压力容器论文范文

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一、引言

随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全性，使用可靠性提出越来越高的要求，由于无损检测技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种，本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。

二、无损检测方法

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。

（一）射线检测

射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。

射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷（气孔、夹渣）检出率高，对体积型缺陷（如裂纹未熔合类），如果照相角度不适当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，同时对人体有害，需做特殊防护。

（二）超声波检测

超声检测（UltrasonicTesting，UT）是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。

超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。

该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，且超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。

（三）磁粉检测

磁粉检测（MagneticTesting，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。

在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段，磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。

磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料，工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。

（四）渗透检测

渗透检测（PenetrantTest，PT）是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。

渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。

该方法操作简单成本低，缺陷显示直观，检测灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围广，对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验，对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高，还可用于磁粉检测无法应用到的部位。

（五）声发射检测

声发射（AcousticEmission,AE）是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。

压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号，根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。

声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的，对缺陷的变化极为敏感，可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息，检测灵敏度很高。此外，因为绝大多数材料都具有声发射特征，所以声发射检测不受材料限制，可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。

（六）磁记忆检测

磁记忆(Metalmagneticmemory,MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。

压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响，易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹，在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查，从而发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。

磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备，不要求专门的磁化装置，具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区，能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域，能显示出裂纹在金属组织中的走向，确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法，除早期发现已发展的缺陷外，还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息，并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法，在实际应用中，必须辅助以其他的无损检测方法。

三、展望

作为一种综合性应用技术，无损检测技术经历了从无损探伤(NDI)，到无损检测(NDT)，再到无损评价(NDE)，并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来，新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。

参考文献：

[1]魏锋，寿比南等.压力容器检验及无损检测：化学工业出版社，2003.

[2]王自明.无损检测综合知识：机械工业出版社，2005.

[3]沈功田，张万岭等.压力容器无损检测技术综述：无损检测，2004.

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2直管接长焊机

锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的，仅仅凭借膜式壁焊机，并不能长久的满足要求。为此，技术人员通过长期的调查和研究，制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于，其拥有的自动化程度较高，能够满足日常焊接中的较多工作，即便是应对一些技术性较强的焊接，也没有表现出较多的问题，总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作，引进了管子预处理线，该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置，采用了PLC自动化控制技术，实现了自动化生产。在所有的设备当中，管端数控倒角机是一个非常重要的设备，这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中，可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序，快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见，直管接长焊接的功能性较多，日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。

3马鞍形焊机

锅炉压力容器在现阶段的应用中，常常是为了满足一些特殊要求而设定的，为此，仅凭上述的两项技术，依然没有完全的满足需求。经过探究，技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一，该焊接技术，利用数控技术建立数学模型，保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二，主管与焊枪的同步运用，使得焊接的效率和质量稳步提升，并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题，总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中，可将上述的三种焊接技术，广泛应用与锅炉压力容器制造中，并深入研究，健全技术体系和应用方式，创造更多的效益。

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关键词：锅炉；压力容器；检验

中图分类号： TU74 文献标识码： A

Key words：boiler；pressure vessel；inspection

引言

随着我国经济的飞速发展，锅炉行业发展迅猛，其产品技术性能已经接近国际先进水平，并逐步拥有了独立开发研制新一代产品的能力。锅炉是经济发展时代不可或缺的产品，其主要功能是利用燃料或其他能源的热能，将水加热为热水或蒸汽。锅炉中产生的热水或蒸汽可以为工业生产和人民生活提供所需热能，也可以通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。锅炉在使用过程中要求连续运行，不能随意停车，否则会对生产线或区域生产和生活的正常进行造成严重影响。因此，有必要对锅炉压力容器压力管道的安装开展严格的监督检验工作。

一、锅炉压力容器检验的重要性

锅炉压力容器被广泛应用于日常生活和工业生产中，由于其特殊的结构，密封，承压及介质等原因，极易发生爆炸，不仅会破坏日常生活设备，造成环境的污染，还会给人们的生命财产造成严重的威胁。为此，开展锅炉压力容器检验工作有着非常重要的意义。在开展锅炉压力容器检验过程中，检验机构一定要严格遵循国家相关法律规定，按照有关检查程序来开展日常检验工作，唯有如此，才能够将锅炉压力容器检验工作高质量完成，以避免各类事故的发生。

二、锅炉压力容器压力管道安装质量监督检验内容

锅炉压力容器及压力管道的安装质量监督检验内容主要包括：对锅炉压力容器及压力管道进行安装所涉及的安全运行项目检验，对安装单位的锅炉压力容器及压力管道安装质量保证体系运转情况检查两个方面。

锅炉的安装质量检验内容包括：技术资料：主要查对安装检验的各项记录，看它们是否符合规程及技术要求；锅炉基础：检查基础及基准线；钢结构：锅炉钢架是否符合标准，直接影响锅炉整体安装质量；锅筒：查其位置的找正；水管系统：水冷壁、对流管束及其胀管的质量；省煤器：查其支撑架的标高和水平度；蒸汽过热器和空气预热器；查其安装尺寸偏差；焊接质量：查其焊缝缺陷；安全附件：是否齐全及符合规定；水压试验：是衡量组装质量的主要标志。 压力容器的安装质量检验内容包括：制造厂资料，施工资料，设备名牌，安全附件、保护装置，外观质量，支座、管道膨胀情况，安装焊缝外观，安装焊缝探伤抽查，水压试验，保温、平台、扶梯；压力管道的安装质量检验内容包括：技术资料，管道走向、坡度、膨胀指示器、膨胀测点、蠕胀测点、监视段及支吊架位置，管道外观质量，管道安装焊缝质量，支吊架安装焊缝质量，管道膨胀状况，水压试验，蠕胀测点径向距离测量，蠕胀测点两侧管道外径或周长测量，管道的疏水、放水系统安装情况。

锅炉压力容器压力管道安装质量保证体系运转情况的主要检查内容是：质量管理人员的落实及到岗情况；无损检测人员的资格及管理情况；焊工的资格及管理情况；其他人员的资格及管理情况；技术图纸会审、技术交底和设计变更情况；工艺纪律、工艺管理，焊接工艺评定报告、焊接工艺和焊接工艺纪律的执行情况，以及焊后对口错边量及表面质量与热处理工艺，各质量控制环节、控制点；金属材料及焊接材料存放环境；材料的验收、保管和发放；无损检测管理；安装检验管理；质量反馈和处理；设备及工装完好率；设备专管情况及计量器具管理。

三、锅炉压力容器压力管道安装质量监督检验工作中常见问题

1、部分国外进口的锅炉压力容器制造材料，由于与我国相关产品的规定不尽相同，所以缺少承压部件强度计算书、热力计算书、水循环计算书、过热器和再热器壁温计算书等资料，使得锅炉压力容器在具体安装工作过程中产生了一定困难；有的锅炉压力容器供应商虽然已经提供部分资料，但仍缺失锅炉压力容器的质量检测报告，影响了锅炉压力容器的安装质量。

2、一些电建公司锅检站的质量保证体系不完善，锅炉压力容器检验人员、无损检测人员和具有电力部门资格证书人员数量少，有些无损检测人员只具有质监系统的资格证书，而不具备专业的电力系统资格证书，这造成了锅炉压力容器压力管道安装队伍的混乱局面，不利于锅炉压力容器压力管道检测工作的进行。另外，焊接人员的资格证书不够全面，真正具有电力部门焊工考委会签发证件的焊工人员少，个别焊工还存在证件超期现象。

3、焊接方面的焊接工艺评定参数不全、评定数据不完整，这严重影响了焊接评定结果，而且评定后制作的评定报告还存在缺失试验报告、书写错误等问题，甚至还出现评定报告与作用指导不一致的现象。

4、一些质监人员在对锅炉压力容器压力管道进行安装检验时，不能及时提交自检报告，个别建设单位和安装单位不能及时对锅炉压力容器压力管道的安装质量监检意见通知书进行处理，不能够按时上交特种设备监督检验意见反馈单。

5、由于锅炉压力容器检验站的质量监督检验人员紧张，所以对锅炉压力容器压力管道安装监督检验工作的人员投入较少，特别是对热工、化学安装监督检验的人员投入就更少了。这对锅炉压力容器压力管道的实际安装质量产生了严重影响。

四、对锅炉压力容器压力管道安装质量监督检验工作建议

1、锅炉压力容器压力管道的安装单位在施工过程中，不仅要严格执行电力行业的规程、标准，并遵守国家有关锅炉压力容器、压力管道的法律、法规，还要不断对自身充电，提高自身的专业知识及专业素养水平，以便更好地做好锅炉压力容器压力管道安装监督检验工作。

2、锅炉压力容器压力管道的安装监督检验工作分为三个阶段，安装单位在从其中的一个阶段进入到下一个阶段验收之前，应根据《电力工业锅炉压力容器检验规程》中对锅炉压力容器压力管道安装质量监检所规定的项目、内容和要求，出具前一阶段的全面检验报告。

3、锅炉压力容器压力管道的安装监督检验工作必须由专业的监理人员进行，这就需要得到电建公司的大力支持，尤其是安装单位的责任工程师的全力支持。在锅炉压力容器压力管道的安装过程中，必须有习惯的专业责任工程师在现场监督检验。

