo)期限、未核銷(xiāo)原因等情況進(jìn)行嚴(yán)格考核,并通過(guò)出口押匯的總賬與明細(xì)賬來(lái)反映押匯業(yè)務(wù)的管理、以及效益的情況。

其次,要加強(qiáng)各種單據(jù)和申請(qǐng)人資格的審查。

國(guó)際貿(mào)易融資業(yè)務(wù)中涉及的各種單據(jù)種類(lèi)多、內(nèi)容廣,稍有不慎就有可能出現(xiàn)出口押匯詐騙的風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)對(duì)各種單據(jù)和申請(qǐng)人的資格審查不但涉及業(yè)務(wù)收入的獲得,而且還關(guān)系融資款項(xiàng)的回收。因此對(duì)單據(jù)審查不符條款、開(kāi)證行或議付行資信和經(jīng)營(yíng)作風(fēng)不佳、索匯路線曲折、申請(qǐng)人或開(kāi)證行所在地區(qū)或國(guó)家政局不穩(wěn)等影響到融資款項(xiàng)回收的情況,商業(yè)銀行要認(rèn)真、嚴(yán)格對(duì)待,不符合自身經(jīng)營(yíng)原則的,堅(jiān)決不予辦理。

再次,及時(shí)核銷(xiāo)銀行墊款。

篇7

1.在用壓力容器定期檢驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題及處理

1.1.一般性問(wèn)題的分析及處理

1.1.1.對(duì)于機(jī)械的碰撞、電弧灼傷以及焊接時(shí)遺留的焊跡等原因造成壓力容器表面產(chǎn)生的裂紋,一般的處理方式是對(duì)壓力容器表面進(jìn)行打磨,打磨完成后要進(jìn)行表面檢測(cè),以檢查表面裂紋是否完全消除,而打磨過(guò)程中應(yīng)注意打磨傾斜度必須大于裂紋的三分之二,以確保表面光滑、平緩。另外,如果檢測(cè)出的裂紋深度小于表面厚度的5%且不足2mm的話,則可暫時(shí)不進(jìn)行打磨修復(fù)。

1.2.焊接參數(shù)選取不正確或操作不規(guī)范等原因造成的咬邊問(wèn)題,由于其非常造成裂紋并不斷惡化,對(duì)壓力容器有較大的危害性。因此,我們?cè)跈z測(cè)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格按照《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中對(duì)咬邊現(xiàn)象的判定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)咬邊進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè),堅(jiān)決不能放過(guò)每一處咬邊問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)后要盡早對(duì)其進(jìn)行打磨直到完全處理位置。

1.3.壓力容器的腐蝕主要有三種,分別是點(diǎn)狀腐蝕、均勻腐蝕和局部腐蝕:

1.3.1.點(diǎn)狀腐蝕,雖然這類(lèi)腐蝕比較分散,看似不起眼,但事實(shí)上很容易導(dǎo)致容器穿孔,因此我們?cè)跈z驗(yàn)時(shí)要對(duì)其多加小心,如果發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)狀腐蝕超過(guò)容器厚度的三分之二,或者分布直徑超過(guò)20cm的話,就需要馬上采取補(bǔ)焊措施,如果相反則可以暫時(shí)將其列入觀察對(duì)象不用立即采取措施。

1.3.2.均勻腐蝕,會(huì)對(duì)容器表面的厚度進(jìn)行均勻地減薄,因此如果只靠人眼觀察判斷,是難度很高且沒(méi)法保證準(zhǔn)確性的,所以應(yīng)通過(guò)厚度測(cè)量對(duì)其腐蝕厚度進(jìn)行測(cè)量,再按照相關(guān)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行校核,一次性通過(guò)或補(bǔ)焊后通過(guò)校核后,就可以對(duì)其進(jìn)行定級(jí),定為3級(jí)或4級(jí)。

1.3.3.局部腐蝕,是三種腐蝕中情況最為復(fù)雜的一種,局部腐蝕分兩種,一種是附帶應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕或者石墨化等直接對(duì)容器材質(zhì)產(chǎn)生劣化影響的局部腐蝕,只是用普通的補(bǔ)焊措施是無(wú)法將其根除的,應(yīng)該通過(guò)對(duì)受腐蝕元件的更換結(jié)合結(jié)挖補(bǔ)方式解決;另一種是一般的局部腐蝕,對(duì)于這種腐蝕我們應(yīng)該經(jīng)過(guò)測(cè)量后對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱參數(shù)G0的計(jì)算,通過(guò)計(jì)算結(jié)果判斷進(jìn)行補(bǔ)焊的必要性。

