通過幾年來對近300臺在用壓力容器進行檢驗的情況看，有相當(dāng)部分屬于20世紀(jì)80年代制造并投入使用的產(chǎn)品，普遍存在著資料不全、制造質(zhì)量低劣、安全狀況不良的問題，檢驗發(fā)現(xiàn)存在裂紋，未焊透咬邊、錯邊、夾渣、氣孔等超標(biāo)缺陷數(shù)不勝枚舉，這些超標(biāo)缺陷，有些是制造時產(chǎn)生，有些則是在使用過程中產(chǎn)生或擴展的，它們是威協(xié)壓力容器安全運行的重要隱患，切不可掉以輕心。因此在國家加強對壓力容器設(shè)計和制造嚴格控制的同時，嚴格進行對在用壓力容器的檢驗和缺陷處理，才是保證壓力容器安全使用的關(guān)鍵。 ? 　　國家質(zhì)檢總局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《在用壓力容器檢驗規(guī)程》對在用壓力容器的檢驗、缺陷處理和安全使用管理作了具體規(guī)定，明確了必須核定壓力容器的安全狀況等級，才可對壓力容器進行登記注冊，并對不同安全狀況等級的壓力容器提出了不同的使用規(guī)定，如其中規(guī)定了“安全狀況等級核定為4級的在用固定壓力容器，辦理注冊手續(xù)后，允許在滿足檢驗報告所限定的使用條件和使用檢驗周期內(nèi)繼續(xù)使用，但不發(fā)證，經(jīng)妥善處理安全狀況等級達到3級以上后再發(fā)使用證”。由此可見，對檢驗后經(jīng)缺陷評定確定的超標(biāo)缺陷（尤其是安全狀況等級核定為4級的在用壓力容器）進行妥善的處理、修復(fù)，還可改善壓力容器的安全狀況等級，以確保壓力容器能在規(guī)定的操作條件下，在法規(guī)規(guī)定的檢驗周期內(nèi)安全使用，并對于在用壓力容器的合理使用，提高其經(jīng)濟性都有較大的作用。 ? 　　“在用壓力容器的檢驗和缺陷處理，是通過檢驗判斷其能否安全可靠地使用到下一個檢驗周期，而不是為了使其恢復(fù)到現(xiàn)行（或原來的）設(shè)計、制造標(biāo)準(zhǔn)。對在用壓力容器的檢驗和缺陷處理不能完全套用制造標(biāo)準(zhǔn)”。就是說，要從實際情況出發(fā)，正確運用理論知識和實踐經(jīng)驗，分析和總結(jié)事故發(fā)生規(guī)律，同時要考慮安全可靠與經(jīng)濟合理，對具體問題作具體分析處理，即應(yīng)掌握“合于使用”的原則，通過分析，消除那些危及安全的超標(biāo)缺陷，以提高壓力容器的安全狀況，達到能安全可靠地使用至下一個檢驗周期的目的。 ? 　　在處理消除危害缺陷時，我們認為，首先調(diào)查容器質(zhì)量狀況與使用情況，弄清該缺陷是制造遺留，還是使用中產(chǎn)生；對于受壓元件材質(zhì)不清的容器，必要時進行化學(xué)成份分析，硬度測定和金相分析，為缺陷修復(fù)時的選材及制定合理的修復(fù)工藝提供依據(jù)，做到對癥下藥，選擇缺陷處理的有效辦法，以致可以直接判定缺陷修復(fù)的可能性與價值。 ? 　　修復(fù)方法要根據(jù)不同缺陷的具體情況而定，應(yīng)依據(jù)“合于使用”的原則，一般說，可修可不修的缺陷，即沒有什么危害的缺陷盡量不要修，打磨處理能滿足要求的就盡量不用補焊，對于裂紋的修復(fù)應(yīng)慎重。有關(guān)專業(yè)刊物中推薦如下相應(yīng)的修復(fù)方法：（1）打磨消除法：這種方法適用于在用容器的表面缺陷，如表面裂紋、凹坑、電弧擦傷、弧坑、機械損傷、未焊透、未熔合、焊縫氣孔、焊縫咬邊、工卡具焊跡等的處理。表面缺陷要經(jīng)打磨完全消除，并與母材或焊縫成圓滑過渡，側(cè)面斜度不大于1∶4。 ? 　　（2）補焊修復(fù)法：補焊修復(fù)可消除危害安全的超標(biāo)缺陷，改善安全狀況，以利在用容器的安全使用，它是一種常用的重要修復(fù)方法，然而補焊修復(fù)較為費工時，如果補焊不當(dāng)，還可能帶來新的不穩(wěn)定因素，如產(chǎn)生新的裂紋缺陷，接頭的組織性能惡化，產(chǎn)生新的焊接應(yīng)力等，某化工廠就曾因挖補內(nèi)部氣孔缺陷修壞了一臺200m 3球罐，因此，對于在用容器缺陷補焊修復(fù)一定要慎重。 ? 　?。?）貼補修復(fù)法：《容規(guī)》中已明確規(guī)定，不允許對主要受壓元件進行貼補修理。而這種方法一般僅作為無法停產(chǎn)的容器修復(fù)時的應(yīng)急措施，不可作為一種安全可靠的修復(fù)方法應(yīng)用于停車時的修復(fù)。此法用于面積較大、分散、且逐處補焊有難度的局部缺陷修補。如大面積點蝕，局部均勻減薄，表面多處微裂等，且該在用容器工作應(yīng)力水平較低，并能作定期檢驗，同時監(jiān)控便利。