低温容器（精选8篇）
低温容器 篇1
摘要：本文阐述如何对钢制低温压力容器进行定期检验及安全评价, 从中找出相应对措施, 提高其安全容量, 保证安全经济运行。
关键词：钢制低温压力容器,检验,安全评价
0 引言
随着我国科学技术的进步及节能减排的需要, 某些传统的生产工艺正在被先进、节能、环保型的生产工艺所代替。如:低温制气技术 (液氧、氮、氩) 等。因此, 钢制低温压力容器 (以下简称:低温容器) 应运而生。低温容器是特种设备的一种, 并对其有完整的监管体系。本文就如何提高低温容器的安全容量, 保证安全经济运行探索如下:
1 低温容器定期检验内容
(1) 低温容器的安全管理规章制度和安全操作规程等; (2) 低温容器的设计、制造、安装、改造、管理资料等; (3) 低温容器管理、作业人员资质; (4) 低温容器本体等部位是否有裂纹、过热、变形、泄露、损伤等; (5) 外表面有无腐蚀、有无异常结霜、结露等; (6) 真空夹层有无破损、潮湿、跑冷; (7) 支座、基础有无下沉、倾斜、开裂, 紧固螺栓是否齐全、完好; (8) 排放 (疏水、排污) 装置是否完好; (9) 运行期间是否有超温、超压、超装等; (10) 夹层真空度检查 (表1) ; (11) 安全附件齐全、可靠及接口的泄露; (12) 内筒的接管与真空夹层连接的角焊缝的表面裂纹等缺陷; (13) 接管的机械损伤、堵塞等情况。
2 对低温容器的安全评价
低温容器是第一类可控危险源。这种可控性即:人致因素及环境因素的可控性, 与低温容器的安全容量密切相关。
2.1 人致因素体现在:
对钢制低温压力容器的设计、制造、安装、使用 (操作) 、检验、维修 (改造) 、安全管理等。我们可以运用人员可靠性分析方法, 从认知方面着手, 对人为差错辨识、差错频率和规避差错的措施及影响人为差错的训练水平、任务本质、人机交互界面质量、任务执行的时间等诱因等进行研究。
2.2 环境因素体现:
在对低温容器的使用现场及周边环境, 消防、通风、安全出口、基础等进行研究。
通过对以上因素的研究, 可采取模糊理论, 利用模糊数学方法进行定量评价。从而可以量化低温容器的可靠水平。这种可靠水平可分为在役前 (原始状态) 和在役 (运行中) 状态的可靠水平。
3 以在役低温容器的安全管理为例, 利用模糊数学方法进行综合定量评价 (评价集)
3.1 区域环境影响因素分析
(1) 低温容器置于的场所要求必须符合安安全消防, 且必须有良好的通风条件, 或有设备通风换气装置, 并能安全排放液体、气体; (2) 其置于的场所必须有安全出口, 周围应设置安全标志, 安全标志的要求应符合GB2894-2008的有关标准; (3) 其基础必须坚实牢固, 并应防雷、防静电、防火耐热。液氧罐安装基础必须无油脂及其它可燃物, 严禁使用沥青地面; (4) 其场所附近必须有充足的水源及必备的灭火器材, 场所周围5m内不得有易燃、易爆物, 并保持场地清洁、干净。
3.2 低温容器 (及系统) 操作状态分析
(1) 操作人员需经特种设备 (本专业) 学习、考核, 并取得合格资格; (2) 操作人员需掌握其设备、介质性能及特性; (3) 操作人员需熟练掌握充装、卸料等操作程序及规程; (4) 操作人员需严格控制充装率, 并不超过0.95的临界状态。
3.3 在役状态的检验检测分析
(1) 低温容器及系统能按国家规定实施法定的定期检验; (2) 法定检验的检验结论为合格; (3) 设备及系统运行处在合格的检验周期内。
3.4 安全管理制度分析
(1) 设备必须经当地技术监督机构办理登记注册, 且办理特种设备使用证; (2) 建立完善的岗位责任制度; (3) 建立完善的操作规程; (4) 建立健全法定的检验制度及检修、维护、巡视检查制度; (5) 建立完善的紧急预案及定期演练制度。
4 对低温容器 (及系统) 的综合因素分析
安全管理评价指标分别为:综合因素用集合来u表示u={u1, u2, u3, u4}, 其中:u1:区域环境影响因素分析;u2:低温容器 (及系统) 操作状态分析;u3:在役状态的检验检测分析;u4:安全管理制度分析。
根据低温容器 (及系统) 综合因素分析的实际情况, 确定其综合评价评语集并用其集合来表示为:V={V1V2V V4V5}, 其中:V1:差V2:较差;V3:中;V4:较好;V5:好。
为了对其量化, 在本行业范围内选出10位专家并组成检查组。并经现场检查、评论、讨论决定定权重系数, 确定V中各因素的权重系数分别为:0.2、0.2、0.2、0.4, 并用权重系数集合A表示, 则A={0.2 0.2 0.2 0.4}。
然后对结果进行归一化处理, 得到由此构成的矩阵R
V的模糊矩阵:B=A·R={0.02 0.14 0.36 0.34 0.14}
评价结果:对上述低温容器 (及系统) 安全管理, 按5个等级进行评价的结果说明, 专家检查组认为:
安全管理状况:中等的占36%;较好的占34%;较差的占14%;较好的占14%;差的占2%。
如果对以上分布赋以数值:好:95;较好:80;较差:45;差:30;中等:65, 则总分为:
由此得出这一量化的结果, 对该低温容器 (及系统) 安全管理水平介于较好和中等之间。
因此, 我们可以把这种方法, 用于低温容器的设计、制造、监督、定期检验、操作等过程, 并同时用于量化环境因素、人致因素, 对其安全容量的影响, 从中找出提高安全容量的方法, 保障其安全运行。
参考文献
[1]姚海根主编.压力容器安全性的模糊综合评判[M].1986, 3.
[2]中国就业培训指导中心, 中国安全生产协会安全评价师[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2010, 9.
[3]肖位枢主编.模糊数学基础及应用[M].航空出版社, 1992.
[4]压力容器定期检验规则[M].新华出版社出版发行, 2013, 4.