1.4.埋藏缺陷

對(duì)壓力容器埋藏缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用超聲波檢測(cè)或者射線探傷的方式,在發(fā)現(xiàn)存在埋藏缺陷后,要按照相關(guān)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行安全定級(jí),如果定級(jí)結(jié)果為4級(jí)或5級(jí)時(shí),負(fù)責(zé)檢驗(yàn)的人員有義務(wù)向壓力容器使用者報(bào)告,并共同對(duì)是否對(duì)焊縫埋藏采取補(bǔ)焊修復(fù),以提升其安全定級(jí)進(jìn)行研究分析。一般來(lái)說(shuō),檢測(cè)人員和使用者可以根據(jù)實(shí)際情況選擇《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》或者《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)程》中的要求對(duì)埋藏缺陷是否進(jìn)行補(bǔ)焊進(jìn)行判斷,但要留意的是,對(duì)于大型的壓力容器,若發(fā)現(xiàn)焊縫埋藏,修復(fù)難度會(huì)比一般的壓力容器高上很多,這時(shí),我們應(yīng)該聘請(qǐng)擁有豐富檢測(cè)和修復(fù)處理經(jīng)驗(yàn)的單位,嚴(yán)格按照《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》的相關(guān)規(guī)定來(lái)對(duì)壓力容器進(jìn)行高品質(zhì)的檢驗(yàn)、安全定級(jí)以及修復(fù)處理。

2.焊接處理的注意事項(xiàng)

對(duì)于經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)、定級(jí)不合格的壓力容器,必須對(duì)其進(jìn)行焊接處理,以提高其安全定級(jí),保障其使用的安全性。而對(duì)缺陷問(wèn)題進(jìn)行焊接處理時(shí),應(yīng)注意以下幾方面的事項(xiàng):

2.1.在對(duì)缺陷問(wèn)題進(jìn)行焊接處理前,需要確保負(fù)責(zé)檢驗(yàn)的人員在場(chǎng)或者受到他的授權(quán),而且負(fù)責(zé)焊接的人員需要具備一定的設(shè)計(jì)和焊接經(jīng)驗(yàn),如沒(méi)有則要在其他有經(jīng)驗(yàn)的焊接人員的監(jiān)督下進(jìn)行。另外,不能以壓力容器的制作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)缺陷問(wèn)題的安全等級(jí)進(jìn)行判定。

2.2.在對(duì)深度大的裂紋或者穿透性裂紋進(jìn)行補(bǔ)焊處理時(shí),需要用到例如像碳弧氣刨的熱源,為了避免裂紋受熱源加熱后導(dǎo)致裂紋發(fā)生擴(kuò)散,因此在焊接前必須根據(jù)裂紋的大小選擇在其兩端挖出止裂孔或止裂槽。

2.3.在對(duì)焊縫埋藏缺陷進(jìn)行焊補(bǔ)前,需要先用超聲波檢測(cè)或者射線探傷的方式進(jìn)行檢驗(yàn),而在焊補(bǔ)過(guò)程中應(yīng)盡量按由埋藏缺陷較淺部分開(kāi)始再到較深部分的順序焊補(bǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之,壓力容器產(chǎn)生缺陷問(wèn)題的原因有很多,可以是在其設(shè)計(jì)、選材、運(yùn)送以及制作等每一個(gè)步驟中產(chǎn)生。因此,壓力容器出現(xiàn)一定的缺陷問(wèn)題總是在所難免,所以我們應(yīng)該定期對(duì)壓力容器進(jìn)行全面檢測(cè),按照發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、準(zhǔn)確測(cè)量、安全定級(jí)、判定是否需要修復(fù)的流程對(duì)每一處缺陷問(wèn)題進(jìn)行跟進(jìn),從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到處理問(wèn)題中間的時(shí)間盡可能縮短,以免缺陷問(wèn)題的進(jìn)一步惡化,把缺陷問(wèn)題的數(shù)量和程度控制在允許的范圍內(nèi),從而對(duì)壓力容器的安全使用提供保障。

參考文獻(xiàn):

篇8

 

1.概述:

TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《容規(guī)》)中第2.13條中關(guān)于材料代用有如下說(shuō)明,“壓力容器制造或者現(xiàn)場(chǎng)組焊單位對(duì)主要受壓元件的材料代用,應(yīng)當(dāng)事先取得原設(shè)計(jì)單位的書(shū)面批準(zhǔn),并且在竣工圖上做詳細(xì)記錄。從新《容規(guī)》的修訂,可以認(rèn)識(shí)到,在壓力容器的建造中,有必要詳細(xì)論證材料代用的可行性,慎重考慮代用材料對(duì)工作介質(zhì)的相容性;考察待用材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力能否達(dá)到原設(shè)計(jì)的要求,是否需要改變焊接材料及焊接工藝的要求,以及是否需要改變熱處理狀態(tài)、無(wú)損檢測(cè)及焊接試板等要求。

2.以優(yōu)代劣(1)壓力容器用金屬材料的主要性能包括力學(xué)性能、制造工藝性能、耐腐蝕及耐高溫性能等。一種材料在某一方面的性能“優(yōu)”于另一種材料的同時(shí),有可能在其他方面“劣”于另一種材料。這一類(lèi)事例在壓力容器中很常見(jiàn),例如壓力容器用低合金鋼和壓力容器用碳素鋼,在不同的性能下即各有“優(yōu)劣”。