它可用“貼板”覆蓋缺陷，然后周邊進行角接補焊，必要時也可在“貼板”上鉆小孔，孔外裝上閥門以便檢查器壁缺陷的發(fā)展情況。 ? 　　如何保證修復(fù)質(zhì)量是我們共同關(guān)注的焦點，按《條例》《容規(guī)》要求，我們以為：承擔(dān)修理單位其修復(fù)方案應(yīng)征求使用單位意見，并經(jīng)單位技術(shù)負責(zé)人批準(zhǔn)，呈報主管部門和同級監(jiān)察部門備案，必要時當(dāng)?shù)氐腻仩t壓力容器監(jiān)察部門應(yīng)對容器的修復(fù)進行監(jiān)督。 ? 　　對于修復(fù)后的檢驗，可作如下規(guī)定：①打磨消除表面缺陷后，需經(jīng)外觀與表面探傷檢查，確定缺陷完全消除，且打磨側(cè)面應(yīng)與母材或焊縫成圓滑過渡，側(cè)面斜度應(yīng)不大于1∶4。 ? 　?、谌毕菅a焊修復(fù)后，應(yīng)對補焊部位進行外觀檢查和無損探傷檢查，必要時還應(yīng)進行硬度測定檢查及壓力試驗與氣密性試驗。補焊質(zhì)量應(yīng)符合《容規(guī)》等的有關(guān)要求。修復(fù)質(zhì)量的檢驗結(jié)果應(yīng)詳細整理，經(jīng)技術(shù)負責(zé)人審鑒后，歸入該容器質(zhì)量檔案?，F(xiàn)僅簡述一檢測實例：大港油田某廠一臺70m 3原油電脫水器，是1987年由某金屬結(jié)構(gòu)廠制造，連續(xù)運行14年至2001年首次停車全面檢驗，該設(shè)備圖紙及質(zhì)量證明文件和設(shè)計參數(shù)無處可查。 ? 　　檢驗過程中發(fā)現(xiàn)以下主要缺陷：①殼體對接縱、環(huán)焊縫X射線探傷拍片存在未焊透等缺陷，不合格片率100％；②經(jīng)超聲波探傷復(fù)查，未焊透主缺陷全部位于焊肉之間部位，距母材表面深5～8mm處；③人孔及各接管采用外表側(cè)單面填角焊，殼內(nèi)成型未焊透；④封頭拼接焊縫與筒體封頭對接焊縫棱角、錯邊缺陷最大值11.0mm；⑤實測筒體最小壁厚11.2mm，封頭最小壁厚12.1mm。 ? 　　根據(jù)以上缺陷表現(xiàn)出是先天制造缺陷，已無修理價值，正常情況要做報廢處理，但是使用單位介紹購置這樣一臺設(shè)備需要70萬元，且制造周期長，一旦報廢直接影響企業(yè)的生產(chǎn)。急企業(yè)之所需，為了盡可能發(fā)揮設(shè)備潛能，結(jié)合實際做了以下分析和工作：①該設(shè)備在0.4MPa壓力連續(xù)運行14年，現(xiàn)檢驗未發(fā)現(xiàn)缺陷擴展。 ? 　?、谶M行強度校核，結(jié)果筒體與封頭的實測最小壁厚仍能滿足壓力需求（此時焊縫系數(shù)為0.5）。 ? 　?、郯凑铡度菀?guī)》有關(guān)耐壓試驗條款規(guī)定，水壓試驗也未發(fā)現(xiàn)滲漏和異常現(xiàn)象。 ? 　?、軐ζ唇雍缚p棱角錯邊缺陷而形成的結(jié)構(gòu)形狀突變，破壞了材料的連續(xù)性，在尖角、錯邊位置會產(chǎn)生峰值壓力，該處的一次壓力和二次彎曲應(yīng)力共同疊加組成應(yīng)力峰值。理論上由于其應(yīng)力區(qū)分布很小與容器壁厚為同一量級，在運行中雖不會引起容器結(jié)構(gòu)明顯變形，但組合形成的局部高應(yīng)力卻能導(dǎo)致容器疲勞破壞和脆性破壞。但實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中電脫水器工作壓力穩(wěn)定，基本無承受交變載荷作用的問題，不易發(fā)生疲勞破壞，且水壓試驗后經(jīng)表面磁粉探傷復(fù)查沒有發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷。 ? 　?、輳碾娒撍髡w強度考慮，最惡劣部位是封頭與筒體對接焊縫區(qū)域存在的二次應(yīng)力，即筒體與封頭相互約束面而產(chǎn)生的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，這一局部將發(fā)生塑性變形，根據(jù)“安定準(zhǔn)則”，電脫水器在運行中二次應(yīng)力值不許大于材料屈服極限的兩倍，即遵循σ≤2σst＝3［σ］其求證結(jié)果σ值略大于2σst，足見局部強度不夠，需要采取加強措施。 ? 　　基于以上分析和工作的基礎(chǔ)，做出如下檢驗結(jié)論：①封頭與筒體對接焊縫區(qū)采取外部鋼帶加固；殼體開孔接管部內(nèi)側(cè)補焊消除未焊透缺陷；②運行壓力不得超過0.4MPa；③校定安全閥開啟壓力為0.4MPa并合乎設(shè)備排量要求；④只有滿足上述三條件方可投用，3年內(nèi)建議更新。