低温容器 篇2
1、我国GB150《压力容器》中的设计理念分析
在我国现行的GB150《压力容器》中，低温界限为-20℃以下时，可以在一定温度范围内发生韧性-脆性转变，而其尺度并没有严格规定，允许有一定差异。不过，对于工程设计而言，这一规定仍然具有一定的极端性。例如，当设计温度低于或者高于-20℃时，工程的设计、选材及制造等环节均存在较大的差异。所以，在低温压力容器设计时，明确设计温度是最为关键的一项环节。而若想确保设计温度的合理性，则必须要站在多个角度进行分析，如介质状态的影响、环境的影响、保护措施的影响、压力-低温组合工况的影响等等。根据既往经验，笔者认为设计温度可以依据以下方法来确定：
①若受压元件的两侧均具有热量传递，则可根据GB151-99中的相关公式，利用传热计算的方式计算出设计温度；
②若受压元件直接接触工作介质，则可以以介质的工作温度或者最低温度为标准，折减5℃-10℃作为设计温度；
③若受压元件受环境温度的影响，那么在确定设计温度时就需要充分考虑到多方面问题，如在寒冷环境下，若物料的充装量≥压力容器的25%，介质为液体，则应当在室外计算温度的基础上再加1℃，而若介质为压缩气体，则应当在室外计算温度的基础上减2℃。
2、国内外低温界定的分析对比
根据既往经验来看，压力容器在发生低温脆断破裂的过程中，并不会出现或仅有局部区域内极小塑性变形的现象，一般情况下，整体结构不会发生屈服现象。关于受压元件的低应力脆断问题，目前国内外都在相关压力容器规范中做出了相应的规定，并对其低温界限进行了划分。美国的ASMEⅤⅢ-1规范中所划分的低温界限标准为-3℃以下；德国的AD规范中所划分的低温界限标准为-10℃以下；英国的BS5500规范中所划分的低温界限标准为0℃以下；法国的非直接受压设备设计规范中所划分的低温界限标准为-20℃及以下；日本的JISB8243规范中所划分的低温界限标准为-10℃以下。而我国的GB150《压力容器》中所划分的低温界限标准则为-20℃，这是由于经既往经验来看，当在-20℃以上的温度环境下使用压力容器时，若以常温标准来选材、设计及制造，能够保障安全性。
3、国内外设计理念的分析对比
美国ASMEⅤⅢ-1规范中关于压力容器的设计理念和欧盟EN13445规范中关于压力容器的设计理念均遵循了断裂力学相关原理及方法，即通过分析材料组别、材料厚度、应力水平、元件最低操作温度等来对冲击试验的可行性进行评估，这一点十分符合钢材脆性断裂情况下的原理。并且欧盟EN13445规范中还对基于断裂力学原理的分析方法进行了详细描述，即当常规方法不适用时，可以采用后续方法来进行补充，这更加突出了其方法的实用性。而我国的GB150《压力容器》中虽然也建议遵循断裂力学相关原理及方法对冲击试验的可行性进行评估，但其总体设计思想却仍旧比较滞后，与美国和欧盟的设计理念相比存在一定的差距。并且我国的GB150《压力容器》中所划分的低温界限标准，并未充分考虑到材料的厚度和在此厚度下的.实际缺陷尺寸等对材料的冲击韧性的影响。以Q345R正火板为例，美国的ASMEⅤⅢ-1规范中认为150mm的Q345R正火板在0℃以上的温度条件下仍然无法完全避免脆性断裂，而20mm的Q345R正火板即使是在-35.0℃的温度条件下也不用进行低温冲击性试验即能保证不会发生脆性断裂。而我国的GB150《压力容器》中则要求25-200mm的Q345R正火板必须都要做相应温度条件下的冲击性试验。这意味着若以我国的GB150《压力容器》进行设计，如果材料厚度较大，则不但要考虑标准条款，还需要分析材料的实际韧性要求。
4、结语
综上所述，对低温压力容器设计理念的分析具有很重要的意义和价值，而我国现行的GB150《压力容器》与国外相关规范相比，仍旧存在着一定的滞后性，因此未来仍需高度重视这一问题，在实践中不断完善和更新设计理念。
作者:董超 单位:****工程有限公司
参考文献：
[1]刘英.国内外关于低温压力容器设计理念的比较[J].化学工程与装备，2***，(05):***-***.
[2]谭宝粉.低温压力容器设计的问题解析[J].科技展望，2***，(09):***.