①壓力容器用低合金鋼,雖然其強(qiáng)度性能方面的指標(biāo)要優(yōu)于碳素鋼,但是其可焊性卻不如碳素鋼好。因此用低合金鋼替代碳素鋼時(shí),應(yīng)相應(yīng)修改對(duì)其焊接材料的要求。

②壓力容器用低合金鋼,雖然其強(qiáng)度性能方面的指標(biāo)要優(yōu)于碳素鋼,并且在價(jià)各方面要高于碳素鋼,但是在其冷加工性能卻不如碳素鋼好。鋼的過(guò)量塑性變形會(huì)引起其晶格扭曲,降低鋼的塑性和韌性,產(chǎn)生冷作硬化。因此GB150-1998中10.4.2.1中提出,“碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的3%;其他低合金鋼的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的2.5%”時(shí),應(yīng)于成形后進(jìn)行恢復(fù)材料性能的熱處理。論文大全。即,對(duì)壓力容器材料進(jìn)行“以優(yōu)代劣”可能會(huì)引發(fā)相應(yīng)的熱處理要求變化。

③壓力容器用低合金鋼雖然在強(qiáng)度性能指標(biāo)上要優(yōu)于碳素鋼,在價(jià)格方面要高于碳素鋼,但是其抗應(yīng)力腐蝕性能卻不如碳素鋼好。材料代用時(shí)如果考慮不周將會(huì)給壓力容器的使用帶來(lái)安全隱患。在有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向和濕H2S環(huán)境中的設(shè)備,隨著壓力容器用鋼級(jí)別的提高,相應(yīng)的對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的敏感性加大,在這種情況下如國(guó)用16MnR等低合金鋼代替20R、20g及Q235系列鋼會(huì)更容易出現(xiàn)問(wèn)題,原則上這類(lèi)“以優(yōu)代劣”是不允許的。

(2)材料性能對(duì)于某種材料而言,是確定不變的,是不以人們的意志為轉(zhuǎn)移的。但是,在不同的情況下,人們對(duì)材料性能的需求是千變?nèi)f化的,壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的“選材”及必要時(shí)的“代材”應(yīng)圍繞著這些“需求”展開(kāi)。論文大全。在材料代用問(wèn)題上“優(yōu)”“劣”判斷,應(yīng)具體問(wèn)題具體分析。

①鎮(zhèn)靜鋼雖然在價(jià)格和強(qiáng)度指標(biāo)上要優(yōu)于沸騰鋼,但是,當(dāng)用于制造搪玻璃容器時(shí),沸騰鋼的涂搪效果反而比鎮(zhèn)靜鋼好。

②即使是所謂的“不銹鋼”也有其耐腐蝕性能不如碳素鋼和低合金鋼的場(chǎng)合,如含Clˉ離子介質(zhì)的工況。

③雖然16MnDR的低溫性能要優(yōu)于16MnR,價(jià)格也要高一些,但是其耐高溫性能卻不如16MnR,例如在設(shè)計(jì)溫度300℃時(shí),16MnDR的許用應(yīng)力為131MPa而16MnR的許用應(yīng)力為144MPa。所以在一些有高溫的容器上,16MnDR效果反而不如16MNR。

④同樣是不銹鋼,其性能也大相徑庭。如果對(duì)同一設(shè)備筒體不同部位選用不同材料的不銹鋼,由于兩種奧氏體不銹鋼存在電位差,將造成電偶腐蝕,使設(shè)備使用壽命大大縮短。

⑤對(duì)于換熱器管板來(lái)說(shuō),鍛件的綜合性能優(yōu)于板材,所以一般采用鍛件,但在某一厚度內(nèi)(一般在60mm以下時(shí))也可選用板材。如要求鍛件代板材時(shí),需要注意同一材質(zhì),同一厚度,同一設(shè)計(jì)溫度下板材與鍛件的許用應(yīng)力是不同的。例如16Mn鍛件,截面尺寸≤300mm,t≤100℃時(shí)[δ]t為150MPa;而16MnR板材,厚度為>36~60mm,t≤100℃時(shí)[δ]t為157MPa。因此必須考慮代用材料是否滿足原設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力的要求。

(3). 換熱器殼體、換熱管的材料代用涉及對(duì)其線脹系數(shù)的考慮。從降低溫差應(yīng)力的角度來(lái)看,如有可能的話,可以這樣考慮換熱器殼體材料與換熱管材料的匹配關(guān)系:

①當(dāng)管/殼程存在較大溫差時(shí),一般情況下管/殼程可選用線脹系數(shù)相差較大的材料,其原則為:當(dāng)管子溫升較大時(shí),選材時(shí)應(yīng)使管子材料的線脹系數(shù)小于殼程圓筒材料的線脹系數(shù);當(dāng)殼程圓筒溫升較大時(shí),選材應(yīng)使殼程圓筒材料的線脹系數(shù)小于管子材料的線脹系數(shù)。

②當(dāng)管/殼程存在較小的溫差時(shí),管/殼程可以選用相同的材料。

事實(shí)上線脹系數(shù)相差較大的材料往往是對(duì)鐵素體材料與奧氏體材料之間比較而言,鐵素體材料的線脹系數(shù)較低,奧氏體材料的線脹系數(shù)較高。論文大全。

(4). 超低碳不銹鋼的價(jià)格和耐腐蝕性雖然優(yōu)于普通不銹鋼,但是其耐高溫性卻不如普通不銹鋼。奧氏體不銹鋼既是耐酸不銹鋼,又是耐熱不銹鋼,碳在奧氏體不銹鋼中具有兩重性。從耐腐蝕性來(lái)說(shuō),需要降低含碳量;而從耐高溫性能來(lái)說(shuō),則需要適當(dāng)提高含碳量,后者往往容易被人忽視。

3.以厚代薄“以厚代薄”使殼體的受力由平面應(yīng)力狀態(tài)向平面應(yīng)變狀態(tài)轉(zhuǎn)變,對(duì)容器的受力狀態(tài)有害而無(wú)利。厚壁容器更容易產(chǎn)生三向拉應(yīng)力的平面應(yīng)變脆性斷裂。

(1). 當(dāng)對(duì)壓力容器殼體中的個(gè)別部件“以厚代薄”(如加厚封頭),會(huì)形成殼體的幾何不連續(xù),造成局部應(yīng)力。這種不利影響對(duì)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向的容器和承受狡辯載荷的容器后果尤為嚴(yán)重。在JB/T4736-2002中所給出的補(bǔ)強(qiáng)圈最大厚度為30mm,此時(shí),不允許以大于30mm的鋼板制作補(bǔ)強(qiáng)圈,即不得“以厚代薄”

(2). 壓力容器殼體整體上的“以厚代薄”會(huì)發(fā)生新的問(wèn)題:

①原設(shè)計(jì)中選用的焊接要求、無(wú)損檢測(cè)要求及熱處理要求都有可能相應(yīng)發(fā)生變化;

②殼體增厚,使壓力容器的重量相應(yīng)增加,可能使容器的制作和基礎(chǔ)受力狀況不佳;

③對(duì)于殼體兼做傳熱原件的壓力容器,增加殼體厚度會(huì)降低傳熱效果;

(3). 換熱器主要元件的“以厚代薄”會(huì)造成原本平衡的力系不平衡,此時(shí),必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

換熱器管板強(qiáng)度計(jì)算是將管束當(dāng)做彈性支撐,而管板則作為放置于這種彈性支撐基礎(chǔ)上的圓平板。然后,根據(jù)載荷大小、管束的剛度及周邊支撐情況來(lái)確定管板的彎曲應(yīng)力。在管板計(jì)算中,按有溫差的各種工況計(jì)算出的管板應(yīng)力、殼體軸向應(yīng)力、換熱管軸向應(yīng)力、換熱管與管板之間的拉脫力,只要有一個(gè)不能滿足強(qiáng)度要求,就需要設(shè)置膨脹節(jié)或采取其他相應(yīng)措施。溫差應(yīng)力與元件的金屬截面積成正比,換熱管和殼體的“以厚代薄”將相應(yīng)的增大溫差應(yīng)力,所以需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。

(4). 對(duì)于膨脹節(jié)、波紋管、撓性薄管板和薄管板等元件,原則性不應(yīng)“以厚代薄”,因?yàn)殡S著元件厚度的增加,其剛性也相應(yīng)增大,從而削弱了補(bǔ)償變形效果。

【參考文獻(xiàn)】

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5.[5]JB/T4736-2002補(bǔ)強(qiáng)圈.

6.[6]JB/T4746-2002鋼制壓力容器用封頭.

篇9

中圖分類(lèi)號(hào): TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

一.前言

化工事業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著舉足輕重的作用,化工壓力容器更是現(xiàn)階段化工企業(yè)生存發(fā)展的重要的設(shè)備保證。然而,由于我國(guó)當(dāng)前的壓力容器某些方面的技術(shù)尚不成熟以及設(shè)計(jì)人員等的主觀方面的問(wèn)題,使得我國(guó)的壓力容器的安全性能不高,為了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全,就必須加大化工壓力容器的安全、可靠性能的研究,不斷的推進(jìn)化工壓力容器的設(shè)計(jì)方式的改進(jìn),促進(jìn)我國(guó)化工事業(yè)的發(fā)展。筆者結(jié)合多年的理論研究和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)化工壓力容器的可靠性的設(shè)計(jì)提出自己見(jiàn)解。