4、锅炉压力容器压力管道的安装监督检验工作要重点加强焊口无损检测抽查和焊接工艺评定监督工作的力度。压力管道水压试验前的监检分为压力管道安装开始前、压力管道施工中和压力管道水压试验前三个阶段。其中，在压力管道安装开始前主要需检查安装告知和技术准备工作，压力管道施工中主要需检验管道材质、焊接、无损检测、管道铺设、附属设备安装、工艺评定报告，作业指导书，需持证人员持证情况等，压力管道水压试验主要对安装焊口进行监督检验。

5、要保证锅炉压力容器压力管道安装监督检验工作的顺利进行，必须得到责任工程师的帮助，因此，有必要提高责任工程师的工作地位。责任工程师是电力工业三级锅炉压力容器安全监督管理机构的最后一级，对锅炉压力容器压力管道的工地工作进行直接的监督检验，其工作力度和工作效果直接影响到锅炉压力容器压力管道安装工作的正常开展，因此，良好开展锅炉压力容器压力管道安装监督检验工作的一个重要条件，就是提高责任工程师的地位。

五、锅炉压力容器的制造质量

1、如何有效提高制造工艺

设计单位根据所需参数进行设计，绘制出锅炉容器的制造图纸，然后交由工厂完成锅炉的制造工作。为了确保锅炉的制造质量得到有效保证，工厂应当制定详细的工艺工序管理办法，在生产之前就做好保证。由于不同制造单位的生产环境不同，因此应当以工厂的实际情况为基础来制定详细的生产方案，为了确保生产质量，还应当灵活调整生产流程、并从模具的制造、工艺的制定等方面来提升锅炉压力容器的质量。在生产中还应当做好工序的记录工作，确保出现事故之后能够通过查阅记录的方式来确定主要责任人。

2、提高锅炉压力容器的制造质量

在对大量的制造方法开展评估之后发现，锅炉压力容器的使用仍然存在大量大大小小的缺陷。由于这些瑕疵的存在，使得某些批次的锅炉容器无法顺利出厂投入使用，这种容器就应当在分析原因，做出改进之后，再出厂投入实际生产。有的锅炉压力容器缺陷属一般性缺陷，对实际使用不产生影响，能够出厂投入使用。相关制造单位应当组织专职人员对制造的工艺进行监督，构建合适的管理体系来提升锅炉容器的质量。

3、提高焊接工作的质量

在锅炉压力容器的制造过程当中，往往需要焊接大量的连接部位，由于施焊人员的技术水平参差不齐，在筒节、封头、平板等关键性焊接部位容易出现焊接头缺陷的现象，出现不合格的焊缝。

焊缝的质量高低直接影响了锅炉压力容器的质量。为了确保焊接的高质量，制造单位在提高人员技术素质的同时应当加强对焊材的质量，切实提高焊接材料的质量，使用高质量的焊接材料，并建立起完善的质量管理体系，确保责任到人，才能确保锅炉容器的产品质量。

4、严格控制各个制造工序的质量

按照图纸要求，从原材料开始到各道制造工序的完成，严格检验其外观质量、结构尺寸及焊缝质量，不合格者决不出厂。

锅炉压力容器及压力管道属于特种设备，锅炉压力容器定期检验工作不论是对于工作人员的生命安全，还是对企业的整体效益来讲都有着非常重要的意义。为此，确保锅炉压力容器检验工作的顺利开展，预防锅炉容器工作中危险事故的发生对检验工作来讲极为关键。

参考文献

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中图分类号：TH49；TK228 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0231-01

近些年来，伴随着经济以及科学技术的飞速发展，锅炉行业也在各行各业得到越来越广泛的应用。我国在锅炉的研究技术水平上也基本达到了世界水平，并且在我国社会进步及经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。锅炉在使用过程中经常会出现开裂、变形等状况给社会、企业和个人带来不同程度的损失，因此对于锅炉进行有效的检验及时采取相应的解决措施，避免造成事故的发生和扩大就显得尤为重要。

一、锅炉及其压力容器概述

锅炉是一种利用燃料等能源进行加热的设备，主要包括锅、炉两个部分。锅炉工作过程中产生的热能可以用于居民供暖，提供机械动力等，其主要应用领域是居民生活，在工业领域也有所应用。锅炉设备的主要作用是利用某些燃料或热能将水加热，产生水蒸气，可供生活取暖所用，也可用来发电。压力容器是一种特种设备，多由法兰、支座、接管、密封元件等部件组成，在压力的作用下，易发生爆炸。二者合称为锅炉压力容器，在当前许多领域都有应用，意义重大，必须做好检查工作，保证其质量安全。

二、锅炉压力容器检验的重要性

锅炉压力容器是锅炉与压力容器的总称，同属特种设备，在人们的生产生活中占有重要地位。锅炉是利用燃料把水转变为蒸汽的机械设备，压力容器是由特定的工艺并能承受压力的容器。锅炉压力容器在人们生产生活中应用广泛，但是由于锅炉压力容器在使用的过程中长期处于高温高压的恶劣环境中，如果不及时检验，会导致锅炉压力容器损坏，严重者可导致爆炸，锅炉压力容器的检验能够将其中的安全隐患消除或降至最低。

三、锅炉压力容器检验内容及方法

1.检验内容

在通常情况下，锅炉压力容器检验内容主要包括：外部检验、内部检验以及水压检验。

1）外部检验。外部检验主要是指对锅炉整体的运行状态进行检验，坚持一年一检查的原则。除了要对锅炉压力容器外部进行检验之外还要对锅炉的使用、停止使用超过了规定的期限又进行使用的进行检验。

2）内部检验。内部检验主要是指对停止使用的锅炉进行检验，检验工作坚持两年一检查的原则。其中主要检查锅炉压力容器受压部件内部和外部表面是否出现磨损、变形或者腐蚀等现象。对于情况比较复杂的，有必要进行检验处理的，必须及时予以检验。

3）水压检验。水压检验主要是指以水为介质，采取适当的压力检验锅炉内部各个部件的强度及严密性，如果检验结果不达标，那么就说明该锅炉不能使用。

2.检验方法

在锅炉压力容器检验的过程中，必须对锅炉的内部通好风，温度不能超过40℃。用照明设备对锅炉压力容器进行照明时，需要注意的是照明电压不得超过24V。

锅炉压力容器检验可以采用人工检验、化学检验以及金相分析法进行检验。检验过程中可以运用检验设备完成检验，同时也可以运用样板检查法和锤击检查法来检验锅炉压力容器。

四、锅炉压力容器检验过程中的常见问题

1.部件上的常见问题

1）锅炉压力容器的部件的抗压强度、刚度较差、稳定性不够都可能导致容器发生开裂状况。

2）如果锅炉压力容器的密封度不够良好就有可能导致泄漏情况发生。此外，相关的支架搭建材料使用不当、搭建不够合理就有可能造成摔伤、烫伤等事故。

2.异常物质问题

这里所指的异常物质包括所有可能导致锅炉压力容器工作异常，威胁到人员、企业、社会利益的粉尘、毒性物质、炉渣等危险物质。

3.环境问题

经常出现的环境问题包括空间不足、内部通风状况低下等。这类问题可能会导致检验人员在工作过程中脑部缺氧、身体受伤等状况的发生。

4.辐射问题

锅炉压力容器发生漏电，遭受雷电、发生辐射并且辐射扩散等状况的时候很有可能威胁到人民、社会、企业的生命及财产安全。

5.人员问题

由于人员能力不足、体力有限、决策失误、视力较差以及自身携带的突发性疾病导致操作失误、自身受伤等情况也是锅炉压力容器检测过程中经常出现的问题。

五、加强锅炉压力容器检验的有效措施

1.保证锅炉压力容器质量符合标准

检验中很多问题都是因为压力容器设备自身的缺陷引起的，这就要求必须在设备材选择和制造中要严把质量关，特别是制造过程，要严格按照应有的程序进行，制造工艺要科学合理、符合要求。生产之前，先根据相应的法规和标准认真设计施工图纸，并制定适宜的方案，选择相应的工艺；生产时，除了工作人员要按照程序进行，应派遣专门的人员加强监督，一旦遇到重大问题，及时向上级反映，并采取相应的解决措施。

2.提高锅炉压力容器的材料质量

为了提高锅炉压力容器的质量，在日常的工作中，相应单位必须对锅炉压力容器材料质量进行有效控制，首先可以检查锅炉压力容器的材质；其次，当锅炉压力容器材质达标以后再对锅炉压力容器继续拧检验，并对材料进行验收；最后，当验收合格之后，在实施锅炉压力容器的存放和保管工作，以避免因为受材料质量的影响，而导致锅炉压力容器不能正常工作。

3.防止雷电、漏电及辐射问题的发生

锅炉压力容器设备必须进行有针对性的接地，同时还要安装漏电防护装置。当检验人员进行实际操作时，必须使用安全电压，并且利用绝缘工具进行操作，以免发生触电危险。另外，要求检验人员必须穿防辐射衣服才可以进行工作，同时检验人员在工作中必须严格按照操作程序进行作业。

4.对异常物质加以防范

工作人员应该对异常物质加以防范，并且做好定期检查工作，禁止乱扔垃圾和杂物，施工人员不能将琐碎物质带入锅炉压力容器内部，同时需要注意的是要及时清理锅炉压力容器内部粉尘。