低温容器 篇3
低温液体一般为沸点在-240°F (-150°C) 以下的液体, 氩、氦、氢、氮和氧是在低温以液体灌装运输、操作和储存的最常用的工业气体。随着经济的飞速发展, 低温液体日益广泛地应用于冶金、医药、食品、化工等领域。低温液体容器, 一直被人们广泛使用, 它是贮存液化气体的设备的总称。低温液体在蒸发时都会产生大量的气体, 例如, 一个大气压下的单位体积的液态氮在68°F (20°C) 时蒸发成694个单位体积的氮气, 即使在隔热良好的容器内, 低温液体不能无限地维持在液态, 而低温液体在蒸发时会吸收一定的热量, 这样就会导致容器、管路或阀门等部件周围出现结冰或结霜的现象。
而在低温液体的应用技术领域, 必不可少的就是汽化器, 它是一种工业和民用的节能设备, 作用是把液态的气体转换成气态的气体。汽化器的种类较多, 按加热方式分为直接加热式汽化器和间接加热汽化器, 间接加热汽化器包括空温式汽化器和强制通风式汽化器。其中, 由于空温式汽化器一般是由带翅片的铝管制作, 当“冰冷”的液态气体流入汽化器时, 汽化器周围的空气跟翅片铝管内的“冰冷”的液态气体产生热交换, 温度降低, 这样会造成空气的流动, 有新的“相对较热”的空气涌到汽化器周围继续发生新的热交换。采用这种利用周围空气的热交换的汽化器, 根据所处环境的湿度情况, 很容易造成翅片管周围结冰或结霜, 因此, 防止这类蒸发器表面结冰技术也属于低温液体容易除冰技术领域。
2 国内外低温液体容器预防结冰专利技术分析
20世纪初, 欧洲地区一些国家已经开始研究防止经压缩的低温液体的排出装置, 如防止阀门在排放低温液体时冻结的技术, 并逐渐出现有关低温液体容器输送管路、容器底面等其它位置的预防结冰技术。而在早期的专利技术申请中, 主要集中在比利时、英、法、德等欧洲国家和地区, 这不仅与欧洲低温物理学家卡末林·昂尼斯和詹姆斯·杜瓦在19世纪末到20世纪初这段时间对低温物理学研究做出的巨大贡献有关, 也与欧洲专利技术发展起步较早有一定的关系。
3 低温储罐预防结冰技术的技术分支
3.1 加热
预防或者消除低温液体表面结冰或结霜现象的主要技术围绕在对冰层或易结冰部位施加一定的热能。而施加热能的方式却又多种多样, 如热水浴、热介质管、电加热等。在该技术方面, 几乎各个国家都有较多的申请量, 可以说该项技术在本技术领域已经比较成熟且广泛应用, 但是根据实际储运低温液态气体的场所及除冰用途的不同, 加热设备也不尽相同。
由于有关除冰技术中日本专利申请量比重很大, 因此研究日本专利的技术内容对充分研究本技术领域的发展脉络起着至关重要的作用。从日本的专利申请中可以看出, 其除冰技术主要应用于深埋于地下的低温液体储罐装置中, 由于低温液体储罐深埋于地下, 而土壤中必然也会存在一定的水分, 伴随着低温液态气汽化吸热, 会导致储罐周边土壤的冻结, 从而储罐也随之冻结和破裂。有关地上低温液体储罐的除冰技术中, 加热的方式也比较常见。日本专利中加热方式主要采用外部加热装置对储罐周围加热, 如加热篱笆、加热的超导线圈、循环的热水管、换气暖化以及双层储罐的中间层的热空气流动等。
当然, 除了加热方式之外, 也有一些国家的专利申请在加热热源的独特运用的方面进行新的尝试, 如韩国专利 (K R 1 0-2 0 1 2-0061325A) 的低温液体容器汽化器中采用太阳能电池板吸收的热量作为翅片的热源为其提供热量, 防止低温液体在汽化的过程中翅片表面结冰。除了低温液体容器、汽化器的翅片管表面易结冰以外, 针对低温液体容器的附加设备, 例如排出管、阀门等部件也易结冰且形成冰堵等现象, 解除排出设备的冰堵现象一般也采用加热的方式。
3.2 降低环境湿度
低温液体容器、管路或阀门等部件表面的结冰离不开环境空气中水蒸气的存在, 减少环境空气中的水蒸气, 也是有效避免低温容器、管路或阀门等部件结冰的有效途径。
而这一技术方面的专利申请多数采用对易结冰部位吹扫, 降低其周围空气湿度, 避免结冰。在国内外有关这方面技术的专利申请中, 主要出现在美国专利文献中。除了采用干燥的净化气体吹扫低温容器易结冰部位以外, 还有一些专利申请通过其它技术手段利用降低环境湿度的方式去除低温液体容器、管路或阀门等部件的结冰问题。例如日本专利文献 (JP53-36717A, 19780405) 中, 为了有效防止深埋于底下的低温液体储罐表面结冰的问题, 其通过防止地下水深入到罐底的方式, 是储罐底部原理地下水的接触, 从而有效防止了其底部冻结的现象, 与此类似的还有通过有效引导地下水远离地下低温液体储罐的技术方案;在日本文献 (JP54-17521A, 19790208) 中, 申请人通过利用设置在地下低温液体储罐周围的高吸水性材料的方式, 将储罐周围环境的水分吸收掉来有效防止储罐表面结冰;另外德国专利 (DE3426608A1, 19840719) 也公开了一种通过在低温液体容器底部设置有绝热防渗透的环形支撑, 有效防止水分子进入容器底部, 从而避免容器底部结冰。
3.3 压力调节
有一些低温液体容器, 例如液化石油气、液化天然气储罐等, 它们使用的过程是一个气体不断排出的过程, 当燃气不断气化燃烧的时候, 由于带走大量的“气化潜热”, 自身被冷却导致钢瓶外壁结水珠或结冰, 瓶内压力变小, 这时燃气的导出量就会随之减少。这时除了采用加热的方式以外, 还可以采用稳压的办法防止容器外壁的结冰。如在中国专利申请 (CN202371450U) 中, 其通过在液化天然气气瓶与减压阀之间连接有压力平衡瓶, 气瓶内的液体燃气通过连接管到达压力平衡瓶, 通过合理地利用被压缩燃气的内能, 促使燃气自然气化, 气瓶不会产生结冰现象;在中国专利 (C N 2 4 3 6 8 1 1 Y, 20110627) 中, 使液化石油气容器的进液管和排液管分别通过单向阀和减压阀与液化石油气输送管道相连, 通过随着液化石油气储罐内压力的变化不断与石油液化气管道之间进行液化气的交换从而有效防止液化石油气管道结露的现象;另外韩国专利 (KR10-2013-0061706A) 公开了一种液化天然气储罐防结冰的装置, 即在储罐上部连接一个压力补偿装置, 当储罐内压力降低或温度降低而造成冷冻现象时, 通过压力补偿可以有效防止。
3.4 利用绝热材料
低温液体储罐用于储运处低温液态物质, 为了有效防止其与外界环境进行热交换, 最常用的方式即为设置绝热层, 其也是有效避免由于储罐与外界环境换热而导致容器表面结冰的首选途径。在低温绝热技术领域, 常用的绝热方式有普通绝热、真空粉末绝热等, 绝热材料主要有膨胀珍珠岩、超细玻璃纤维、聚苯乙烯和聚氨酯发泡塑料、泼墨玻璃等。
3.5 其它
