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。外部檢查既是檢驗人員的工作,也是操作人員日常巡回檢查項目。發(fā)現(xiàn)危及安全現(xiàn)象(如受壓元件產(chǎn)生裂紋、變形、嚴重泄?jié)B等) 應予停車并及時報告有關(guān)人員。壓力容器內(nèi)外部檢驗必須在停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能進行。檢驗的主要內(nèi)容除包括外部檢查的全部內(nèi)容外,還要檢驗內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象;用肉眼和放大鏡對所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應力集中部位檢查有無裂紋,必要時采用超聲波或射線探傷檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量;測量壁厚,若測得壁厚小于容器最小壁厚時,應重新進行強度校核,提出降壓使用或修理措施;對可能引起金屬材料的金相組織變化的容器,必要時應進行金相檢驗。
通過檢驗,對檢驗出的缺陷要分析原因并提出處理意見。修理后要進行復驗。壓力容器內(nèi)外部檢驗周期為每三年一次,但對強烈腐蝕性介質(zhì)、劇毒介質(zhì)的容器檢驗周期應予縮短。運行中發(fā)現(xiàn)有嚴重缺陷的容器和焊接質(zhì)量差、材質(zhì)對介質(zhì)抗腐蝕能力不明的容器也均應縮短檢驗周期。壓力容器全面檢驗除了上述檢驗項目外,還要進行耐壓試驗(一般進行水壓試驗) 。對主要焊縫進行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。
但對壓力很低、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)驗后,可不作無損探傷檢查。容器的全面檢驗周期,一般為每六年至少進行一次。對盛裝空氣和惰性氣體的制造合格容器,在取得使用經(jīng)驗和一兩次內(nèi)外檢驗確認無腐蝕后,全面檢驗周期可適當延長。
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,可分為熱應力分析、機械應力分析及穩(wěn)定性分析。壓力容器在頻繁交變的機械應力和熱應力作用下,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的分析計算手段,目前已經(jīng)越來越廣泛地應用于壓力容器的分析與設(shè)計中。有限元的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化,就是將實際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體,實際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進行分析,得出滿足工程精度的近似結(jié)果來代替對實際結(jié)構(gòu)的分析,這樣可以解決很多實際工程需要解決而理論分析又無法解決的復雜問題[4 ] 。
4 壓力容器安全研究的方法
(1) 數(shù)值計算法,主要采用有限元法分析計算,常用于科學研究,應用于工程上還有一定的局限性。
(2) 基于斷裂力學理論的評定方法,這類評定方法主要是根據(jù)彈性斷裂力學或塑性斷裂力學的分析方法,對含缺陷容器的裂紋起裂和塑性破壞失效進行定量的分析描述,方法有多種,如GE/ EPRI 法、PARIS/TADA 法、LBBNRC 法,該方法比數(shù)值計算簡單。
(3) 工程評定法,它是從簡單的材料力學和塑性力學出發(fā),在大量實驗的基礎(chǔ)上總結(jié)出工程上計算容器極限承載能力的簡便公式。這種評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:
[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定曲線[J ] . 北京航空航天大學學報:自然科學版,2006 ,32 (4) :
450 - 454.
[2 ]傅惠民,馬學榮. 壓力容器壽命控制方法[J ] . 機械強度,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行研究[D] . 東營:中國石油大學,2008.
[4 ]何顯平. 基于有限元技術(shù)的壓力容器設(shè)計方法研究[D] . 貴陽:貴州大學,2007.