5.提高锅炉压力容器检验质量

锅炉压力容器检验质量是检验质量工作中重要环节，能够保证锅炉容器质量及锅炉的正常运行。在日常的检验过程中，对锅炉容器检验要求是非常严格的，不允许超过规定值。如果检验结果超出了锅炉容器规定值，就必须对锅炉压力容器进行维修，如果经过维修以后，锅炉压力容器仍然不合格，那么该锅炉就应该停止使用。

6.加强锅炉压力容器的管理

定期对锅炉压力容器进行全面检查，避免异常物质的入侵，确保工作环境清洁，同时还要对工作人员进行定期培训，其中培训的内容包括：让工作人员熟悉锅炉压力容器的基本构造、判断设备运行状态的正常与否、对工作人员的操作技能进行培训以及培养工作人员的良好心态等等。另外，在锅炉压力容器检验过程中必须严格按照操作说明书进行作业，并从多方面考虑，以确保锅炉压力容器检验工作顺利进行。

结束语

总而言之，做好锅炉压力容器的检验工作对于人民的生产生活至关重要，为保证锅炉压力容器设备的作用得到有效性发挥，减少不必要事故的发生，就必须严格按照生产要求和质量控制过程，正确对待锅炉压力容器的检验，只有按照正确的方法对锅炉压力容器进行检验，才能让锅炉压力容器正常运转，发挥应有的作用。

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1 高温变形机理分析

对于复合钢板压力容器所使用的不锈钢复合钢板而言，其属于第二类固溶体，在蠕变的过程和位错的结构方面与纯金属是相一致的，对于蠕变变形而言，也主要是通过位错滑移、晶界滑移等方面的机理实施的，然而蠕变机理方面存在的差异，导致温度、应力和蠕变阶段方面的变化，对蠕变变形所起到的作用也是不同的。

1.1 位错滑移蠕变

在整个蠕变的过程中，其中非常重要的蠕变变形机理之一就是位错滑移。具体而言，首先在蠕变的初级阶段，一般在位错密度方面往往是非常低的，受到了溶质原子、第二相粒子等各种其它杂质的阻碍，进而出现了塞积的现象，导致位错运动仍然受到阻碍。在温度较高的情况下，随着蠕变变形量方面的增加，位错的密度也会提升，而亚结构也出现细化。在这种情况下，位错是十分容易借助外界所提供的热激活能和空位扩散，进而跨越杂质的障碍，继续滑移，如果温度升高，热激活过程就越活跃，冲破杂质产生的障碍所需要的外应力也越少，进而更容易出现位错滑移。

1.2 晶界滑动蠕变

在蠕变变形的过程中，晶界滑移实际上是一种重要的协调机制。一般在常温的情况下，对于晶界的滑动变形而言往往是非常不明显，是不易被发现的，甚至这种变化是可以忽略不计的。然而，在高温的情况下，因为晶界上的原子是十分容易扩散的，在受力以后是十分容易滑动的。实际上，在温度逐渐升高、应力逐渐降低，并且晶粒度逐渐减小的情况下，对于蠕变的整个过程而言，晶界滑动的作用和影响也是不断增大的，甚至是可以占据到总蠕变变形量的二分之一，以此同时，对于蠕变断裂而言，晶界的变形也是有着十分重大的作用的。对于晶界滑动的协调机制而言，蠕变的扩散需要通过晶界滑动进行具体的协调，或者说晶界滑动需要通过扩散蠕变进行具体的协调，进而保持材料的连续。相反在晶界上就可能会出现一定的空隙或者形成物质堆积。

2 高温断裂的影响因素

2.1 温度对蠕变断裂的影响

因为温度对于热激活能的影响是比较大的，温度越高，所形成的空洞的速度也就越快，空洞的密度也越大，缩短了空洞和空洞之间的交汇所需要的时间，使得发生蠕变的机率也有所提高。依据损伤力学的基本原理，对于金属的损伤而言，其主要是与晶格间微裂纹的萌生以及增长的过程相对应的，在不发生变化或者变化缓慢的载荷作用的情况下，对于损伤的具体演变而言可以呈现时间的函数，温度越高金属的损伤呈现的就越明显。

2.2 载荷对蠕变断裂的影响

对于试样的蠕变行为而言，载荷的增加是具有一定的影响力的。在应力不断提高的情况下，空洞的尺寸也是有所增大的，相应空洞的密度也有所增加。但是，应力的影响与温度相比，温度的影响是相对较大的。在理论方面看，在空位所形成的半径为 R 的球形空洞的过程中，如果想要使得系统能量保持稳定，其临界的半径实际上应与应力成反比，而与空洞单位面积的表面成正比。因此，临界半径是随着应力的不断增大而减小的，或者说，在改变应力，而其它的条件不变的情况下，在应力提高的情况下，空洞长大的时间也就更多。

3 复合钢板压力容器焊缝高温变化

在分析复合钢板压力容器的焊缝部位在高温的情况下，产生蠕变的具体机理中，要将复合钢板压力容器焊接的过程和具体材料在高温的情况下发生蠕变的具体机理结合起来。复合钢板压力容器在高温环境下作业时，焊缝的蠕变变形主要受位错滑移、原子扩散、晶界变形与滑移等方式影响着，致使出现焊接缺陷处，这种缺陷生长并交汇连接，最终形成蠕变微裂纹，直到断裂。

3.1 焊接缺陷处的高温蠕变的分析

在复合钢板压力容器焊接以后，在焊缝复层与过渡层的界面、过渡层与焊缝基层的焊接界面以及过渡层焊缝、焊缝各区域的热影响区会出现比较多的焊接缺陷。在这里，过渡层与复层焊缝的热影响区的缺陷是最严重的。其主要的原因在于，在长期的高温环境下，操作会有很大压力，这种压力会引发环向与轴向的应力作用，而热影响区是最薄弱的部位，蠕变的发展会相对迅速，使其最先产生高温蠕变，并逐渐扩展至整个焊缝热影响区。当然，在复合钢板压力容器的焊缝高温蠕变的过程中，无非刻意去把蠕变整个过程分成各个阶段，因为在实践中，有可能整个焊缝的各个部位会同时出现蠕变的情况，只是不同部位的蠕变的强度不同罢了。

3.2 焊缝晶界缺陷的高温蠕变的分析

在复合钢板压力容器的焊缝部位，会有两方面的情况出现。第一方面，在复合钢板焊缝的过渡层的晶界上有大量的碳滞留，与Cr、Mo等第二相粒子形成碳化共晶杂质；第二方面，在高温环境下，焊缝的复层与过渡层、过渡层与基层的晶界面上，会形成大量第二相粒子，在焊接热影响区则会有诸如MnS夹杂。在上述的碳化物和MnS等共晶杂质上，其空洞会优先形核。通过研究表明，奥氏体钢中的空洞会在晶界上、碳化物上形核。

4 结语

影响金属材料的高温蠕变的因素是多方面的，像温度、材料中含有的化学成分、冶金工艺、组织结构和热处理方式等都是影响的因素。然而，复合钢板压力容器的焊缝所产生的高温蠕变，除上述影响因素外，还和焊缝焊接的工艺、焊缝的结构和金相组织有密切的关系。复合钢板压力容器的焊接，不但增加了过渡层的焊接，还有其他金属的焊接，焊后会留下很多的焊接上的缺陷，过渡层焊缝的热影响区在这种情况下是最容易形成蠕变空洞的，导致蠕变裂纹的出现。

参考文献：

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中图分类号：TF703文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

0 引言

在分析应用压力容器用钢过程中，主要的晶种涉及到Q245R、Q345R，16MnDR。其中，压力容器使用的钢中板表面横裂纹出现较多，主要代表为16MnDR和Q345R为主。这里通过相关的手段进行中板表面缺陷的分析，排查相关的重点参数，主要方法包括加热打回炉观察、金相分析、电镜观察以及酸浸检验等[1]，最后提出相关的措施，有效保证压力容器用钢的质量，使得经济效益能够得到明显提高。

1钢板及铸坯表面缺陷分析

1.1 钢板缺陷的微观分析

利用电子投射镜对于钢板的相关典型缺点问题进行检查，裂纹则是沿表层斜向而进入钢基，氧化亚铁在裂纹内进行镶嵌，经过仔细观察，相关的杂物、有害元素并没有发现。珠光体+铁素体则是在钢种的组织，这种显微观察可在3%硝酸酒精侵蚀后实现，厚约40 μm的脱碳层可以明显在钢板裂纹周围发现。这样可以进行有效推断，脱碳层厚度则是说明，在钢板轧制过程中，连铸坯缺陷并没有进行相应的有效焊合处理而成，这样就造成了钢板裂纹。

1.2 钢板缺陷的宏观形貌

在钢板下表面，进行相应的坯料纵向轧制过程中，严重裂纹出现在钢板东侧的400～500 mm位置，形状则表现为不规则的裂纹，这样基本可以判断其为山峰状的3～4 mm深度的横裂缺陷。

1. 3铸坯表面缺陷检验

进行铸坯的“打回炉”分析则是进行快速判定的有效手段，特别适用于裂纹发生的开始阶段。在分析“打回炉”过程中，先进行正常加热连铸坯，表面较厚的氧化铁皮的除去操作则是通过高压喷水进行，这样就可以对于铸坯缺陷的形貌等问题进行快速的查看，能够利用眼睛进行较为直观的观察。