对于低温液体容器的预防结冰技术, 并不局限于上述几种类型, 在国内外的一些专利申请中还会出现一些采用比较鲜见的方式防止低温液体容器、输送管道或阀门等部件的结冰。例如在我国早期的专利文献中, 有使用防冻剂来预防局部管道和部件的结冰现象, 但是防冻剂的防冻效果有限, 对于较大面积以及温度极低的情况, 防冻效果一般;类似的还有通过预先在C O 2中混合一定量的N2 O的方式防止C O 2的冻结。对于低温液体排出管路中的冰堵现象, 还有采用过滤器或过滤网的形式滤除冰花的方式去除冰堵。
低温压力容器焊接中的质量控制 篇4
关键词：低温,压力容器,焊接,质量控制
现阶段, 低温压力容器焊接中主要存在内部焊接质量问题以及外部焊接质量问题, 对压力容器使用的安全性以及生产的质量造成极大的影响, 对此, 必须采取有效的控制措施, 如, 焊接材料的管理、焊接接头的检测、焊接材料的选取、热处理等方面进行合理的控制, 这样才能确保低温压力容器焊接的质量。
1 低温压力容器焊接中存在的质量问题
1.1 内部焊接存在的质量问题
低温压力容器焊接中存在的内部焊接质量问题, 主要分为以下几种情况:夹渣现象。主要是在焊接时, 一些熔渣残留在焊缝处, 一般主要发生在容器的坡口边缘以及不平滑的位置处;裂纹现象。很多低温压力容器在焊接的过程中, 由于受到外力的影响, 使得容器的原子层面受到破坏, 从而产生容器裂纹的现象;气孔现象。气孔的问题是低温压力容器焊接过程中最容易出现的内部焊接质量问题, 例如, 焊接金属表面存在油污、焊接环境潮湿度过高、操作不规范等都容易产生气孔的质量问题。
1.2 外部焊接存在的质量问题
低温压力容器焊接中存在的外部焊接质量问题, 主要分为以下几种情况:焊接尺寸不合格引起的质量问题[1]。在低温压力容器焊接中经常会出现焊接尺寸没有达到相关的要求, 致使焊接时出现焊接不规整的质量问题;咬边的质量问题:低温压力容器焊接如果焊接设备电流过大, 或是选用的焊接技术不适应的话, 很容易引起咬边的质量问题;错边:错边问题会造成压力容器在受到外力时会出现容器变形的现象, 严重影响到压力容器使用的安全性。
2 低温压力容器焊接中的质量控制
通过以上对低温压力容器焊接中存在的质量问题分析得知, 低温压力容器焊接过程中如果操作不规范或是焊接材料存在问题等原因, 都会产生夹渣、裂纹、气孔、咬边等缺陷, 将其归结为内部焊接和外部焊接等两方面的质量问题, 针对这两方的质量控制主要从以下几方面进行分析。
2.1 积极做好低温压力容器焊接中的材料管理
要做好低温压力容器焊接的质量控制, 首先要从材料管理入手, 很多焊接质量问题都是因为材料不符合焊接要求而引起的, 对焊接的材料管理主要从以下几方面进行[2]。做好低温压力容器焊接材料发放、入库、回收的管理工作, 例如, 做好记录、台帐等;做好低温压力容器焊接材料入库的验收工作, 确保每项入库材料都必须满足相应的质量标准, 在这个过程中必须严格按照行业规范要求进行验收;要保证存储焊接材料的位置具有防腐蚀性的条件, 避免容器焊接材料出现锈蚀的现象;合理划分压力容器焊接材料的摆放区, 例如, 合格区域、不合格区域、待检区域等, 这样就不会出现材料混淆的问题;由于低温压力容器焊接中存在大量的材料, 而且材料种类繁多, 型号复杂等, 因此, 对低温压力容器焊接的材料管理, 必须要对材料进行合理的编号, 每项材料的规格、型号等信息都要详细的标注清楚。
2.2 加强对焊接接头的质量检测
焊接接头的质量对低温压力容器焊接的质量有着直接的影响, 一旦焊接接头的质量出现问题的话, 势必会造成低温压力容器焊接出现质量的问题, 因此, 对低温压力容器焊接的质量控制必须要加强对焊接接头的质量检测。一般情况下, 低温压力容器焊接过程中会将温度设计在-30℃以下, 对于对接接头的厚度必须保证在25mm。低温容器壳体的对接焊缝易出现气孔、夹渣、未熔合、未焊透和裂纹等焊接缺陷, 因此采用无损检测控制焊接质量十分重要。通常对焊缝内部的缺陷采用射线或超声检测方法, 对焊缝的表面缺陷采用磁粉或渗透检测方法。另外, 要注意焊接接头的材料选配, 并采用正确合理的焊接工艺方法, 合理控制融合比例, 为了避免坡口出现气孔的质量问题, 应对坡口进行合理的设计, 同时在焊接的过程中要选用合理的操作方法, 例如, 可以采用层间保温、预热等措施, 进一步保证焊接接头使用的效率。
2.3 低温压力容器焊接材料的选取
在低温压力容器焊接的过程中, 焊接材料的选取极为关键, 直接影响着低温压力容器焊接的质量。针对低温压力容器焊接材料的选取主要从以下几方面进行:首先, 要考虑应用在焊缝位置的金属必须具备较好的低温韧性, 这才能避免低温压力容器焊接出现裂纹的问题。其次, 选择的焊接材料, 尤其是应用在焊缝位置的材料应确保含有害杂质少, 对焊接材料进行质量控制。再次, 在材料选取时, 应注重材料生产厂家的选择, 必须保证生产厂家具备相关的营业执照、工商税务手续、材料合格证书等, 这样才能进一步保证低温压力容器焊接材料选取的质量。
2.4 低温压力容器焊接后热处理的质量控制
低温压力容器焊接的质量控制除了以上几方面以外, 在焊接后热处理的过程中也应进行质量控制。首先, 要注意在低温压力容器焊接完成之后, 必须对低温压力容器消除焊后的应力热处理, 这样才能确保低温压力容器的质量。其次, 要掌握正确的热处理质量控制方法, 主要分为炉内整体热处理、整体内部热处理、局部热处理、炉内分段热处理等四种类型。从实践中发现, 整体热处理效果是这四种热处理方式中较好的, 能够消除残余应力90%以上, 也是现阶段低温压力容器焊接后热处理主要采用的方法。低温压力容器整体热处理主要过程:升温 (加热) →保温→降温 (冷却) 。针对低温压力容器焊接过程中的质量控制, 国家也明确规定, 尤其是对热处理时提出升温速度不能超过200℃/时, 对降温速度也提出不能超过250℃/时。由于低温压力容器焊接的多样性、复杂性等特征, 针对不同结构的容器焊接也采用适当的升降温限制, 例如, 在对一些结构复杂、尺寸较大的低温容器进行热处理时, 为了避免冷却与加热的温差, 可以降低冷却和加热的速度, 同时要保证冷却和加热的速度不能低于30℃/时。另外, 在对低温压力容器焊接热处理过程中还应注意保温的环节, 严格按照规定时间保温, 确保保温时间不能少于规定的最短时间, 同时也不能大于最长的保温时间, 这样才能更好的消除残余应力, 从而有效的避免温差对低温压力容器质量产生的影响。
3 结论
综上所述, 低温压力容器焊接过程中会受到内部或外部因素的影响, 致使压力容器的质量上存在一定的缺陷, 对压力容器使用的安全性带来极大的影响。通过本文对低温压力容器焊接中质量控制的分析, 作者结合自身多年工作经验, 以及自身对低温压力容器焊接的了解, 主要从低温压力容器焊接过程中存在的质量问题进行剖析, 并提出几点质量控制措施, 希望通过本文的分析, 对提升低温压力容器焊接的质量给予一定的帮助。
参考文献
[1]张永广.浅析焊接过程中焊接缺陷的影响及控制[J].科技信息, 2011 (16) .