二.化工壓力容器的概述及可靠性設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)述

1.化工壓力容器的概述

化工壓力容器是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)和試驗(yàn)裝置中的承受壓力的容器。按其外徑與內(nèi)徑的比值K的大小而分為薄壁容器(K≤1.2)和厚壁容器(K>1.2)。薄壁容器的受力可按二向(維)應(yīng)力狀態(tài)分析,厚壁容器因受力復(fù)雜,至少需按三向應(yīng)力狀態(tài)分析。按其承受壓力的高低可分為低壓容器(0.1≤p<1.6MPa),中壓容器(1.6≤p<10MPa)、高壓容器(10≤p<100MPa)和超高壓容器(≥100MPa)。按其工藝過(guò)程則可分為反應(yīng)容器、換熱容器、分離容器、貯運(yùn)容器等。按其受壓特點(diǎn)則可分為內(nèi)壓容器和外壓容器。高壓容器按其結(jié)構(gòu)制造特點(diǎn)又可分為熱套式、多層包扎式和繞帶式壓力容器。

2.可靠性設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)述

假定壓力容器的應(yīng)力s、強(qiáng)度r都為隨機(jī)變量,服從正態(tài)分布,將應(yīng)力與強(qiáng)度的分布密度分別記為f(s)與g(r),均值分別為μs、μr,標(biāo)準(zhǔn)差分別為σs、σr。由應(yīng)力一強(qiáng)度干涉模型(圖1)。設(shè)計(jì)對(duì)象強(qiáng)度>應(yīng)力的概率為:p(r―s>0),即為可靠度,用R表示,,β是失效概率的函數(shù),可從正態(tài)概率積分表中查得,β越大,結(jié)構(gòu)越可靠。強(qiáng)度和應(yīng)力之差y=r-s為可靠性隨機(jī)變量,亦服從正態(tài)分布,由正態(tài)分布函數(shù)特征性知其均值、標(biāo)準(zhǔn)差、β值分別為

可靠性設(shè)計(jì)就是根據(jù)應(yīng)力和強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)特征,使設(shè)計(jì)出的平均強(qiáng)度滿足可靠性要求,即

三.化工壓力容器的設(shè)計(jì)要求

1.保證完成工藝生產(chǎn):化工壓力容器必須能承擔(dān)工藝過(guò)程所要求的壓力、溫度、介質(zhì)及具備工藝生產(chǎn)所要求的規(guī)格(直徑、長(zhǎng)度、容積)和結(jié)構(gòu)(開(kāi)孔接管、密封等)。

2.生產(chǎn)時(shí)安全可靠:化工生產(chǎn)的物料往往具有強(qiáng)烈的腐蝕性、毒性、易燃易爆,工作時(shí)內(nèi)部?jī)?chǔ)存著一定的能量,一旦發(fā)生破壞,容器內(nèi)部?jī)?chǔ)存的能量將在極短的時(shí)間釋放出來(lái),具有極大的摧毀力,因而必須安全可靠。

3.預(yù)定的使用壽命:影響化工壓力容器使用壽命的主要因素是化工介質(zhì)的腐蝕,它會(huì)使容器殼體壁厚減薄、甚至爛穿,因此在設(shè)計(jì)容器時(shí)必須考慮附加腐蝕裕量來(lái)保證滿足使用年限的要求。

4.制造、檢驗(yàn)、安裝、操作和維修方便:提出這一要求的目的,一方面是基于安全性的考慮,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造和檢驗(yàn)的設(shè)備,其質(zhì)量就容易得到保證,即使存在某些超標(biāo)缺陷也能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn),便于及時(shí)予以消除;另一方面,這樣做的目的也是為了滿足某些特殊的使用要求,如對(duì)于頂蓋需要經(jīng)常裝拆的試驗(yàn)容器,要盡量采用快拆的密封結(jié)構(gòu),避免使用螺栓連接;又如對(duì)于有清洗、維修內(nèi)件要求的容器,需設(shè)置必要的人孔或手孔。

四.壓力容器的點(diǎn)蝕及控制

1.壓力容器的點(diǎn)蝕基本特征:金屬在介質(zhì)中表面上個(gè)別點(diǎn)或微小區(qū)域內(nèi),出現(xiàn)蝕孔或麻點(diǎn)且隨時(shí)間推移不斷向縱深發(fā)展形成小孔狀腐蝕坑。

2.發(fā)生條件:容器內(nèi)具有易鈍化的金屬,存在侵蝕性陰離子(例如Cl-)與氧化劑。

3.設(shè)計(jì)中對(duì)壓力容器點(diǎn)蝕的控制:針對(duì)點(diǎn)蝕腐蝕,一般來(lái)講加緩蝕劑為重要控制手段。緩蝕劑可以是無(wú)機(jī)緩蝕劑也可是有機(jī)緩蝕劑,可依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要選取合適的緩蝕劑。選取含Cr、Mo、N元素的材料可有效提高抗點(diǎn)蝕能力。