一般来说，厚1～3mm的氧化铁皮存在于连铸坯表面，观察进行加热除鳞后的铸坯表面，就能较为有效地观察铸坯表面缺陷的严重程度。

2 中板缺陷原因分析

分析铸坯表面以及钢板的缺陷过程，在连铸坯东侧距边部450mm附近，存在一定的横裂纹，这往往是由于后部轧制中并没有进行相应的有效焊合处理。经过跟踪分析，在铸坯内弧表面发现横裂纹，充分考虑缺陷特性基础上，可以分析相关的钢质内部的夹杂以及气体的影响，还可以同时分析矫直时二冷夹辊、铸坯的应力状态等外部应力问题[2，3]。

2. 1连铸机设备的影响

由于钢厂的装备使用时间比较长，部分参数的调控能力经过改进后仍不能有效满足生产要求。分析二冷区铸坯产生的应变，可以发现，夹辊不对中容易引起这个问题。所以，支撑辊的对中精度应该在生产过程中进行有效保证，精度处理在连铸坯凝固末端处应该格外重视。另外，应该控制连铸坯凝固末端夹辊正偏差在3mm内，应该保证临界应力大于变形应力的要求。因此，应该全面检修相关的连铸机，保证相关参数的技术指标。经过相关检修，横裂纹依然通过跟踪发生在铸坯表面上，在通过多次酸浸抽样分析，并没明显改善裂纹的缺陷程度，所以，缺陷突然发生的最直接原因并不是装备方面，不应该把整体对弧的二冷机架作为改善的重点问题。

2. 2化学成分的影响

第一，在氮含量的影响方面。主要通过分析钢内的Al， Ti， Nb的三方面影响分析进行，上述微量合金元素与N结合的氮化物进行分析，这影响着钢的高温延塑性方面问题。

首先，对于Ti的影响方面，TiN则会在Ti的连铸过程中实现，Al形成则受到TiN的抑制，导致铸坯裂纹指数有所降低，形成粗大的晶粒。但是，经过分析，Ti质量分数仅为0.01 %左右，影响坯高温塑性很低；其次，对于Al的影响方面，一般来说，容易在奥氏体晶界析出A1N，这样就是晶界滑移出现，微细析出物粒子造成一定的晶界破坏；第三，在Nb的影响方面，在连铸时，Nb在晶界处析出Nb（CN），这样就会使得铸坯晶间强度有所降低，出现裂纹问题。这里进行六西格玛工具进行检验判断，主要判断Al， Ti， Nb成份的变化影响问题。在16MnDR中，Nb的p=0.96 > 0.05，A1的p=0.97>0.05；在Q345R中，得到Ti的p=0.76 > 0.05，A1的p=0.86 > 0.05。这样，就说明裂纹发生前后变化并不明显。所以，本次批量横裂的主要原因并不是相应的Al， Ti， Nb的变化。但是，还应该根据要求，控制[N]在51×10-6以下。

第二，在硫含量的影响方面。在Mn/S ≤50情况下，容易出现较差的钢高温塑性问题。在本例中，经过分析，Mn/S则大于120，能够满足生产要求，并不是M n/S含量的原因。

第三，分析矫直区脆性方面。拉应力则在连铸机拉钢过程中，作用于铸坯内弧表面，当上述内弧表面的拉应力达到一定的临界值，则会造成内部裂纹问题。其中，分析连铸过程中的钢，其一共存在于三个低塑性脆性区域，第III脆性区则是容易发生在钢坯处于轿直区域的状态下，这样就让横向裂纹出现在铸坯内弧表面中，基本类似于上述出现的裂纹。

相比于正常炉号，有裂纹炉号的二冷室温度较低，能够降低45℃左右，其中，二冷室平均温度在800℃之下，具有位于第III脆性区的铸坯温度，所以，铸坯横裂的主要原因则是由于矫直温度落于高温脆性区所致。

当地气温骤降也是影响原因，使得二冷水温度能够收到影响，由原来的18 ℃降低至6 ℃左右，这主要是由于冷却塔循环冷却则是二冷水的主要方式，12℃的降幅经过相关分析和计算，能够导致出冷区温度降低最少有14℃，这样就造成平均冷却水温度降低的问题，一般来说，能够造成降低8℃左右。

所以，应该对二冷水比水量整体进行降低10%左右，一定要控制好温度，保证其在25～40 ℃之间，这样就能够保证生产质量要求。

3 结语

在分析上述的裂纹结果中，应该做好原材料控制，还应该注意以下几个方面的问题，一是，A1N， Nb（CN）等对高温塑性影响应尽量减少，控制[N]质量分数小于0.0045%，控制A1含量在0.02 -0.04 %；二是，重视冬季的二冷水温度降低问题，应该进行夏、冬的区分调节，保证结晶器入水温度在25～35℃中；三是，检修铸机铸坯凝固末端夹辊过程中，应该保证质量和要求，水平设置二冷凝固末端夹辊，控制其偏差在3.0mm之内。

参考文献：

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1 检验中常见的危险及易产生事故类型

1.1设备、设施设置上的缺陷如强度、刚度不足，稳定性差，如支撑件锈蚀开裂等；设备设施之间及本身密封不良，如管道、阀门泄露蒸汽、热水、化学介质等；无检验平台，未搭设脚手架防护设施；脚手架搭设支撑不当、防护距离不足、防护用材不对等防护设施缺陷。该类型的危险因素主要造成的事故类型有坠落、烫伤、中毒、窒息等。

1.2 电、电磁辐射等危险如带电设备漏电、静电，电火花、雷电、用非安全电压，如照明检验设备等；α、γ射线现场辐射、放射源丢失扩散辐射等。这些危险因素造成的主要事故类型有触电、爆炸、人体损伤等。

1.3 高低温物质、粉尘、易燃易爆物质、有毒物质及腐蚀性物质等危害如高温蒸汽、热水运行设备及输送管道、高温炉膛、高温炉渣等；煤粉、煤灰、煤渣、烟灰、烟尘、烟垢等；锅炉尾部烟道或炉膛燃油燃气等。这些危险因素造成的主要事故类型有灼伤、烫伤、冻伤、人员视力、呼吸道、皮肤伤害、爆炸、爆燃等。

1.4 环境因素危险如内部空间狭小，作业环境不良；通风不良，通风方式不对。这些危险因素造成的主要事故类型有身体损伤，缺氧窒息等。

1.5 人为因素危害如检验人员体力、听力、视力不足；高血压、心脏病、晕高病等健康疾病；冒险心理、情绪异常等心理异常；指挥错误，违法指挥；探伤操作、水压试验等误操作。这些危险因素造成的主要事故类型有人体伤害、坠落、爆炸等。

2如何更好的进行压力容器质量监督控制

为了从根源上确保压力容器的质量，保护国家和人民的生命及财产安全，我们主要可以从以下几个方面进行质量控制：

2.1 控制材料质量对原材料（包括焊接材料）的控制是质量控制的一个重要环节。制造单位应明确材料和采购控制的范围。控制材料环节一般应包括：选用、代用、采购、验收、复验、入库、存放、保管、发放、标记移植等。

2.2 控制工艺质量压力容器的制造是一系列生产工序，按照一定的生产工艺流程加工完成的。投产前，要根据设计图纸的要求，制定出各生成工序和部件的加工工艺，并根据生产及材料代用等情况进行相应的工艺变更。生产过程中，车间和生产工人要严格按照工艺规程和守则工作，克服随意性。制造单位应明确工艺质量控制的范围，制订和执行工艺质量的管理制度或程序文件，以保证工艺流程合理。工艺文件正确、完整，工艺实施过程受控，产品标识唯一。控制环节一般应包括：图样的工艺审查，工艺流程，通用工艺、专用工艺的编制、审批、使用、工装、模具的设计、使用和维护，产品标识，标一记移值可追溯性，工艺实施过程控制的一记录，表面处理和防护等。

2.3 控制焊接质量焊接是压力容器制造中的一种主要加工方法。如平板拼接、筒节与筒节、筒节与封头等等，大多用焊接的方法完成，对于压力容器的制造是十分重要的。产品的质量很大程度上取决于焊接质量的优劣。制造单位应制订和执行焊接质量的管理制度或程序文件，以保证所有受压元件（包括受压元件与非受压元件连接）的焊接接头的质量都能满足法规、规章、标准和图样的要求。控制环节一般应包括：焊接材料的控制和管理，焊接工艺评定及其工艺文件的编制、审批、使用、焊工资格和管理，焊工标记，产品焊接试板，焊接设备，焊接接头组对或组装质量，施焊过程控制和记录，焊缝返修质量控制和记录等。

3、无损检测方法

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。

（一）射线检测

1、射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。

2、射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷（气孔、夹渣）检出率高，对体积型缺陷（如裂纹未熔合类），如果照相角度不适当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，同时对人体有害，需做特殊防护。

（二）超声波检测

1、超声检测（Ultrasonic Testing，UT）是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。

2、超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。

3、该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，且超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。

（三）磁粉检测

1、磁粉检测（Magnetic Testing，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。

2、在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段，磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。

3、磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料，工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。

（四）渗透检测

1、渗透检测（PenetrantTest，PT）是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。

2、渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。

（五）声发射检测

1、声发射（Acoustic Emission,AE）是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。