低温移动式压力容器检验方法探讨 篇5
低温移动式压力容器的定期检验包含全面检验、耐压实验。全面检验的检验周期根据其安全状况等级不同而确定, 按照规定在两次全面检验的间隙应该进行耐压试验一次, 全面检验合格了之后才可进行压力容器的最高工作1.3倍的液压试验。若是全面检验与耐压试验同期进行, 则应该严格按照先全面检验再耐压试验的顺序进行。
1 全面检验部分
全面检验是检验压力容器的第一步, 往往也能发现很多显而易见的问题。它包含的内容有:
1.1 对容器进行宏观检验, 包括以下步骤:
检测外观, 包括容器本身、接管焊缝处、对接焊缝等用肉眼观察, 对支架的稳定性、容器的腐蚀情况与损坏情况、容器泄放孔等的观测;检测结构, 包括对角接、搭接、排污口、开口、端盖等检测;检测容器及其组件的几何尺寸, 包括焊缝的表面成型、厚度、焊脚处的尺寸, 同一断面上有代表性位置处的直径差, 厚度不同的板件两侧厚度的差值等;容器保温层如有损坏、脱落现象, 衬里被腐蚀、龟裂、脱落现象视为不符合标准。若是以上存在任一检测不符合标准, 则根据定检规的相关规定对其的安全状况等级进行评定, 严重者则应该采取应对措施。
1.2 对容器表面进行的检测
检测中发现有裂纹时, 检验员应根据可能存在的缺陷情况将扩大表面检测的比例确定下来。如果在扩检时依旧发现裂缝, 则应该将其表面全部检测一遍。若是内表面无法检测的, 可以采用超声波检测。若是容器材质为焊接敏感型的材料, 则应注意检查是否有裂纹。在已有变形、损坏的部位应进行重点的检查。以上任一检测如果不符合标准则应该根据定检规的相关规定对其安全状况等级进行评定, 并为此进行改善、维护。
1.3 对材质的检测
应包含查明元件材质的牌号、种类、确定其可承压的强度以及元件是否已经受损、劣化[1]。检测后对此进行记录, 按照定检规规定确定其的安全状况等级已经是否可以继续使用。
1.4 对强度进行校核
若是明确容器材质的强度标准则根据已知的标准校核该容器的强度, 且校核时所采用的压力不能小于该容器工作时的最高压力。若是容器的受压强度已经达不到该容器已知的标准, 则应该以校核的实际强度记录, 在使用的过程中也应当注意应该在容器的强度范围内使用。
1.5 对安全附件的检测
包括对压力表、安全阀、紧急切断装置以及爆破片的检测, 前三部分检测合格后应该进行调校并铅封, 爆破片若是检测不合格则应当直接更换[2]。
1.6 对气密性的检测
有许多部件是与容器主体相连接的, 若是连接有变动, 不管是因为更换还是因为检验, 都应该对容器进行气密的检测。在气密测试中, 若是容器在保压时间段既无泄露又无压力表回降才能将此容器的气密检测定义为合格;若是测试不合格, 则考虑次测试结果的原因是部件连接不紧密还是部件毁坏, 如果是部件连接不紧密则将部件取下重新连接, 如果是部件毁坏则更换部件。再次进行气密检测, 直至测试结果达到合格为止。
1.7 测试真空度
对压力容器进行夹层真空度测试时, 必须使用专业、经检定合格的真空计, 如TELEDYNE公司的HPM 4/6, 若是其测试结果达不到标准的, 需要分析产生该结果的原因, 应区分是真空规管损坏失效还是容器夹层真空度达不到标准要求。若是容器本体的问题, 应该出具检验意见书, 将此信息反馈回制造厂家, 由其处理;若是真空规管损坏失, 则应予更换并妥善密封接口;若是由使用不当引起, 则应当严格按照说明书的要求进行改善直到真空度达到标准为止。
2 耐压实验部分
2.1 压力表的选择
在进行耐压试验时应采用至少两个经过检定合格且在有效期内的量程相同、精度等级一致的压力表, 压力表应安装在容器顶部、便于检验员观察的部位。压力表的选取, 精度大于等于1.6级;压力表的量程应为试验压力的两倍~三倍。应根据设计要求设定用于耐压试验的压力, 并且应不小于根据规则公式计算出来的数值如下表1所示:
2.2 安全附件的检测
压力表不使用时应注意其指针是否能够归零, 如不能归零则进行调校, 直至合格。检定之后应该标注下次检验日期, 并应铅封。安全阀应解体检验, 发现异常进行维修后必须进行调校, 合格后加上铅封, 出示校验的报告后才能再次使用。
3 结束语
总之, 只有熟悉“低温移动式压力容器”的规则, 检验人员才能更好地、有针对性、准确地检验压力容器, 使用者才能正确地使用、维修、保护容器, 可以有效地避免事故的发生。
摘要：为了做到安全运输, 低温移动式压力容器需要定期进行检验。文章在结合国家质量监督检验检疫总局制定了与“定期检验压力容器”有关规定基础上, 总结实践经验, 就低温移动式压力容器检验方法进行了分析与探讨。
关键词：压力容器,全面检验,耐压试验
参考文献
[1]丁小平.压力容器检验中硬度测定的应用[J].化工设备与管道, 2008, 45 (3) :27-28.