五.壓力容器的晶間腐蝕和控制

主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在而產(chǎn)生。

1.晶間腐蝕的特性:晶粒和晶界區(qū)的組織不同決定了其電化學(xué)性質(zhì)不同,適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下晶粒和晶界的差異才能顯露出來(lái)。

2.控制措施:一是采取用超低碳鋼,降低N、C、P等含量;二是添加少量穩(wěn)定化元素Ti或Nb。

六.壓力容器的應(yīng)力腐蝕(SCC)及其控制

1.SCC的基本特征研:研究SCC的特征可以從宏觀和微觀兩個(gè)方向分別入手。

一是宏觀特征:SCC基本無(wú)可塑性變形;腐蝕部位具有局限性,并呈樹(shù)枝狀裂紋;主裂紋與導(dǎo)致裂紋的拉應(yīng)力方向呈垂直狀態(tài);應(yīng)力大小可影響裂紋和斷口形態(tài)。二是微觀特征:形式多樣,可有穿晶、沿晶或混合型;其一般是由表面向內(nèi)部逐步發(fā)展;腐蝕斷面可有多種花紋。

2.SCC產(chǎn)生條件:一是SCC的產(chǎn)生必須具備一定拉應(yīng)力。此拉應(yīng)力主要來(lái)源于容器組裝時(shí)期殘留的拉應(yīng)力,容器工作時(shí)所承受的熱應(yīng)力和工作應(yīng)力,以及腐蝕發(fā)生后腐蝕產(chǎn)物膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力。二是SCC的產(chǎn)生必須要有特定的介質(zhì)。一些介質(zhì)可以引起金屬產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。介質(zhì)條件可以隨局部未知的濃縮變化而變化。三是不同材質(zhì)的金屬,對(duì)腐蝕的敏感性不同。一般情況下,純金屬材料比合金材料發(fā)生SCC的概率更小,不同組織具有不同敏感性,鐵素體不銹鋼比奧氏體不銹鋼不易“氯脆”。

3.設(shè)計(jì)中對(duì)SCC的控制:一是堿脆及其控制。鍋爐鋼易發(fā)生堿脆,在設(shè)計(jì)中可選用適當(dāng)?shù)奶间?,如宜用含C約0.20%的鎮(zhèn)靜鋼,資料顯示加入Al、Ti(0.2~0.7%)、Cr、稀土(

七.預(yù)防壓力容器破裂問(wèn)題的技術(shù)探討

化學(xué)壓力容器的破裂形式主要有五種,即:1.韌性破裂2.脆性破壞3.疲勞破壞4.腐蝕破裂5.蠕變破壞?,F(xiàn)根據(jù)五種化學(xué)壓力容器的破裂形式,有針對(duì)性的提出解決措施。

1.韌性破裂預(yù)防措施

韌性破壞的產(chǎn)生主要是由于材料所受應(yīng)力過(guò)大,超過(guò)了容器的極限強(qiáng)度,因此在設(shè)計(jì)生產(chǎn)容器時(shí),要確保所用材料具有足夠厚度和強(qiáng)度,以滿足實(shí)際工作需要、同時(shí)嚴(yán)格按照容器的工作參數(shù)進(jìn)行操作,避免容器超工作參數(shù)運(yùn)行情況的發(fā)生,同時(shí)應(yīng)注重日常養(yǎng)護(hù)維修工作,保證容器各監(jiān)測(cè)儀器的靈敏可靠度,使其真正發(fā)揮險(xiǎn)前預(yù)警作用,同時(shí)若發(fā)現(xiàn)容器有明顯塑性變形的情況下,應(yīng)立即停止使用。

2.脆性破裂的預(yù)防措施

容器發(fā)生脆性破壞主要是由于材料的韌性太低造成的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用韌性良好的材料、同時(shí)制造焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行NB-T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》,盡量消除容器內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。在實(shí)際使用中要加強(qiáng)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)消除。

3.疲勞破裂的預(yù)防措施

疲勞破裂的產(chǎn)生是由于長(zhǎng)期受到重復(fù)應(yīng)力的作用,使得應(yīng)力集中,在薄弱面產(chǎn)生裂縫引起的。因此在實(shí)際使用中應(yīng)避免不必要的加壓和卸載操作、同時(shí)在設(shè)計(jì)制造時(shí)要保證質(zhì)量,使其能夠發(fā)揮應(yīng)有的功能。

4.腐蝕破裂預(yù)防措施

造成腐蝕破裂的原因是由于腐蝕介質(zhì)與容器器壁接觸發(fā)生反應(yīng),因此在實(shí)際使用中可以采取措施,避免介質(zhì)與承壓部件的接觸,同時(shí)加強(qiáng)日常防護(hù),將隱患消除與萌芽之中。