通過幾年來對近300臺在用壓力容器進行檢驗的情況看，有相當(dāng)部分屬于20世紀(jì)80年代制造并投入使用的產(chǎn)品，普遍存在著資料不全、制造質(zhì)量低劣、安全狀況不良的問題，檢驗發(fā)現(xiàn)存在裂紋，未焊透咬邊、錯邊、夾渣、氣孔等超標(biāo)缺陷數(shù)不勝枚舉，這些超標(biāo)缺陷，有些是制造時產(chǎn)生，有些則是在使用過程中產(chǎn)生或擴展的，它們是威協(xié)壓力容器安全運行的重要隱患，切不可掉以輕心。因此在國家加強對壓力容器設(shè)計和制造嚴格控制的同時，嚴格進行對在用壓力容器的檢驗和缺陷處理，才是保證壓力容器安全使用的關(guān)鍵。

 

　　國家質(zhì)檢總局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《在用壓力容器檢驗規(guī)程》對在用壓力容器的檢驗、缺陷處理和安全使用管理作了具體規(guī)定，明確了必須核定壓力容器的安全狀況等級，才可對壓力容器進行登記注冊，并對不同安全狀況等級的壓力容器提出了不同的使用規(guī)定，如其中規(guī)定了“安全狀況等級核定為4級的在用固定壓力容器，辦理注冊手續(xù)后，允許在滿足檢驗報告所限定的使用條件和使用檢驗周期內(nèi)繼續(xù)使用，但不發(fā)證，經(jīng)妥善處理安全狀況等級達到3級以上后再發(fā)使用證”。由此可見，對檢驗后經(jīng)缺陷評定確定的超標(biāo)缺陷（尤其是安全狀況等級核定為4級的在用壓力容器）進行妥善的處理、修復(fù)，還可改善壓力容器的安全狀況等級，以確保壓力容器能在規(guī)定的操作條件下，在法規(guī)規(guī)定的檢驗周期內(nèi)安全使用，并對于在用壓力容器的合理使用，提高其經(jīng)濟性都有較大的作用。

 