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中图分类号：O213.1文献标识码： A 文章编号：

压力容器是现在工业生产过程当中必不可少的一种承压设备，在人们的日常生活、科学研究以及工业生产的过程当中都广泛被应用，常使用在有毒、易爆和易燃的工况中，在腐蚀介质和一定的压力、温度条件下，能够使设备受到破坏和失效，导致事故的发生，引起中毒、火灾、爆炸和环境污染等问题，给人民和国家的生命财产安全造成巨大的损失。

一、压力容器的概述

1、概念。所谓压力容器，指的就是盛装的液体或者是气体，是一种能够承载压力的设备，在电力、医药、化工和炼油等工业中都发挥着非常重要的作用，最高的工作压力范围等于或大于0.1MPa，容积与压力的乘机应当等于或者是高于标准的沸点、液点，设备的正常使用条件非常复杂，在运行、制造以及设计的过程当中，如果不能得到有效的质量保证，就很容易造成安全事故的发生，引起环境污染、中毒、火灾、爆炸等重大险情的发生。

2、结构组织。在压力容器的制造过程当中，必须要对工作的任务进行分组、分工和协调合作，建设有效的质量管理组织，任命质量管理工作的主要管理工程师，在质量管理的过程当中加强对质量检验人员的培训和资质管理，充分保证产品的质量。

二、压力容器制造的质量保证体系

压力容器的质量保证体系指的就是在生产过程中对产品进行检验检查和监督的执行机构，主要包括从材料、图样、质量改进、压力试验、理化检验等方面的环节，只有不断健全完善压力容器制造的质量保证体系，才能使得压力容器产品的制作质量不断提高，一方面，需要保证工作人员的质量，质量保障责任人也就是工程质量管理的主要责任人，在自己的岗位上需要行使自己的岗位职责，严格把好产品生产的质量关，很多企业借用的是外单位人员的报岗制度，加强对责任人队伍的建设，严格把好质量关，是保证压力容器产品制造质量的关键所在，另外，也需要给予质量保证工程师在质量上的否决权，在当前的很多私营企业当中，不少企业都存在着企业领导决定质量的原则，导致质量保障工程师并不能够根据实际的情况对产品质量进行保障。要想真正做到使质量控制师取得一定的工作效果，就需要各个企业和相关部门的共同努力，建立健全质量保证体系，在压力容器生产资质的申请过程当中，严格检查和督促取证企业的实际运行情况，对能够影响到压力容器制造质量的相关环节要求加强控制，保证压力容器的生产制造质量。

三、压力容器制造的质量控制

1、原材料的质量控制。压力容器能够被广泛应用到社会不同的行业当中，其工况恶劣且复杂，如易爆、易燃、剧毒、高腐蚀、疲劳载荷、高压、低温、高温等，这些恶劣的使用条件决定了其所用的原材料具有较多的种类，并且对其质量要求很高。根据压力容器所具有的这些特点，相关工作人员必须要从原材料的入厂检验着手，始终坚持所有零部件所使用原材料的可追踪性和可靠性。原材料在进厂之后，需要按照相关的订货协议对供货商所提供的证明书进行相关的质量复查，保证原材料的各项性能指标能够准确符合材料的供应标准，确定符合标准之后再对其进行入库的编号，建立原材料入库档案，并根据相关的标准规定为原材料打钢印，为了避免原材料出现锈蚀等现象，在打上钢印之后需要涂上一层防锈的涂料，之后对其进行合理摆放。

2、制作过程的控制。在压力容器的制作过程当中，加强对工艺的控制具有非常重要的作用，同简单的产品加工工艺相比较，压力容器的制造过程具有单台套多品种的特点，这就需要制造厂针对不同的压力容器编制不同的工艺文件，在制定出合理正确的工艺之后，在施工的过程当中要严格执行工艺流程，完成每个工序之后，检验员和操作者在工艺流程上要进行签字认可。

3、焊接质量的控制。在很大程度上，焊接的质量会直接关系到压力容器的使用寿命和安全，严格控制好焊接的质量是压力容器保证制作质量的关键所在，首先，必须要建立起焊接材料发放、回收、保管等的制度，保证所购进的材料能够有产品合格证和质量证明书，经过验收和检查之后，才能按照相关的要求对其进行入库登记。要求从事压力容器工业生产的焊工必须要持证上岗，在证件有效期内承担符合证件规定类别的焊接工作。

4、无损检测质量控制。无损检测也被称作探伤，压力容器在制造的过程当中常常会用到探伤的方法，主要包括渗透、磁粉、超声以及射线几种形式，在进行无损检测时，首先必须要明确设计要求的合格标准以及探伤的方法，分析看该方法是否可以执行，也可以根据图纸的具体要求来实行探伤的方法，另外，在进行无损检测时，实践经验会显得非常重要，不同的人利用同一个机器进行操作，所得到的结果可能就会不同，那些经验较为丰富的工作人员所得出的正确率往往会很高。探伤仪器的质量如何对于探伤的结果也能够产生很大的影响，使用质量不合格的仪器就很容易会造成误判。

5、焊后的热处理控制。压力容器在制造的过程当中往往会需要进行相应的热处理操作，在进行热处理操作时，必须要注意控制降温、保温和升温三个阶段的温度和速度，为了可以保证能够达到热处理的预期效果，就应当对热处理的工艺进行正确的编制，对关键的工艺参数作出较为严格明确的限制，严格执行热处理的工艺规范要求，做好记录凭证，并对热处理的仪表进行定期的检查。

四、结语

压力容器制造的质量主要包括安装质量、制造质量以及设计的质量，但影响最为关键的就是制造质量，为了能够尽量降低企业的生产成本，使质量管理体系能够更加系统化和科学化，生产出符合国家标准和设计要求的相关产品，就需要建立起符合本单位生产要求的压力容器制造质量管理体系，建立健全压力容器的质量保证体系，改变传统的管理方式，由传统的管结果转变为现在的管过程，把好产品的质量关，避免产生不合格产品，严格控制影响压力容器制造的生产环节，确保压力容器的制造质量。

参考文献：

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如何进行正确的选材是压力容器设计和创造中的第一步，也是直观重要的一步。在压力容器的设计和制造过程中，一旦材料选取不合适，会对容器的安全使用留下重大隐患。所以，在压力容器选材上，要根据容器的具体使用条件，如设计的压力和温度、操作特征、介质特点等，来选取拥有合适力学、焊接和耐腐蚀性能等物理性能的材料。除此之外，选取材料时还要充分考虑其具体加工工艺和经济性等其他因素。 

1 材料代用的具体规定 

在设备的设计和制造过程中，常常会出现材料采购困难或者出于经济上的考虑，材料代用的现象经常出现在压力容器的设计过程中。《固定式压力容器安全技术监督规程（tsg r0004-2009）》以及《钢制压力容器（gb150-1998）》对材料代用做了相关规定。一般来讲，主要要求如下：压力容器的承压部件在代用材料的选择上，应和被代用材料有着相同或者相似的外形质量、化学成分、尺寸公差、性能指标、检验项目和检验率等。材料代用最基本的原则是：要绝对保证，在技术要求上，代用材料不得低于被代用材料，个别在检测率或性能项目上要求不严格的代用材料，可以采取检验、测试的方式来选择合适的代用材料。材料代用的手续要求为：（1）容器承压部件的代用要严格进行，须经由代用单位技术部门的批准并上报代用材料的复检报告或质量证明，由主管负责人核准批复；（2）必须在获得原设计单位的允许并拿到证明文件后，才可以在压力容器制造时进行材料代用；（3）压力容器的设计图、施工图以及出厂时的质量证明书中要细致标注代用材料的规格部位、材质和规格。 

2 以优代劣 

压力容器所用的全部金属材料要具有优良的性能，包括材料的力学性能、耐腐蚀性、耐高温性和制作工艺等。每一种材料的性能都是固定不变的，从性能比较的角度出发，常常会出现材料间的“优”和“劣”的问题。但每种压力容器对对材料性能的要求在不同情况下也是不一样的，所以，材料代用中的“优”与“劣”判断从实际出发，具体问题具体分析。下面，笔者基于自身工作经验，主要探讨了几种典型的“以优代劣”问题。 

2.1 压力容器制作中，在强度、力学特征等机械性能方面，其常用到的低合金钢尽管明显优于碳素钢，但其冷加工性能与可焊性都比不过碳素钢。一般来说，强度级别高的，其冷加工性能与可焊性就较差，二者负相关。所以在进行这方面的代用时，应相应调整焊接工艺，在热处理时也可能会有相应变化，应给予充分重视。 

2.2 材料代用时进行细致、周全的考虑，否则压力容器实际使用中可能会出现各种安全隐患。比如处于湿硫化氢环境下及存在应力腐蚀开裂风险的设备中，容器对应力腐蚀开裂地敏感性随容器使用的钢材的强度级别的提高而增大，二者正相关。此时若将20r和q235和20r系列的钢材用16mnr等低合金钢待用就极易产生问题，因此，此类“以优代劣”行径在原则是行不通的，应当被禁止。镇静钢在许多性能方面上，镇静钢都比沸腾钢要更占优势，但在搪玻璃容器制造时，镇静钢的搪瓷效果反而不如沸腾钢好。 

2.3 一般来说，不锈钢的耐腐蚀性较出色，但在含有氯离子的环境下，其耐腐蚀性却不如低合金钢和碳素钢。 

2.4 和普通不锈钢相比，超低碳不锈钢虽然具有价格优势和良好的耐腐蚀性，但前者的高温热强性却更为出色。一般情况下，为了提高耐腐蚀性，需降低含量，而为了提高高温性，则要提高炭的含量。故而，此种情况下的 “以优代劣”，要尤其精确设计设备温度，如有必要，应当重新计算。 