5.蠕變破裂的預(yù)防措施

蠕變破裂通常是在高溫與應(yīng)力共同作用的結(jié)果。在設(shè)計(jì)時(shí)要選擇合適的材料,設(shè)計(jì)合理受力結(jié)構(gòu),滿足高溫與應(yīng)力作用的要求、同時(shí)在使用中應(yīng)盡量避免容器局部產(chǎn)生高溫、同時(shí)經(jīng)常養(yǎng)護(hù)維修,防止蠕變破裂事故的發(fā)生。

八.結(jié)束語(yǔ)

加強(qiáng)化工壓力容器可靠性的設(shè)計(jì)具有重要的意義,它關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、化工科學(xué)的進(jìn)步、化工企業(yè)的生存發(fā)展以及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。當(dāng)前我國(guó)的化工壓力容器的安全可靠性能還比較低,當(dāng)然這是各種因素綜合作用的結(jié)果,作為一名化工設(shè)計(jì)人員,我們有責(zé)任也有義務(wù)通過(guò)自己的努力,采取各種措施來(lái)加強(qiáng)化工容器的安全。

參考文獻(xiàn):

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篇10

中圖分類(lèi)號(hào):X928.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1含缺陷壓力容器應(yīng)力分析

壓力容器是工業(yè)生產(chǎn)中常用的設(shè)備,但是由于受到使用環(huán)境的影響,不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些裂紋或者不同程度的缺陷,帶著這些缺陷長(zhǎng)期在惡劣的工作條件下使用就非常容易產(chǎn)生破壞性的安全事故,所以需要進(jìn)行必要的應(yīng)力分析以及安全性評(píng)價(jià)。在含缺陷壓力容器的應(yīng)力分析中,主要是研究應(yīng)力沿容器壁的分布規(guī)律以及大小,即均勻分布、線性分布以及非線性分布,并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到含缺陷壓力容器的一次膜應(yīng)力、一次彎曲應(yīng)力以及二次應(yīng)力和由局部或者總體不連續(xù)性或者錯(cuò)邊造成的一次應(yīng)力的放大倍數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)資料,然后利用應(yīng)力分析軟件輸入這些數(shù)據(jù)資料對(duì)含缺陷壓力容器進(jìn)行應(yīng)力分析。

含缺陷壓力容器通過(guò)建立有限元模型,定義材料的屬性以及約束條件,并且施加載荷求解,最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到壓力容器的應(yīng)力分析結(jié)果。用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行含缺陷壓力容器應(yīng)力參數(shù)的計(jì)算,還需要輸入材料的結(jié)構(gòu)關(guān)系、彈性模量以及泊松比等參數(shù),此外還應(yīng)該考慮各種可能的荷載,并根據(jù)具體失效模式的安全評(píng)價(jià)需要以及相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法,采用成熟、可靠的方法計(jì)算含缺陷壓力容器應(yīng)力分析中所需的參數(shù)。

2含缺陷壓力容器安全性評(píng)價(jià)

含缺陷壓力容器安全性評(píng)價(jià)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括缺陷的類(lèi)型、尺寸以及位置、結(jié)構(gòu)和焊縫的幾何形狀和尺寸;材料的化學(xué)成分、力學(xué)和斷裂韌度性能數(shù)據(jù),由載荷引起的應(yīng)力以及殘余應(yīng)力。其中超標(biāo)缺陷是指超過(guò)壓力容器制造或者驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及其法規(guī)、規(guī)章所規(guī)定的允許尺寸的缺陷。含缺陷壓力容器的安全評(píng)價(jià)要根據(jù)國(guó)家頒布的《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》,依據(jù)合乎使用,最弱環(huán)的原則,用更加客觀、科學(xué)的方法判斷在用含缺陷壓力容器在規(guī)定的使用工況條件下能否繼續(xù)安全使用。在采用《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》進(jìn)行含缺陷壓力容器安全性評(píng)價(jià)除了應(yīng)該遵循相應(yīng)的規(guī)定外,還應(yīng)該遵守國(guó)家有關(guān)部門(mén)頒布的相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)章制度。以下就從含缺陷壓力容器的斷裂失效、塑性失效以及疲勞失效三個(gè)方面分析安全評(píng)價(jià)的方法:

2.1斷裂失效評(píng)價(jià)

含缺陷壓力容器斷裂評(píng)定是只采用斷裂力學(xué)分析的方法,評(píng)價(jià)含缺陷壓力容器和結(jié)構(gòu)能否排除斷裂失效的安全評(píng)定。進(jìn)行斷裂失效評(píng)價(jià)主要包括平面缺陷、非平面缺陷以及形狀缺陷這三大類(lèi)型。在具體評(píng)價(jià)時(shí),按照《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》中的有關(guān)規(guī)定對(duì)實(shí)測(cè)的平面缺陷進(jìn)行規(guī)則化表征處理,將缺陷表征為規(guī)則的裂紋狀表面缺陷、埋藏缺陷或者穿透缺陷,表征后含缺陷壓力容器的裂紋形狀為橢圓形、圓形、半橢圓形或者矩形。表征裂紋尺寸應(yīng)該根據(jù)具體缺陷情況向缺陷外接矩形之高和長(zhǎng)來(lái)確定。對(duì)于穿透裂紋其長(zhǎng)度為半長(zhǎng),二維缺陷為橢圓化后短軸長(zhǎng)度的一半,即表面裂紋的深度、埋藏裂紋自身高度的一半或者角裂紋沿接管壁的深度,缺陷外接矩形之長(zhǎng)邊應(yīng)該與鄰近的殼體表面平行。

