摘 要：對(duì)超期服役的鐵路罐車技術(shù)評(píng)定應(yīng)在常規(guī)檢測的基礎(chǔ)上，側(cè)重于焊縫質(zhì)量檢查（

無損探傷）、罐體材質(zhì)檢查（主要通過硬度測試）、壁厚測定及強(qiáng)度校核。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，不優(yōu)選采用應(yīng)力測試手段。檢驗(yàn)結(jié)果表明，該罐體的安全狀況等級(jí)評(píng)定為3級(jí)，仍可繼續(xù)使用。但考慮到其已使用的年限，其大修周期定為2年。關(guān)鍵詞：鐵路罐車；檢驗(yàn)；技術(shù)評(píng)定

液化氣體鐵路罐車安全管理規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）第五十條規(guī)定，對(duì)使用期限超過15a（年）的液氯罐車，在按大修規(guī)定的全部檢查項(xiàng)目進(jìn)行檢查后，應(yīng)對(duì)罐體進(jìn)行綜合分析和技術(shù)評(píng)定，并提出罐體報(bào)廢、返修、改為它用或繼續(xù)使用（包括下一次大修時(shí)間）的報(bào)告。　　我所于2002年對(duì)某廠一臺(tái)到期鐵路液氯罐車進(jìn)行了大修檢驗(yàn)及綜合技術(shù)評(píng)定。

1

罐車簡況　　該罐車由錦西化工機(jī)械廠設(shè)計(jì)并制造，1986年出廠，1987年投入運(yùn)行。罐車自投用以來，已按規(guī)定分別作了11次中修檢驗(yàn)和3次大修檢驗(yàn)。在前14次檢驗(yàn)中，罐體未發(fā)現(xiàn)重大缺陷，安全狀況等級(jí)1級(jí)。罐車原始技術(shù)資料、運(yùn)行記錄及歷次檢驗(yàn)、檢修報(bào)告齊全。罐車主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2

確定檢驗(yàn)要點(diǎn)和方案　　由于“規(guī)程”對(duì)此類超期服役鐵路罐車技術(shù)評(píng)定的內(nèi)容及評(píng)定原則未作出具體規(guī)定，如何在大修檢驗(yàn)的同時(shí)，適當(dāng)增加檢驗(yàn)項(xiàng)目，以盡可能全面掌握罐車目前的安全狀態(tài)，是本次檢驗(yàn)應(yīng)予考慮的主要問題，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析，對(duì)罐車?yán)^續(xù)運(yùn)行的可靠性作出評(píng)定?！　臍v次檢驗(yàn)和檢修的結(jié)果來看，上述項(xiàng)目的情況是清楚的。但就超期服役罐體的整體性能來講，似乎不夠全面。①

從焊接質(zhì)量來講，每次大修時(shí)雖對(duì)焊縫內(nèi)表面做過磁粉探傷，且從未發(fā)現(xiàn)缺陷顯示，焊縫內(nèi)部情況也不盡掌握。罐體制造時(shí)是否存在漏檢的隱藏缺陷以及使用過程中是否產(chǎn)生新的缺陷等，均需作進(jìn)一步確認(rèn)。②從罐體材質(zhì)來講，在介質(zhì)和環(huán)境的條件下使用15年后是否劣化，能否滿足繼續(xù)使用的要求，也應(yīng)有基本的判斷。③

每次大修檢驗(yàn)雖然都進(jìn)行壁厚測定，但通過強(qiáng)度校核更精確地了解罐體壁厚減薄對(duì)強(qiáng)度的影響是必要的?！　「鶕?jù)以上分析，確定在大修檢驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加以下內(nèi)容的檢查。

2.1 焊縫質(zhì)量檢查　?。?）按大修檢驗(yàn)要求，對(duì)筒體縱、環(huán)焊縫及封頭拼接焊縫內(nèi)表面作100%磁粉探傷，對(duì)焊縫外表面重點(diǎn)部位（