2.5 原则上，膨胀节、爆破片、挠性管板及这类零件不能进行以优代劣，特殊情况下必须代用时应以代用的材料为重新进行精密计算，根据结果，适当调整零件厚度，以防止这类零件及其相邻部位出现故障或者失效。 

2.6 对热换器管板而言，锻件的总体性能比板材要好，所以通常情况下采用锻件，但当管板厚度小于6cm时也可以用板材代替锻件，但此时要注意，即使锻件和板材的厚度、材质及设计温度都相同，但两者的许应用力却不相同，前者的许应用力稍低于后者。故如需锻件代用板材，应重新核准管板厚度。 

对钢材来说，其化学成份上的微小差异都可能对其性能造成重大影响，所以要对待任何类型压力容器钢材的“以优代劣”问题都要予以充分重视，以免导致产品和原设计不符。 

3 以厚代薄 

“以厚代薄”常常使从平面应力状壳体的受力态转变为平面应变状态，这对容器受力状态来说，是有百害而无一利的，通常情况下，厚壁容器比薄壁容器更容易产生三向拉应力，进而产生平面应变脆性断裂。 

3.1 对原设计中封头和筒体间等厚焊接的容器，若对容器壳体的个别部件进以厚代薄，很容易增加壳体的几何不连续情况，从而使封头和筒体间的连接部位受到的局部应力增加，此时，对于有应力腐蚀倾向的容器来说，会造成很大的损害。可能会导致疲劳裂纹，严重的可能造成疲劳断裂。 

3.2 在厚板替代薄板时，常常导致连接结构发生相应改变，例如，筒体与加厚的封头连接时，通常需要对封头进行削边处理。对以管道为主要筒体构成的设备，若增加筒壁厚度，在封头与筒体的连接部位也须对筒体侧实施内削边处理。在厚度增加较大时，往往也关系到焊接工艺的变化。 

3.3 容器壳体整体层面上的“以厚代薄”，虽然并不会造成筒体连接处和封头的局部应力增加，但不了避免地，仍会导致一下不良影响。1）厚度增加后，原来的壳体设计中的探伤方式和焊接工艺也要进行相应的改变，增加难度；2）壳体厚度的增加必然使容器的重量加大，当容器重量增加过大时，必然会对容器的基础和支座产生不利影响；3）对壳体同时具有传热作用的容器，壳体厚度的增加肯定会影响其传热效果。 

3.4 钢板的许应用力和其厚度紧密相连，《钢制压力容器（gb150-1998）》指出，钢材的许应用力随着其板厚的增大而减小，二者负相关。例如20℃-150℃环境下，16mnr板厚由16mm变为18mm时，其许应用力则从170mpa降为167mpa，150℃时，20r的板厚由16mm变为18mm时，其许应用力则从135mpa降为125mpa。由此可知，以厚代薄很可能导致强度不够，故而，对处于临界状态的以厚代薄，必须对验算其强度。 

3.5 因为原件厚度与其刚性是成正比的，厚度越大，刚性越强，所以原则上不允许对挠性薄管板、波纹管和膨胀节等元件实行以厚代薄，以防止减弱补偿变形的效果。 

3.6 由于换热器的特殊性，对热换器的主要元件进行以厚代薄很容易破坏原来的平衡力系，原则上不可以厚代薄，特殊情况下，必须代用时，需要重新设计计算。 

综上所述，以厚代薄的利弊问题是很复杂的，在进行代用时，要由相关设计单位对代用的可行性和影响进行综合考虑后，方可决定其是否可行。对可采取以厚代薄类型的容器，应对其焊接工艺、支座和等进行相应的调整，以尽可能的消除不利影响。 

4 其他注意事项 

进行材料代用时，应根据实际用材情况对焊接工艺进行适当的调整，一般调整原则为：用高级材料替代低级材料时，实验和验收仍可采用低级材料的标准，不用提高标准；不同材料的耐高温性、韧度等性能不同时，进行最低水压实验时，其相应的温度也可能发生改变，此时，要严格按gb150的相关规定执行；当板厚增加超过gb150所规定的冷卷厚度时，一定要对筒体进行消除应力的热处理；钢板的厚度达到一定水平时，还需要进行超声探伤，必要时，提高水试验的压力。 

结语 

以钢为材料主体进行设计和制作的压力容器，在材料的机械性能要求上，在考两次材料强度的同时，也应考虑其韧性，在韧性满足的条件下，则应尽可能提高其强度。从这个角度上来说，在压力容器材料选择上要正确界定“优”和“劣”，不要单纯的从材料的厚度和强度来考虑，而要进行综合辨析和考虑。所以，也可以说，压力容器制造中的材料待用并不单单是技术问题，更包含容器的安全性、投资方的经济效益、制造商的成本等经济和管理问题在内的复杂问题。所以，不论是哪种材料代用，其本质上均是变更压力容器的设计方案，应给予相当的重视。 

参考文献： 

[1]朱海鹰,姚润来,辛忠仁,辛忠智. 钢制压力容器材料选择的几个问题[j].中国化工装备, 2006,(03):66-68. 

[2]金元文,濮军.压力容器制造中材料代用的常见问题分析[j].贵州化工,2007,(04):88-89. 

[3]陈冬勤.浅析压力容器制造的材料代用问题[j].科技风,2009,(04):42-43. 

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如何进行正确的选材是压力容器设计和创造中的第一步，也是直观重要的一步。在压力容器的设计和制造过程中，一旦材料选取不合适，会对容器的安全使用留下重大隐患。所以，在压力容器选材上，要根据容器的具体使用条件，如设计的压力和温度、操作特征、介质特点等，来选取拥有合适力学、焊接和耐腐蚀性能等物理性能的材料。除此之外，选取材料时还要充分考虑其具体加工工艺和经济性等其他因素。

1 材料代用的具体规定

在设备的设计和制造过程中，常常会出现材料采购困难或者出于经济上的考虑，材料代用的现象经常出现在压力容器的设计过程中。《固定式压力容器安全技术监督规程（TSG R0004-2009）》以及《钢制压力容器（GB150-1998）》对材料代用做了相关规定。一般来讲，主要要求如下：压力容器的承压部件在代用材料的选择上，应和被代用材料有着相同或者相似的外形质量、化学成分、尺寸公差、性能指标、检验项目和检验率等。材料代用最基本的原则是：要绝对保证，在技术要求上，代用材料不得低于被代用材料，个别在检测率或性能项目上要求不严格的代用材料，可以采取检验、测试的方式来选择合适的代用材料。材料代用的手续要求为：（1）容器承压部件的代用要严格进行，须经由代用单位技术部门的批准并上报代用材料的复检报告或质量证明，由主管负责人核准批复；（2）必须在获得原设计单位的允许并拿到证明文件后，才可以在压力容器制造时进行材料代用；（3）压力容器的设计图、施工图以及出厂时的质量证明书中要细致标注代用材料的规格部位、材质和规格。

2 以优代劣

压力容器所用的全部金属材料要具有优良的性能，包括材料的力学性能、耐腐蚀性、耐高温性和制作工艺等。每一种材料的性能都是固定不变的，从性能比较的角度出发，常常会出现材料间的“优”和“劣”的问题。但每种压力容器对对材料性能的要求在不同情况下也是不一样的，所以，材料代用中的“优”与“劣”判断从实际出发，具体问题具体分析。下面，笔者基于自身工作经验，主要探讨了几种典型的“以优代劣”问题。

2.1 压力容器制作中，在强度、力学特征等机械性能方面，其常用到的低合金钢尽管明显优于碳素钢，但其冷加工性能与可焊性都比不过碳素钢。一般来说，强度级别高的，其冷加工性能与可焊性就较差，二者负相关。所以在进行这方面的代用时，应相应调整焊接工艺，在热处理时也可能会有相应变化，应给予充分重视。

2.2 材料代用时进行细致、周全的考虑，否则压力容器实际使用中可能会出现各种安全隐患。比如处于湿硫化氢环境下及存在应力腐蚀开裂风险的设备中，容器对应力腐蚀开裂地敏感性随容器使用的钢材的强度级别的提高而增大，二者正相关。此时若将20R和Q235和20R系列的钢材用16MnR等低合金钢待用就极易产生问题，因此，此类“以优代劣”行径在原则是行不通的，应当被禁止。镇静钢在许多性能方面上，镇静钢都比沸腾钢要更占优势，但在搪玻璃容器制造时，镇静钢的搪瓷效果反而不如沸腾钢好。

2.3 一般来说，不锈钢的耐腐蚀性较出色，但在含有氯离子的环境下，其耐腐蚀性却不如低合金钢和碳素钢。

2.4 和普通不锈钢相比，超低碳不锈钢虽然具有价格优势和良好的耐腐蚀性，但前者的高温热强性却更为出色。一般情况下，为了提高耐腐蚀性，需降低含量，而为了提高高温性，则要提高炭的含量。故而，此种情况下的 “以优代劣”，要尤其精确设计设备温度，如有必要，应当重新计算。

2.5 原则上，膨胀节、爆破片、挠性管板及这类零件不能进行以优代劣，特殊情况下必须代用时应以代用的材料为重新进行精密计算，根据结果，适当调整零件厚度，以防止这类零件及其相邻部位出现故障或者失效。