2.2塑性失效評(píng)價(jià)

含缺陷壓力容器塑性失效評(píng)定是指采用塑性極限分析的方法,即使用塑性極限載荷以及塑性屈服載荷來(lái)評(píng)價(jià)含缺陷壓力容器和結(jié)構(gòu)能否排除塑性失效的安全評(píng)定。其中含缺陷壓力容器的塑性極限載荷是按照理想塑性對(duì)材料進(jìn)行假設(shè),以實(shí)際材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的平均值作為材料的流變應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算,所得到的結(jié)果即為含缺陷壓力容器所能承受的最大載荷。塑性屈服載荷同樣是按照理想塑性對(duì)材料進(jìn)行假設(shè),以實(shí)際材料屈服強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算,所得到的結(jié)果即為含缺陷壓力容器所能承受的最大載荷。

2.3疲勞失效評(píng)價(jià)

含缺陷壓力容器疲勞失效評(píng)定是指評(píng)價(jià)含缺陷壓力容器和結(jié)構(gòu)在預(yù)期疲勞載荷的作用下,在所要求的繼續(xù)使用期內(nèi)能否排除疲勞失效的安全評(píng)定。含缺陷壓力容器的疲勞評(píng)價(jià),首先依據(jù)疲勞裂紋擴(kuò)展速率與裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子變化幅度的關(guān)系,確定在規(guī)定的循環(huán)周期內(nèi)疲勞裂紋的擴(kuò)展量和最終尺寸,然后根據(jù)所給出的判別條件和方法,來(lái)判斷該平面缺陷是否會(huì)發(fā)生疲勞裂紋。含缺陷壓力容器的缺陷疲勞評(píng)價(jià)的具體步驟包括缺陷的表征、應(yīng)力變化范圍的確定,材料性能數(shù)據(jù)的確定、疲勞裂紋的計(jì)算,免于疲勞評(píng)定的判別、疲勞裂紋擴(kuò)展量的計(jì)算、允許裂紋尺寸的計(jì)算和安全性評(píng)價(jià)。

含缺陷壓力容器在安全性評(píng)價(jià)完成以后,相關(guān)的評(píng)價(jià)單位應(yīng)該依據(jù)國(guó)家頒布的法律法規(guī)以及《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》中的有關(guān)規(guī)定,及時(shí)整理出一套系統(tǒng)完備的安全性評(píng)價(jià)報(bào)告,在報(bào)告中要有含缺陷壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝以及使用等基本情況以及缺陷檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)力狀況、測(cè)試分析結(jié)果,并且要明確指出含缺陷壓力容器的評(píng)價(jià)結(jié)論以及后續(xù)使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)。含缺陷壓力容器安全性評(píng)價(jià)方法的選擇應(yīng)該以避免在規(guī)定工況下安全評(píng)價(jià)期內(nèi)發(fā)生各種失效模式而導(dǎo)致事故的可能為原則,并且每一種評(píng)價(jià)方法只能針對(duì)相應(yīng)的失效模式進(jìn)行評(píng)價(jià)??傊挥袑?duì)各種可能引起含缺陷壓力容器失效的模式進(jìn)行科學(xué)合理判斷或者評(píng)價(jià)以后,才能判斷含缺陷壓力容器在規(guī)定的使用工況條件下能否繼續(xù)安全使用。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,含缺陷壓力容器應(yīng)力分析及安全性評(píng)價(jià)關(guān)系到設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)的安全和質(zhì)量。對(duì)于出現(xiàn)裂紋和缺陷的壓力容器需要根據(jù)同類(lèi)型的壓力容器或者機(jī)構(gòu)的應(yīng)力分析以及安全性評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷其失效模式。評(píng)價(jià)的含缺陷壓力容器或者結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)和檢驗(yàn)資料、使用工況以及對(duì)缺陷的理論檢驗(yàn)和物理診斷結(jié)果,并且對(duì)可能存在的腐蝕條件、應(yīng)力分析、高溫環(huán)境等情況對(duì)含缺陷壓力容器帶來(lái)的影響進(jìn)行綜合評(píng)定,更加客觀的確定含缺陷壓力容器在規(guī)定的使用工況條件下能否繼續(xù)安全使用。

參考文獻(xiàn):

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