　　“在用壓力容器的檢驗和缺陷處理，是通過檢驗判斷其能否安全可靠地使用到下一個檢驗周期，而不是為了使其恢復(fù)到現(xiàn)行（或原來的）設(shè)計、制造標(biāo)準(zhǔn)。對在用壓力容器的檢驗和缺陷處理不能完全套用制造標(biāo)準(zhǔn)”。就是說，要從實際情況出發(fā)，正確運用理論知識和實踐經(jīng)驗，分析和總結(jié)事故發(fā)生規(guī)律，同時要考慮安全可靠與經(jīng)濟合理，對具體問題作具體分析處理，即應(yīng)掌握“合于使用”的原則，通過分析，消除那些危及安全的超標(biāo)缺陷，以提高壓力容器的安全狀況，達到能安全可靠地使用至下一個檢驗周期的目的。

 

　　在處理消除危害缺陷時，我們認為，首先調(diào)查容器質(zhì)量狀況與使用情況，弄清該缺陷是制造遺留，還是使用中產(chǎn)生；對于受壓元件材質(zhì)不清的容器，必要時進行化學(xué)成份分析，硬度測定和金相分析，為缺陷修復(fù)時的選材及制定合理的修復(fù)工藝提供依據(jù)，做到對癥下藥，選擇缺陷處理的有效辦法，以致可以直接判定缺陷修復(fù)的可能性與價值。

 

　　修復(fù)方法要根據(jù)不同缺陷的具體情況而定，應(yīng)依據(jù)“合于使用”的原則，一般說，可修可不修的缺陷，即沒有什么危害的缺陷盡量不要修，打磨處理能滿足要求的就盡量不用補焊，對于裂紋的修復(fù)應(yīng)慎重。有關(guān)專業(yè)刊物中推薦如下相應(yīng)的修復(fù)方法：（1）打磨消除法：這種方法適用于在用容器的表面缺陷，如表面裂紋、凹坑、電弧擦傷、弧坑、機械損傷、未焊透、未熔合、焊縫氣孔、焊縫咬邊、工卡具焊跡等的處理。表面缺陷要經(jīng)打磨完全消除，并與母材或焊縫成圓滑過渡，側(cè)面斜度不大于1∶4。

 

　?。?）補焊修復(fù)法：補焊修復(fù)可消除危害安全的超標(biāo)缺陷，改善安全狀況，以利在用容器的安全使用，它是一種常用的重要修復(fù)方法，然而補焊修復(fù)較為費工時，如果補焊不當(dāng)，還可能帶來新的不穩(wěn)定因素，如產(chǎn)生新的裂紋缺陷，接頭的組織性能惡化，產(chǎn)生新的焊接應(yīng)力等，某化工廠就曾因挖補內(nèi)部氣孔缺陷修壞了一臺200m 3球罐，因此，對于在用容器缺陷補焊修復(fù)一定要慎重。

 

　?。?）貼補修復(fù)法：《容規(guī)》中已明確規(guī)定，不允許對主要受壓元件進行貼補修理。而這種方法一般僅作為無法停產(chǎn)的容器修復(fù)時的應(yīng)急措施，不可作為一種安全可靠的修復(fù)方法應(yīng)用于停車時的修復(fù)。此法用于面積較大、分散、且逐處補焊有難度的局部缺陷修補。如大面積點蝕，局部均勻減薄，表面多處微裂等，且該在用容器工作應(yīng)力水平較低，并能作定期檢驗，同時監(jiān)控便利。它可用“貼板”覆蓋缺陷，然后周邊進行角接補焊，必要時也可在“貼板”上鉆小孔，孔外裝上閥門以便檢查器壁缺陷的發(fā)展情況。

 

　　如何保證修復(fù)質(zhì)量是我們共同關(guān)注的焦點，按《條例》《容規(guī)》要求，我們以為：承擔(dān)修理單位其修復(fù)方案應(yīng)征求使用單位意見，并經(jīng)單位技術(shù)負責(zé)人批準(zhǔn)，呈報主管部門和同級監(jiān)察部門備案，必要時當(dāng)?shù)氐腻仩t壓力容器監(jiān)察部門應(yīng)對容器的修復(fù)進行監(jiān)督。

 

　　對于修復(fù)后的檢驗，可作如下規(guī)定：①打磨消除表面缺陷后，需經(jīng)外觀與表面探傷檢查，確定缺陷完全消除，且打磨側(cè)面應(yīng)與母材或焊縫成圓滑過渡，側(cè)面斜度應(yīng)不大于1∶4。