低温压力容器设计中的关键问题 篇6
1金属温度的确定
设计温度是低温压力容器设计中非常关键的一个因素, 所以需要对设计温度进行确定, 因为不同的设计温度其在设计、选材和制造方面的影响也会有所不同。所以需要在实际设计工作中, 根据设计的载荷条件、环境温度、介质的温度和保温、保冷的要求等多方面对具体问题进行分析, 从而对设计温度进行确定。
1.1低温压力容器金属温度的确定, 其理论上是指沿截面厚度的温度平均值, 但元件金属两侧的流体温度不同时, 其可以通过流体与壁面间的给热、污垢热阻和元件金属的热量传导等利用传热计算来对金属的表面温度进行确定, 但在实际设计工作中, 由于介质传热系数和给热系数的值不容易确定, 所以实际计算都是以经验值来进行的。
1.2以物料温度确定金属温度。低温压力容器其受压元件与工作介质直接接触时, 而且压力容器外部具有良好的保温或是保冷设施时, 这时壁体的与环境温度极为接近, 或是壳体壁温与物料温度接近时, 这时在设计时就可以将金属温度取为物流温度。
1.3而对于一些已经在生产运行当中进行应用的低温压力容器, 由于其属于同类, 所以在设计时对其金属温度进行确定时, 则直接通过实际测定来确定即可。
1.4部分车间或是厂房内部分容器处于露天或无采暖的情况下进行放置, 这时容器由于处于自然温度下, 所以其壳体的金属温度在设计时要对其低温环境下受到气温条件的影响因素进行充分的考虑。
2低温压力容器材料的选择
低温压力容器由于具有其特殊性, 所以在选材上需要对其设计温度、材料的韧性、壁厚、拉应力、焊接等问题进行充分的考虑, 同时还需要对低温压力容器的用途、使用条件和安全要求等进行补充要求的提出, 从而确保选材的科学性。
2.1低温容器受压元件用钢材应是镇静钢, 承受载荷的非受压元件也应该是具有相当韧性且焊接性能良好的钢材。
2.2对于低温状态下的用钢, 都需要经过正火处理, 因为经过正文处理后的钢不仅可以有效的减少终轧温度和冷却速率不同而引起的显微组织不均匀, , 同时对钢材无塑性转变温度也会有所降低。
2.3对低温用碳素钢和低合金钢各类钢材, 除因材料截面尺寸太小, 必须按HG20585标准要求进行低温夏比V型缺口冲击试验。
2.4对于低温容器用碳素钢和低合金钢壳体钢板, 当钢板厚度8>20mm时, 应按JB/T4730逐张进行超声波检测, 合格级别为Ⅲ级。
2.5奥氏体高合金钢螺栓材料使用在一100℃以下时, 可以考虑经应变硬化处理以保证需要的强度。奥氏体高合金钢使用在一196℃以下, 还应考虑某些附加材料试验要求。
2.6使用温度在-100℃到-70℃区间的低合金钢材料, 目前国内尚无适用的钢材产品, 可以选用国外的适用材料, 或是直接选用奥氏体高合金钢。
2.7焊接材料的选择比较关键, 应该按照母材的成分和性能进行选择, 尽量选择相近的材料, 并且具有低温韧性。选择焊条时, 以低氢碱性为佳, 埋弧焊的焊剂以碱性或者中性为佳。
3低温压力容器的结构设计
低温压力容器要进行结构设计时, 需要避免出现应力集中、尖角等情况发生, 确保结构具有一定的韧性, 所以需要在设计工作中对一些问题进行特别关注。尽可能的确保结构简单化, 减少焊接件受到约束程度, 各截面的温度梯度要尽可以的减小, 在结构拐角及过渡处应避免出现应力集中的情况, 确保容器元件的各个部分都能够圆滑过渡;对于容器在耳座、鞍座及支腿等部位, 在焊接时需要利用垫板和连接板, 避免直接与容器壳体进行焊接;在进行非受压元件及附件焊接时, 其焊缝在采用连续焊;利用整体补强和厚壁管进行接管补强, 合理的对焊缝进行布置, 避免出现集中和交叉的情况;对于一些载荷复杂的附件在焊后不能整体进行热处理时, 需要进行单独的热处理。A类焊缝和B类焊缝需要采用全焊透对接焊缝, 而对于C类和D类焊缝则采用截面全焊透结构即可。
4低温压力容器的焊接
低温压力容器施焊前应按JB4708进行焊接工艺评定试验, 应严格控制焊接线能量, 选用较小的的焊接线能量, 以多道施焊为宜。不得在母材的非焊缝区内引弧, 焊接接头 (包括对接接头和角接接头) 应严格避免焊接缺陷, 要求焊缝表面呈圆滑过渡, 不应有急剧形状变化。焊后消除应力处理可以减小接头区域内的焊接残余应力, 从而降低了在低温条件下的脆断倾向。每台低温压力容器都应制备产品焊接试板。
5检验
5.1对于A、B类对接接头, 容器设计温度低于-40℃;容器设计温度虽高于或等于-40℃, 但接头厚度大于25mm;根据“容规”划为第三类的压力容器;根据设计压力和介质的燃、爆、毒性等工作条件由设计文件规定作100%检测的容器等需要进行射线或超声检测。
5.2作局部射线或超声检测的对接接头, 其检测长度不少于50%接头总长, 且不少于250mm。
5.3对下列焊接接头作表面磁粉或渗透检测:对符合第1条容器的焊接接头, 而无法进行射线或超声检测者;对于要求做100%射线或超声检测的容器, 其全部C、D类焊接接头的各种焊缝以及受压元件与非受压元件的连接焊缝。
6结束语
低温压力容器由于其具有特殊性, 而且使用范围也较广, 所以需要在其设计和制造过程中严格按照低温压力容器的相关规定标准来进行, 不仅需要明确介质和环境的温度, 而且还要对容器材质的拉应力大小进行计算, 对于是否是低温压力容器进行正确的决定, 避免浪费制造和检验费用。
摘要：在工业生产中, 低温压力容器的使用非常普遍, 低温压力容器的安全稳定运行对于工业生产具有非常重要的意义。在对其进行设计的过程中, 应该在选材方面给予足够的重视, 要对材料的性能和各项指标范围进行确定, 保证在温度下降的情况下, 材料的脆变温度在自身的承受范围内, 不会因为超出限度而发生脆断。文章从金属温度、材料的选择、结构设计以及焊接等方面进行了阐述, 对于低温压力容器的设计具有非常重要的意义。
关键词：低温压力容器,设计温度,结构
参考文献
[1]魏红利.低温压力容器设计探讨[J].科技情报开发与经济, 2009, 19 (24) .