2.6 对热换器管板而言，锻件的总体性能比板材要好，所以通常情况下采用锻件，但当管板厚度小于6cm时也可以用板材代替锻件，但此时要注意，即使锻件和板材的厚度、材质及设计温度都相同，但两者的许应用力却不相同，前者的许应用力稍低于后者。故如需锻件代用板材，应重新核准管板厚度。

对钢材来说，其化学成份上的微小差异都可能对其性能造成重大影响，所以要对待任何类型压力容器钢材的“以优代劣”问题都要予以充分重视，以免导致产品和原设计不符。

3 以厚代薄

“以厚代薄”常常使从平面应力状壳体的受力态转变为平面应变状态，这对容器受力状态来说，是有百害而无一利的，通常情况下，厚壁容器比薄壁容器更容易产生三向拉应力，进而产生平面应变脆性断裂。

3.1 对原设计中封头和筒体间等厚焊接的容器，若对容器壳体的个别部件进以厚代薄，很容易增加壳体的几何不连续情况，从而使封头和筒体间的连接部位受到的局部应力增加，此时，对于有应力腐蚀倾向的容器来说，会造成很大的损害。可能会导致疲劳裂纹，严重的可能造成疲劳断裂。

3.2 在厚板替代薄板时，常常导致连接结构发生相应改变，例如，筒体与加厚的封头连接时，通常需要对封头进行削边处理。对以管道为主要筒体构成的设备，若增加筒壁厚度，在封头与筒体的连接部位也须对筒体侧实施内削边处理。在厚度增加较大时，往往也关系到焊接工艺的变化。

3.3 容器壳体整体层面上的“以厚代薄”，虽然并不会造成筒体连接处和封头的局部应力增加，但不了避免地，仍会导致一下不良影响。1）厚度增加后，原来的壳体设计中的探伤方式和焊接工艺也要进行相应的改变，增加难度；2）壳体厚度的增加必然使容器的重量加大，当容器重量增加过大时，必然会对容器的基础和支座产生不利影响；3）对壳体同时具有传热作用的容器，壳体厚度的增加肯定会影响其传热效果。

3.4 钢板的许应用力和其厚度紧密相连，《钢制压力容器（GB150-1998）》指出，钢材的许应用力随着其板厚的增大而减小，二者负相关。例如20℃-150℃环境下，16MnR板厚由16mm变为18mm时，其许应用力则从170MPa降为167MPa，150℃时，20R的板厚由16mm变为18mm时，其许应用力则从135MPa降为125MPa。由此可知，以厚代薄很可能导致强度不够，故而，对处于临界状态的以厚代薄，必须对验算其强度。

3.5 因为原件厚度与其刚性是成正比的，厚度越大，刚性越强，所以原则上不允许对挠性薄管板、波纹管和膨胀节等元件实行以厚代薄，以防止减弱补偿变形的效果。

3.6 由于换热器的特殊性，对热换器的主要元件进行以厚代薄很容易破坏原来的平衡力系，原则上不可以厚代薄，特殊情况下，必须代用时，需要重新设计计算。

综上所述，以厚代薄的利弊问题是很复杂的，在进行代用时，要由相关设计单位对代用的可行性和影响进行综合考虑后，方可决定其是否可行。对可采取以厚代薄类型的容器，应对其焊接工艺、支座和等进行相应的调整，以尽可能的消除不利影响。

4 其他注意事项

进行材料代用时，应根据实际用材情况对焊接工艺进行适当的调整，一般调整原则为：用高级材料替代低级材料时，实验和验收仍可采用低级材料的标准，不用提高标准；不同材料的耐高温性、韧度等性能不同时，进行最低水压实验时，其相应的温度也可能发生改变，此时，要严格按GB150的相关规定执行；当板厚增加超过GB150所规定的冷卷厚度时，一定要对筒体进行消除应力的热处理；钢板的厚度达到一定水平时，还需要进行超声探伤，必要时，提高水试验的压力。

结语

以钢为材料主体进行设计和制作的压力容器，在材料的机械性能要求上，在考两次材料强度的同时，也应考虑其韧性，在韧性满足的条件下，则应尽可能提高其强度。从这个角度上来说，在压力容器材料选择上要正确界定“优”和“劣”，不要单纯的从材料的厚度和强度来考虑，而要进行综合辨析和考虑。所以，也可以说，压力容器制造中的材料待用并不单单是技术问题，更包含容器的安全性、投资方的经济效益、制造商的成本等经济和管理问题在内的复杂问题。所以，不论是哪种材料代用，其本质上均是变更压力容器的设计方案，应给予相当的重视。

参考文献

[1]朱海鹰，姚润来，辛忠仁，辛忠智. 钢制压力容器材料选择的几个问题[J].中国化工装备， 2006，(03):66-68.

[2]金元文，濮军.压力容器制造中材料代用的常见问题分析[J].贵州化工，2007，(04):88-89.

[3]陈冬勤.浅析压力容器制造的材料代用问题[J].科技风，2009，(04):42-43.

篇11

1 前言

压力容器、压力管线等承压设备广泛应用于各行各业，一旦发生泄漏或断裂将有可能导致火灾、爆炸及中毒事故，是生产和经济遭受严重破坏，生命和财产蒙受重大损失。

当前，中海油海上平台建设发展迅速，海上压力容器和压力管线数量逐年增多，压力容器和压力管线的检测或检验市场份额巨大，研究海上压力容器和压力管线的风险评估是提高资源优化配置的有效途径，实现压力容器和压力管线的信息化管理，对促进设备管理水平进步、保证海上设备运行安全具有重要意义，且可减少对低风险设备和装置的维护和检验周期，从而降低检验风险，减低成本。因此，海上压力容器和压力管线的风险评估技术的应用前景非常广阔。

2 RBI技术

2.1 RBI的概述

R B I是英文“R I S K B A S E D INSPECTION”的缩写，我国翻译过来 称谓“风险评估”，目前国际上商业化的RBI软件都是基于API580标准。在API580中，RBI定义为：一种风险评估和管理的过程，重点放在压力容器和工业管道由于材料破坏导致的介质泄露。

RBI采用系统论的原理和方法对系统中固有的或潜在的危险及其程度进行定量分析和评估，它旨在找出薄弱环节，避免盲目检验；帮助企业筛选出较高危险的区域，确认高风险的设备，制定有效的检查计划，用来降低设备运行风险、提高设备运转可靠性、降低设备运行成本；同时RBI又是一个决策工具，在保证设备运转可靠、安全的前提下有效避免“检验不足”或“检验过剩”，从而优化检验的效率和频率，降低停机次数，减少日常检验及维修的成本。

2.2 RBI技术的原理

RBI技术奖设备在使用期间可能发生的风险与设备在用检验相联系。运用风险分析，将流程中所有的设备按照风险进行排序，从而得到风险分布，然后优化检验策略，对高风险设备按照其损伤的特点，采取有效的检验方法，显著降低其风险。

风险的级别可以用风险矩阵图表示，见图1及表1。无论失效后果或失效概率（失效频度）都可以用数字表示，把两组数字按照严重程度的次序分别划分为5个等级。失效概率（失效频度）划分为极高（very high）、高级（high）、中级（medium）、低级（low）和极低级（very low）概率（失效频度），简称特、高、中、低、微5级；失效后果同样也是五级。五个等级分别用A、B、C、D、E和1、2、3、4、5表示。这样，就可以在一个5×5的风险矩阵图上来确定分析对象的风险等级，并根据相应的风险等级采取相应的措施。

图1 RBI风险矩阵图

3 RBI技术在国内外的应用情况

上个世纪九十年代初期，欧美二十余家石化企业集团为了在安全的前提下降低运行成本，共同发起资助美国石油学会（API）开展RBI 在石化企业（主要是炼油厂）的应用研究工作。1996 年API 公布了RBI 基本资源文件API BRD 581 的草案，2000 年5 月又公布API 581 正式文件。2002 年5 月正式颁布了RBI 标准API RP 580 。十多年来，西方发达国家甚至亚洲的韩国、新加坡等国家和地区的石化炼油厂广泛应用了RBI 方法进行成套装置中的承压设备的检验与维修，使得风险和检验维修费用都大幅度下降。国际上，海上石油平台很早便已应用风险评估理念。到目前，挪威、英国等已拥有比较完善的RBI风险评估体系。

但我国的海上石油工业起步较晚，开始对平台的安全评估认识不足，已经发生了很多的海滩事故，造成重大人员伤亡和经济损失。近年来，科研工作者和生产企业逐渐认识到，成熟的RBI技术对我国的海上石油工业安全保障有十分重要的作用。目前，DNV和中石化青岛安全工程研究院致力于该方面的研究和应用，对胜利埕岛油田海上设施进行定量风险评估。

我国海上压力容器压力管线检验应用RBI刚刚开始，国内还未有应用和基础性研究。海上压力容器、压力管道在自然大气环境、空间布局及操作要求等方面与陆上设施存在较大差异。海上压力容器压力管线应用RBI时既要考虑海上设施在石化工艺、设施布局、配管布置及设备防腐等方面的特点，也要考虑海洋工程和海洋自然环境等方面的独特要求，还要考虑海上操作及安全管理的特点：高流量状态下流程含砂的磨蚀风险；海上盐雾导致设备外腐蚀风险；压力管线的振动疲劳风险；CO2大气腐蚀风险等。

