3 壓力容器檢查方法
壓力容器檢查的主要內(nèi)容包括壓力容器外表面有無裂紋、變形、泄漏、局部過熱等不正?，F(xiàn)象;安全附件是否齊全、靈敏、可靠;緊固螺栓是否完好、全部旋緊;基礎(chǔ)有無下沉、傾斜以及防腐層有無損壞等異?，F(xiàn)象。外部檢查既是檢驗(yàn)人員的工作,也是操作人員日常巡回檢查項(xiàng)目。發(fā)現(xiàn)危及安全現(xiàn)象(如受壓元件產(chǎn)生裂紋、變形、嚴(yán)重泄?jié)B等) 應(yīng)予停車并及時(shí)報(bào)告有關(guān)人員。壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)必須在停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能進(jìn)行。檢驗(yàn)的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部?jī)?nèi)容外,還要檢驗(yàn)內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象;用肉眼和放大鏡對(duì)所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中部位檢查有無裂紋,必要時(shí)采用超聲波或射線探傷檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量;測(cè)量壁厚,若測(cè)得壁厚小于容器最小壁厚時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行強(qiáng)度校核,提出降壓使用或修理措施;對(duì)可能引起金屬材料的金相組織變化的容器,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行金相檢驗(yàn)。
通過檢驗(yàn),對(duì)檢驗(yàn)出的缺陷要分析原因并提出處理意見。修理后要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)周期為每三年一次,但對(duì)強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì)、劇毒介質(zhì)的容器檢驗(yàn)周期應(yīng)予縮短。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重缺陷的容器和焊接質(zhì)量差、材質(zhì)對(duì)介質(zhì)抗腐蝕能力不明的容器也均應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期。壓力容器全面檢驗(yàn)除了上述檢驗(yàn)項(xiàng)目外,還要進(jìn)行耐壓試驗(yàn)(一般進(jìn)行水壓試驗(yàn)) 。對(duì)主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。
但對(duì)壓力很低、非易燃或無毒、無腐蝕性介質(zhì)的容器,若沒有發(fā)現(xiàn)缺陷,取得一定使用經(jīng)驗(yàn)后,可不作無損探傷檢查。容器的全面檢驗(yàn)周期,一般為每六年至少進(jìn)行一次。對(duì)盛裝空氣和惰性氣體的制造合格容器,在取得使用經(jīng)驗(yàn)和一兩次內(nèi)外檢驗(yàn)確認(rèn)無腐蝕后,全面檢驗(yàn)周期可適當(dāng)延長(zhǎng)。
壓力容器受壓元件承受的的載荷形式多種多樣,但就其受力性質(zhì)而言,可分為熱應(yīng)力分析、機(jī)械應(yīng)力分析及穩(wěn)定性分析。壓力容器在頻繁交變的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力作用下,將使金屬材料發(fā)生疲勞損傷,縮短容器的使用壽命。
有限元分析作為一種先進(jìn)的分析計(jì)算手段,目前已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于壓力容器的分析與設(shè)計(jì)中。有限元的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化,就是將實(shí)際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體,實(shí)際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對(duì)離散體進(jìn)行分析,得出滿足工程精度的近似結(jié)果來代替對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析,這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題[4 ] 。
4 壓力容器安全研究的方法
(1) 數(shù)值計(jì)算法,主要采用有限元法分析計(jì)算,常用于科學(xué)研究,應(yīng)用于工程上還有一定的局限性。
(2) 基于斷裂力學(xué)理論的評(píng)定方法,這類評(píng)定方法主要是根據(jù)彈性斷裂力學(xué)或塑性斷裂力學(xué)的分析方法,對(duì)含缺陷容器的裂紋起裂和塑性破壞失效進(jìn)行定量的分析描述,方法有多種,如GE/ EPRI 法、PARIS/TADA 法、LBBNRC 法,該方法比數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單。
(3) 工程評(píng)定法,它是從簡(jiǎn)單的材料力學(xué)和塑性力學(xué)出發(fā),在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出工程上計(jì)算容器極限承載能力的簡(jiǎn)便公式。這種評(píng)定方法考慮了脆性斷裂失效、塑性失穩(wěn)失效,還考慮了彈塑性裂紋。
參考文獻(xiàn):
[1 ]駱紅云,張玉波,鐘群鵬. 國產(chǎn)壓力容器用鋼的概率失效評(píng)定曲線[J ] . 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006 ,32 (4) :
450 - 454.
[2 ]傅惠民,馬學(xué)榮. 壓力容器壽命控制方法[J ] . 機(jī)械強(qiáng)度,2004 ,26 (5) :506 - 509.
[3 ]王正方. 基于灰色系統(tǒng)理論的壓力容器安全運(yùn)行研究[D] . 東營:中國石油大學(xué),2008.
[4 ]何顯平. 基于有限元技術(shù)的壓力容器設(shè)計(jì)方法研究[D] . 貴陽:貴州大學(xué),2007.