[2]刘卫平, 周岚, 徐庆山.低温压力容器的设计[J].化学工程师, 2005, 19 (3) .
低温容器 篇7
一、压力容器检查过程中常见的问题
(一) 容器表层的缺陷问题
检验压力容器的过程中, 压力容器表面的缺陷问题进行的检验工作是一项重要的检验工作。压力容器表面出现问题, 其中主要分为以下几种问题, 如表层的断裂、缺少零件等, 大部分的问题都源于两个方面的影响, 一方面是压力容器在生产的过程中就出现了问题;另一方面, 主要是因为压力容器在实际建设的过程中出现了表层断裂等问题, 因此对相应的工作人员产生了一定的影响。无论是从哪个方面, 压力容器表层的问题需要依据工作人员进行定期检查, 及时地发现问题和解决问题, 工作人员就要实施检查工作, 从而避免出现问题, 影响整体的发展, 确保低温压力容器是可持续发展的技术和应用, 如图1所示。
(二) 压力容器的腐化
在实施检查的过程中, 相关压力容器腐化也是经常发生的一类问题。其中主要表现为容器表面和机构出现点状或者是分散的情况。相对来说, 容器腐蚀的程度一般都在10mm, 面积的直径超过300mm时, 就属于较为严重的情况;若是点状的腐蚀范围为300mm, 直径在50mm以下的问题相对要轻一些, 压力容器出现腐化的程度较为严重时, 就需要相应的管理人员进行妥善地处理, 并且进行检验, 若是没有达到要求, 就需要进行替换, 不再进行使用了;要根据实际发展的情况进行检查和管理工作。压力容器的腐化问题会严重的影响到压力容器的轻强度和工业生产, 而且也无法保障工作人员的生命安全, 因此需要相应的工作企业和管理人员重视相应的问题, 从而确保低温压力容器产生腐化问题。
(三) 容器部位焊缝问题
低温压力容器焊接问题最常发生的部位是组成和连接过程中受到外界或是内部的压力影响出现问题, 这就需要检验出相应的问题, 确保工作人员制定出有效的工作方案, 以此对压力容器的问题进行处理。如, 消除、补焊等工作, 主要是解决了压力容器的焊缝问题, 通过解决问题, 以此确保压力容器焊缝的问题, 促使压力容器有效的发展, 从而延长压力容器的整体发展和应用时间, 保障低温压力容器是可持续发展的技术和应用, 如图2所示。
二、压力容器的检验方式
(一) 磁粉检查表层的问题
在实施检验的过程中, 磁粉检查表层的工作方案主要是依据磁粉之间的相互力量进行检验, 以此确定问题的发生。磁块检验方法不但具备敏捷的速度, 还降低了成本, 受到各种工业发展企业的热爱, 但在实践过程中受到相应条件的约束, 导致科学技术在不断发展, 促使磁粉的检验方法受到了一定的影响。有效地检验工作可以避免出现相应的问题, 促使工业发展正确的工作方向。
(二) 射线检查压力容器尺寸
在实施检验的过程中, 当前的发展主要是依据应用较为多的检查方法, 依据表层断裂进行检测。同时, 也可以应用于压力容器的整体和部分进行检查, 射线检查的方法的结果和图形都可以说较为准确, 相对于现代的应用技术有一定的影响, 但对于细小的零件来说, 目前的应用并没有获得明确的数据, 由此可见, 射线检验的方案还需要工作人员依据实际经验不断地进行改革和开发, 从而更好地进行射线检验工作, 得到精确的数据。
(三) 采用超声波检验内部缺陷
对低温压力容器实施超声波检验的方案, 主要是依据表层的断裂进行的监察工作, 实行的工作方案是在超声波传播的过程中因环境的改变声波会出现变化, 从而展现低温压力容器过程中出现的裂痕, 与射线检查的方案相比, 超声波的检验方案具备较高的灵敏度, 在实施的过程中有一定的方向, 监测的速度快、成本低, 检验的成果也很好。同时, 容器内部出现的焊接和潜在问题都具有一定的准确度, 但在实际应用的过程中, 成本相对较高, 应用价值大, 实施的风险很小, 有利于相应的工作人员再次实施。
(四) 渗透法检查各个零件
对低温压力容器设施渗透的检验方法, 主要应用于具备松散的压力容器的检验工作中, 其中主要是塑料、金属等多样化的材料。渗透检验法主要是依据渗透液、去除剂等溶液的影响力, 通过毛细管的现象检验低温压力容器表面的缺陷问题。集体的操作主要是将检验的液体渗透到压力容器中的裂痕中去, 之后进行清理, 通过显像剂来明确容器的完全性。渗透的检验方法在实际应用的过程中, 相应的试剂是重要的组成部分, 选择优质的试剂, 有助于更好地实施检验工作, 以此确保压力容器的问题得到有效地解决, 同时压力容器在实际实施的过程中相比其他的检验方案更具有准确度, 完善了压力容器在实施过程中的问题, 以此确保压力容器是真实、可靠的。当前, 在实际应用渗透的过程中实践的方案是简洁的, 实施的成本相对较低, 检验的成果应用价值高, 但是在实际应用的过程中会产生一定的杂质, 需要工作人员进行及时整理, 以此提升整体低温压力容器检验工作的质量。
结语
低温压力容器的结构不同于普通压力容器, 其结构相对独特。低温压力容器结构和用途方面的特殊性, 对低温压力容器实施的检验工作, 发现问题, 就需要进行管理和分析, 并且制定有效的解决方案, 使问题得到处理。同时, 压力容器的检验方法也在改变, 这就需要工作人员依据社会发展和工作需求不断地改变, 从而提升低温压力容器的整体工作水平, 为国家和人们实施有效的工作。
参考文献
[1]张洋.在用压力容器定期检验中常见问题与处理对策探讨[J].科技创新与应用, 2016 (6) :192-193.