如丁字縫等）及懷疑部位也應(yīng)作磁粉探傷檢查；對(duì)接管、人孔和開孔補(bǔ)強(qiáng)板等部位角焊縫作100%著色探傷檢查?！　。?）

對(duì)筒體縱、環(huán)焊縫及封頭拼接焊縫作100%超聲波探傷。　?。?）對(duì)筒體縱、環(huán)焊縫及封頭拼接焊縫進(jìn)行不少于20%的射線探傷抽查。抽查部位應(yīng)包括丁字焊縫、制造返修部位及內(nèi)外觀檢查、表面探傷和超聲波探傷時(shí)有懷疑的部位。探傷發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷應(yīng)增加抽查比例，仍發(fā)現(xiàn)缺陷，則應(yīng)進(jìn)行100%復(fù)驗(yàn)。　　無損探傷評(píng)定以JB4730-1994《壓力容器無損檢測》為依據(jù)。

2.2

罐體材質(zhì)檢查　　從罐車出廠資料（質(zhì)量證明書）來看，主體材質(zhì)清楚，化學(xué)成分、力學(xué)性能數(shù)據(jù)均有可靠證明。液氯罐車的工作條件為常溫環(huán)境，一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的金屬組織相變情況，因此只考慮時(shí)間、環(huán)境和介質(zhì)因素對(duì)材質(zhì)的影響，故決定采用硬度測定法來考察材質(zhì)的強(qiáng)度。

2.3

壁厚測定及強(qiáng)度校核　　對(duì)罐體每塊鋼板不少于5點(diǎn)進(jìn)行測定。對(duì)氣、液波動(dòng)部位及腐蝕嚴(yán)重部位應(yīng)重點(diǎn)測定?！　∫源笮迿z驗(yàn)內(nèi)容及上述考慮，編制本次檢驗(yàn)方案（略）并予實(shí)施。

3 檢測結(jié)果3.1

罐體幾何尺寸測量及檢查　　對(duì)罐體的不同部位進(jìn)行了測量，測量結(jié)果：焊縫最大錯(cuò)邊量為1.0mm，焊縫最大棱角度為1.5mm，焊縫最大余高為2.0mm，筒體與斷面徑差為8.0mm，封頭表面凹凸量為3.0mm。　　另外，罐體內(nèi)表面均勻腐蝕，深約2mm，腐蝕面積約2000cm2；罐體內(nèi)壁表面有十余處腐蝕坑，最大腐蝕坑尺寸為Φ3mm×4mm。未發(fā)現(xiàn)其它明顯缺陷。3.2

壁厚測定及強(qiáng)度校核　　封頭實(shí)測最小壁厚為18.2mm，筒體實(shí)測最小壁厚為19.8mm。以實(shí)際使用時(shí)間15a計(jì)算，可知年腐蝕速率為0.12mm/a?！　∫詨毫θ萜鳜F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB150-1998[1]進(jìn)行校核

上式中，C按至下一次大修期（以3a計(jì)算）2倍腐蝕量選取，取0.8mm?！　挠?jì)算結(jié)果可知，筒體、封頭強(qiáng)度滿足要求，校核合格。3.3

硬度測定　　采用便攜式布氏硬度計(jì)，在封頭、筒體各取6點(diǎn)進(jìn)行硬度測試[2]，測試結(jié)果見表2。

由經(jīng)驗(yàn)公式σb=0.33HB推算出的材料抗拉強(qiáng)度值與16MnR鋼板的強(qiáng)度值基本相符，與罐體質(zhì)量證明書提供的材質(zhì)強(qiáng)度數(shù)據(jù)相比，略有硬化?？傮w來說，材質(zhì)無明顯劣化，滿足要求。3.4

無損探傷3.4.1

磁粉探傷　　對(duì)筒體縱、環(huán)焊縫及封頭拼接焊縫內(nèi)表面進(jìn)行100%磁粉探傷；對(duì)縱、環(huán)焊縫及封頭拼接焊縫外表面進(jìn)行20%的磁粉探傷（重點(diǎn)是丁字焊縫及制造返修部位），均未發(fā)現(xiàn)缺陷顯示。3.4.2