其主要管理手段为它能有效提高检验的效率，优化检验计划和检验策略，减少设备不必要的例行检验内容，实施针对性的检验内容；避免“检验不足”带来的安全隐患或“检验过剩”造成的设备维修费用的浪费和设备在役运行时间的降低；对于保证海上压力容器、压力管线的运行安全、促进管理进步具有重要意义。

5 海上压力容器、压力管线风险评估产生的效益

5.1 经济效益

以中海石油技术检测有限公司为例：油公司（天津、上海、湛江）共计海上中心平台（含终端）约35个，每个中心平台的维修策略评估与制定项目平均费用为50万元，项目推广后每年可实施6-8个RBI项目，预计年收入可达到300-400万元。此外还有下游炼油厂（常减压、连续重整、加氢精制、加氢裂化、催化裂化、制氢、焦化等）、化工厂（乙烯裂解、醋酸乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳烃、橡胶、乙二醇、合成氨、尿素、PTA等）装置的关键设备，实现关键在役设备的在线检测具有广阔的市场。

5.2 社会效益

基于风险的检验技术（Risk Based Inspection，以下简称RBI检验技术）是在追求特种设备安全性与经济性统一的基础上建立的一种优化检验方案的方法。引入RBI检验技术，对于推进企业特种设备安全监察方式的改革创新，有效预防和整治特种设备事故隐患，降低政府和企业安全管理成本，促进中海油企业安全发展和科技进步具有重要的意义。

6 结论

综上所述，海上压力容器和压力管线的风险评估技术符合安全性和经济性相统一的发展趋势，必将在我国海洋石油行业得到迅速发展和普遍应用，为促进经济的可持续性发展，及降低设备风险和生产成本具有重要作用。随着RBI技术在海洋石油行业的技术研究和应用力度的加大，相信RBI技术一定能够在海洋石油行业发展的更加完善并发挥更大的作用。

参考文献

篇12

特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶，下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆等。提及特种设备在中学的应用，人们通常会想到电梯、锅炉等，并认同其危险性较大，应在管理方面严格遵守规章制度要求。但实际上，中学生物实验室也存在特种设备，即高压蒸汽灭菌器(又名灭菌锅)，但它是一种容易被学校安全管理负责人和设备操作人员所遗忘的特种设备。部分学校不知道高压蒸汽灭菌器属于特种设备；部分学校即便知道，也认为其数量少且在生物实验中应用不频繁，不具备危险性。因而，中学在高压蒸汽灭菌器管理方面整体重视程度不高，也没有完全遵守相关标准规范要求。高压蒸汽灭菌器属于特种设备中的压力容器，是中学生物实验中的消毒灭菌设备。国家市场监管总局的《关于2020年全国特种设备安全状况的通告》中指出：2020年共发生压力容器事故7起、死亡14人，其中违章作业或操作不当3起、设备缺陷或安全附件失效2起。这足以给人们敲响警钟，中学实验室配备的高压蒸汽灭菌器虽属于压力容器中的低压容器，但其本身内部压力高、温度高，极易发生烫伤、爆炸、火灾等安全事故，平时应该做好其使用管理工作，如果管理或处置不当就可能引发事故，造成严重后果。

一、标准概况

作为特种设备，学校对高压蒸汽灭菌器的管理应当遵守《中华人民共和国特种设备安全法》、TSG08—2017《特种设备使用管理规则》、《特种设备安全监察条例》等法律法规的相关规定。2016年国家质量监督检验检疫总局颁布的TSG21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》(简称《固容规》)中规定，同时具备以下条件的容器属于《固容规》的管制范围：工作压力大于或等于0.1MPa；容积大于或者等于0.03m3并且内直径(非圆形截面指截面内边界最大集合尺寸)大于或者等于150mm；盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体[1]。根据教育部的JY/T0406—2010《高中理科教学仪器配备标准》要求规定，普通高中学校生物实验室应配备手提式高压灭菌锅1台，规格为18L；立式或卧式高压灭菌锅1台，规格为30～50L。笔者对高压蒸汽灭菌器最高工作压力、内直径及容积等参数进行调研，根据调研情况，规格为30～50L的高压蒸汽灭菌器普遍设计压力在0.1MPa以上，且内腔尺寸大于150mm，符合《固容规》中对于固定式压力容器的要求，属于《固容规》的管制范围，应按照其要求进行管理。

二、中学实验室高压蒸汽灭菌器管理现状

1.关注度不高

在中国知网检索关键词“压力容器+管理”，显示有几十篇论文，作者多数为企业、科研院所及高校人员，搜索关键词“高压蒸汽灭菌器/锅+管理”，显示有15篇论文，作者单位分别为高校、职业院校、医院及科研院所等，唯独没有针对中学相关方面的研究，这在某种程度上反映出中学实验室的管理人员和操作人员对高压蒸汽灭菌器的管理方面关注度不够高。

2.安全认知待提升

按《特种设备安全监察条例》规定，压力容器作业人员应当取得压力容器上岗证方可操作，使用单位应当对作业人员进行相应安全、节能教育培训[2]。由于学校大多对高压蒸汽灭菌器安全教育培训和安全管理措施要求得不规范、不细致，中学实验室存在此类作业人员(一般为学科教师或者实验员)无操作证、不能按要求参加培训等情况，导致作业人员对其安全操作的重要性认识不足，使用过程中存在安全警惕性不够高、防护措施不到位、操作流程不规范等问题，容易引发安全事故。

3.日常管理不到位

《固容规》指出，使用单位应当对压力容器本体及其安全附件、安全保护装置等进行经常性维护保养，对发现的异常情况及时处理并且记录，以保证在用压力容器始终处于正常使用状态[1]。但由于中学实验室的相关管理者和使用者对其风险认知不足，导致实际使用过程中并未进行经常性维护保养，这给设备的安全使用带来一定隐患，也给设备的规范化管理带来诸多困难。

三、中学实验室高压蒸汽灭菌器的规范化管理

鉴于高压蒸汽灭菌器存在一定的危险性，安全管理方面应坚持“预防为主”的方针，做好日常管理工作，尽可能避免事故发生。笔者通过搜集整理相关学术文献及标准规范，总结出中学实验室高压蒸汽灭菌器规范化管理要点，同时将定期安全检查要求及设备运行记录以表格方式呈现，便于学校管理者和使用者更好地应用。

1.环境要求

(1)空间要求。灭菌器属于高热能设备，放置地点应远离易燃易爆物品，置于通风、干燥、无易燃易爆物品室内。(2)供电要求。根据灭菌器产品铭牌和说明书规定参数，将设备按电路接线图接至规定的电源上，同时设备应可靠接地，以免设备外壳带电引起意外伤亡事故。(3)消防安全。烟雾报警器不宜设置在灭菌器开口或开口的正上方，防止灭菌器打开时产生蒸汽，引发烟雾报警器误报警。

2.使用管理

(1)操作人员需参加当地质量技术监督局的相关考试，获得压力容器操作证后方可操作实验室的高压蒸汽灭菌器；使用过程中应严格遵守安全操作规程；同时使用者应认真、如实填写设备运行记录，便于检查使用。(2)学校应定期对设备管理人员和操作人员进行安全知识普及教育，提高对高压蒸汽灭菌器规范化管理的重视程度。(3)在设备上张贴“汽未放尽，不得开启”警示标识，警告操作人员压力表未恢复零位前，不得开启容器盖，以避免造成高温蒸汽灼伤。(4)每天工作结束后，应关闭电源、水源阀门。

3.日常检查

(1)定期对设备进行维护保养，每月应至少进行1次月度检查，每年进行1次年度检查，并记录检查情况。(2)高压蒸汽灭菌器的外表面应保持洁净和干燥，避免潮湿、雨淋，防止慢性受损。(3)高压蒸汽灭菌器上的安全附件及仪表应安装牢固、无腐蚀破损现象，并定期进行质量检验。学校相关安全管理人员及作业人员可参照高压蒸汽灭菌器定期自查表(见表1)中内容，定期开展设备自查，发现问题及时整改，保障设备的安全使用，同时可参照高压蒸汽灭菌器使用记录表(见表2)做好设备使用记录。(4)停用期间注意事项。学校放假期间，高压蒸汽灭菌器短期内处于停用状态，如果没有进行合理的维护保养，可能会导致设备受损，易引发安全事故。因此在学校放假期间，若设备处于停用状态，应对其内部污垢进行全面清除，保证其内部环境处于洁净和干燥状态，从而保障再次使用时设备运行的稳定性[3]。(5)设备使用年限。对于达到设计使用年限的高压蒸汽灭菌器(未规定设计使用年限但是使用超过20年的压力容器，视为达到设计使用年限)，学校应按流程申请报废；如果要继续使用，根据《固容规》要求，学校应委托有检验资质的机构进行检验，办理使用登记证书变更，方可继续使用。

四、结语

实验室是中学开展实验教学的重要场所，高压蒸汽灭菌器作为特种设备，是影响中学生物实验室安全的重要一环。为保障实验教学的有序进行，需要学校相关管理者和使用者进一步强化安全意识，规范中学生物实验室高压蒸汽灭菌器的管理和使用，防患于未然，最大限度地保障师生的生命财产安全。

参考文献

[1]TSG21—2016固定式压力容器安全技术监察规程[S].北京:新华出版社,2016.