低温容器 篇8
无损检测技术主要具有以下几方面的特点:第一, 无损检测和破坏检测之间存在着密切的联系, 两者的关系是相辅相成的, 不能独立存在。无损检测技术和破坏检测技术相比, 其最大的优点就是不会对材料、构件以及结构等造成损坏。 但是, 无损检测技术具有一定的局限性, 这种局限性和破坏检测是联系在一起的, 因此, 无损检测和破坏检测之间的关系也是密不可分的[1];第二, 无损检测在实施时机的选择上有不同的要求, 对于低温压力容器中不同的检测项目, 其实施时机是不同的, 一定要根据容器的特点认真分析;第三, 多种检测技术相结合特点。在低温压力容器的检测过程中, 单一的检测技术不一定能够检测出容器中存在的问题, 为了能够对容器的质量进行客观的检测, 可以采用多种检测技术组合检测, 以便详细分析容器的情况。
2低温压力容器无损检测技术的分类
2.1超声检测技术
超声检测技术, 就是利用超声波的频率对低温压力容器进行有效检测, 从而判别压力容器的安全性。此项检测技术的检测效果好, 应用广泛。其对低温压力容器原材料和焊接接头均能检测, 能检测出焊接接头内存在的缺陷, 对裂纹、 未熔合等检测灵敏度高[2];超声波穿透能力高, 可用于大厚度检测, 可从材料任一侧进行检测;其探伤速度快, 能对缺陷的深度位置测定;另外超声检测设备简单, 检测费用低, 且对人体无伤害。
2.2红外检测技术
在低温压力容器中应用红外检测技术, 就是利用红外射线来照射低温容器, 对容器的内部情况进行检测。此项检测技术的特点为无损伤、检测速度快以及零接触等, 还能在线对高温和常温压力容器进行相关检测。红外检测技术能够对低温压力容器进行实时检测, 从而发现容器内可能存在的问题, 及时采取相解决措施, 防止低温压力容器发生安全事故。
2.3漏磁检测技术
漏磁检测技术, 是铁磁性材料在工作过程中对低温容器介质压力的一种记忆。在低温压力容器中使用该检测技术时, 能够明确容器材料内部的磁变取向, 从而使局部出现异常磁场, 也就是常见的漏磁场。漏磁场会发出相应的检测信号, 从而了解漏磁场的位置, 发现容器内部存在的问题。此项检测技术是无损检测技术中一种新型技术, 能够对容器应力集中部位的损伤及厚度减薄类体积性缺陷进行检测, 进而做出解决对策。
3低温压力容器无损检测技术的应用现状
对于我国低温压力容器检测技术来说, 目前的应用效果不是特别明显, 还存在一定的问题。首先, 我国的低温压力容器无损检测技术还不是十分成熟, 仍然在不断的探索过程中, 在探索中不断发展。但是, 在探索的过程中可能会发生相应的安全事故, 这会给社会和企业造成非常大的损失, 因此要加快改进低温压力容器的无损检测技术, 推进无损检测技术发展;其次, 我国低温压力容器无损检测技术缺乏一定的动态检测, 对于移动式低温压力容器, 在使用中需要对其进行动态检测, 但是我国的无损检测技术缺乏动态检测标准, 造成检测的不完善。
4低温压力容器无损检测技术的优化建议
4.1技术方面的优化
对于低温压力容器的无损检测技术而言, 国际对其的研究力度非常大, 但是在我国的应用状况不是太明显。要想优化检测技术, 首先, 要加大对检测技术的投入。我国应在低温压力容器无损检测技术中投入相应的资金, 实现检测技术的更新和发展, 扩大无损检测技术的应用范围;其次, 将低温压力容器无损检测研究应用到石化企业和油气部门的检测中, 加强新检测技术在相关工业和部门中的应用。
4.2智能化的发展方向
智能化是低温压力容器无损检测技术未来发展的趋势, 在智能化的发展过程中, 要不断加强低温压力容器无损检测的自动性和可控性。首先, 在低温压力容器无损检测技术中融入计算机技术和网络技术, 从而实现无损检测的网络可控性和动态性;其次, 改进传统的低温压力容器无损检测技术, 并且不断更新, 使无损检测技术日臻完善、智能化。
4.3不断开发新型的检测仪器
要想充分发挥低温压力容器无损检测技术的作用, 要配置相应的检测仪器为其提供保障, 因此, 我国的相关部门和检测机关要不断开发新型的检测仪器, 从而加快低温压力容器无损检测技术的使用, 确保低温容器的安全性和可靠性。
5结束语
综上所述, 在低温压力容器的制造和使用过程中, 无损检测技术起着非常重要的作用。因低温设备的特殊性和各种检测技术的局限性, 应采取多种无损检测技术组合检测, 以提高检测结果的客观性。要不断完善、创新低温压力容器无损检测技术, 为压力容器的安全使用提供更加有效的保障。
摘要：随着社会经济和现代化进程的发展, 低温压力容器在我国的使用范围正在逐渐扩大, 使用的危险性也随之增加。所以, 对低温压力容器无损检测技术进行研究是非常的必要。对无损检测技术的特点和分类进行了介绍, 阐述了低温压力容器无损检测技术的现状, 并给出了优化低温压力容器无损检测的建议。
关键词：低温压力容器,无损检测技术,应用
参考文献
[1]王庆和, 王洋, 刘健, 等.低温压力容器的无损检测技术[J].石化技术, 2015, (11) :29.