 

　?、谌毕菅a焊修復(fù)后，應(yīng)對補焊部位進行外觀檢查和無損探傷檢查，必要時還應(yīng)進行硬度測定檢查及壓力試驗與氣密性試驗。補焊質(zhì)量應(yīng)符合《容規(guī)》等的有關(guān)要求。修復(fù)質(zhì)量的檢驗結(jié)果應(yīng)詳細整理，經(jīng)技術(shù)負責(zé)人審鑒后，歸入該容器質(zhì)量檔案?，F(xiàn)僅簡述一檢測實例：大港油田某廠一臺70m 3原油電脫水器，是1987年由某金屬結(jié)構(gòu)廠制造，連續(xù)運行14年至2001年首次停車全面檢驗，該設(shè)備圖紙及質(zhì)量證明文件和設(shè)計參數(shù)無處可查。

 

　　檢驗過程中發(fā)現(xiàn)以下主要缺陷：①殼體對接縱、環(huán)焊縫X射線探傷拍片存在未焊透等缺陷，不合格片率100％；②經(jīng)超聲波探傷復(fù)查，未焊透主缺陷全部位于焊肉之間部位，距母材表面深5～8mm處；③人孔及各接管采用外表側(cè)單面填角焊，殼內(nèi)成型未焊透；④封頭拼接焊縫與筒體封頭對接焊縫棱角、錯邊缺陷最大值11.0mm；⑤實測筒體最小壁厚11.2mm，封頭最小壁厚12.1mm。

 

　　根據(jù)以上缺陷表現(xiàn)出是先天制造缺陷，已無修理價值，正常情況要做報廢處理，但是使用單位介紹購置這樣一臺設(shè)備需要70萬元，且制造周期長，一旦報廢直接影響企業(yè)的生產(chǎn)。急企業(yè)之所需，為了盡可能發(fā)揮設(shè)備潛能，結(jié)合實際做了以下分析和工作：①該設(shè)備在0.4MPa壓力連續(xù)運行14年，現(xiàn)檢驗未發(fā)現(xiàn)缺陷擴展。

 

　?、谶M行強度校核，結(jié)果筒體與封頭的實測最小壁厚仍能滿足壓力需求（此時焊縫系數(shù)為0.5）。

 

　　③按照《容規(guī)》有關(guān)耐壓試驗條款規(guī)定，水壓試驗也未發(fā)現(xiàn)滲漏和異?，F(xiàn)象。

 

　?、軐ζ唇雍缚p棱角錯邊缺陷而形成的結(jié)構(gòu)形狀突變，破壞了材料的連續(xù)性，在尖角、錯邊位置會產(chǎn)生峰值壓力，該處的一次壓力和二次彎曲應(yīng)力共同疊加組成應(yīng)力峰值。理論上由于其應(yīng)力區(qū)分布很小與容器壁厚為同一量級，在運行中雖不會引起容器結(jié)構(gòu)明顯變形，但組合形成的局部高應(yīng)力卻能導(dǎo)致容器疲勞破壞和脆性破壞。但實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中電脫水器工作壓力穩(wěn)定，基本無承受交變載荷作用的問題，不易發(fā)生疲勞破壞，且水壓試驗后經(jīng)表面磁粉探傷復(fù)查沒有發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷。

 

　　⑤從電脫水器整體強度考慮，最惡劣部位是封頭與筒體對接焊縫區(qū)域存在的二次應(yīng)力，即筒體與封頭相互約束面而產(chǎn)生的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，這一局部將發(fā)生塑性變形，根據(jù)“安定準(zhǔn)則”，電脫水器在運行中二次應(yīng)力值不許大于材料屈服極限的兩倍，即遵循σ≤2σst＝3［σ］其求證結(jié)果σ值略大于2σst，足見局部強度不夠，需要采取加強措施。

 

　　基于以上分析和工作的基礎(chǔ)，做出如下檢驗結(jié)論：①封頭與筒體對接焊縫區(qū)采取外部鋼帶加固；殼體開孔接管部內(nèi)側(cè)補焊消除未焊透缺陷；②運行壓力不得超過0.4MPa；③校定安全閥開啟壓力為0.4MPa并合乎設(shè)備排量要求；④只有滿足上述三條件方可投用，3年內(nèi)建議更新。