滲透探傷　　對(duì)人孔與筒體焊接角焊縫及人孔蓋上所有接管角焊縫進(jìn)行100%的滲透探傷。在對(duì)人孔與筒體焊接角焊縫（內(nèi)側(cè)）探傷時(shí)，發(fā)現(xiàn)有Φ2mm大小的氣孔3處，經(jīng)打磨，在沿焊縫方向10mm×40mm區(qū)域內(nèi)有深3~6mm的氣孔20處。3.4.3

超聲波探傷

對(duì)縱、環(huán)焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行100%的超聲波探傷，未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷；對(duì)滲透探傷發(fā)現(xiàn)的氣孔缺陷處（打磨處理后）進(jìn)行超聲波探傷，也未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。3.4.4

X射線探傷　　對(duì)縱、環(huán)焊縫進(jìn)行20%的射線探傷（ 重點(diǎn)是丁字焊縫及制造返修部位），均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷顯示。3.5

安全附件檢查　　根據(jù)用戶要求，對(duì)罐車的安全閥、氣相閥、液相閥、壓力表和溫度計(jì)等安全附件進(jìn)行了更換。3.6

耐壓試驗(yàn)　　以罐體設(shè)計(jì)壓力（1.6MPa）的1.5倍壓力（2.4MPa）為試驗(yàn)壓力做耐壓試驗(yàn)，罐體及焊縫無泄漏，耐壓試驗(yàn)合格。3.7

氣密性試驗(yàn)??? 所有安全附件安裝后，以罐體設(shè)計(jì)壓力（1.6MPa）作氣密性試驗(yàn)，罐體及各附件密封處均無泄漏，試驗(yàn)合格。4

評(píng)定結(jié)果

根據(jù)以上檢驗(yàn)結(jié)果，罐體無嚴(yán)重缺陷，依據(jù)《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定[3]，罐體安全狀況等級(jí)定為2級(jí)。該罐體仍可繼續(xù)使用，但考慮到罐體已使用過的年限，其大修周期定為3a。5

幾點(diǎn)思考

（1）關(guān)于應(yīng)力分析與測試。應(yīng)力分析與應(yīng)力測試是強(qiáng)度檢驗(yàn)的重要而有效的手段，但筆者認(rèn)為在罐車檢驗(yàn)時(shí)至少不應(yīng)是首選項(xiàng)目。鐵路罐車罐體作為典型的臥式圓筒壓力容器，其采用的是常規(guī)設(shè)計(jì)方法，筒體自身能引起應(yīng)力集中的部位（

如焊縫及幾何不連續(xù)部位）均通過設(shè)計(jì)安全系數(shù)予以保證，筒體上唯一的開孔（

人孔）也進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)。只有發(fā)現(xiàn)了變形、凹坑、嚴(yán)重腐蝕等改變原有應(yīng)力分布的嚴(yán)重缺陷時(shí)，才應(yīng)通過應(yīng)力分析與應(yīng)力測試來判斷強(qiáng)度安全，否則是無意義的，也是不經(jīng)濟(jì)的。

（2）關(guān)于大修檢驗(yàn)周期。《規(guī)則》規(guī)定液化氣體鐵路罐車的大修周期為每6a進(jìn)行一次，而《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[2]對(duì)固定式壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn)周期的規(guī)定上限也只有6a，且對(duì)盛裝具有應(yīng)力腐蝕傾向介質(zhì)的容器要求縮短檢驗(yàn)周期。因此，筆者認(rèn)為，作為移動(dòng)式壓力容器的鐵路罐車，其大修檢驗(yàn)周期也應(yīng)相應(yīng)縮短，結(jié)合鐵路部門對(duì)罐車走行裝置的大修周期為每4a進(jìn)行一次的規(guī)定，罐體的大修周期定為4a為宜。參考文獻(xiàn)：[1]GB150-1998，鋼制壓力容器[S].[2]勞動(dòng)部.壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[M].北京.中國勞動(dòng)保障出版社，1999.