高压储气瓶组在线定期检验方法分析

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

陈健波

安徽省特种设备检测院 安徽合肥 230041

摘要

随着国民经济的发展,制造行业对各种气体的用量越来越多,为了满足用量的需要,企业一般对所需要的气体采用压缩储存,高压储气瓶组满足了企业对企业的存储要求。为了储气瓶组的安全实用,目前很多检验机构采用常规的检验项目加上声发射检测,由于声发射检测过程中需要瓶组内气体频繁的升压降压,造成企业生产的不稳定及气体资源的浪费(如压缩车用天然气),为了更好的服务企业及提高检测质量采用常规检验项目加上相控阵检测,从根本上解决了瓶组频繁升压降压的问题,而且相控阵检测范围更广,对瓶组的检测数据更为精确,也为企业节省了运营成本。


关键词

高压储气瓶组、相控阵、检验检测、声发射

正文


1.高压储气瓶组检验前准备工作

高压储气瓶组检验前根据该瓶组的失效模式、介质腐蚀状况、运行情况、使用环境及历次检验报告存在的问题确定检验方案,对检验重点部位进行标注,如需要无损检测部位,进行打磨处理如两端制造缩口部位,瓶口螺纹部位刷磨等。

2.定期检验常规检验项目

2.1资料审查

首次检验应对高压瓶组的出厂资料的产品合格证、监督检验证书、产品质量证明书及竣工图纸、使用登记证书等设计、制造及使用资料进行审查,确认符合出厂及使用要求。如本次检验为定期检验应审查使用过程中的年度检查报告、使用记录、启停用中运行参数等条件变化中异常情况记录等及上次检验报告,并对上次检验所存在的问题是否整改进行落实,。

2.2宏观检查

对瓶组的整体进行本体结构(包括开孔及连接情况、支座的布置情况及排放装置等)、几何尺寸(包括瓶体最大最小直径之差、棱角度、咬边等)、外表面状况(包括名牌标志、外表面锈蚀状况、瓶体的开裂、连接处的泄漏、鼓包、变形、各种使用中的损伤、接头密封紧固件及地脚螺栓的完好情况)1】

2.3壁厚测定

重点选择测厚部位应优先选择制造过程中壁厚突变部位,如缩口部位等,如测厚检测时发现瓶体存在在一定面积范围内测厚深度数值相似或者差别不大时,确定在此面积范围内存在的母材分层缺陷情况,出现分层缺陷时应立即在此范围内增加测厚点数或采用超声检测,查清测厚数值分层情况及与瓶体母材的倾斜度并画图记录。

2.4缩口部位磁粉检测

瓶体两端缩口部位及连接母材应去除表面油漆露出金属光泽,检测部位面积约为300×600mm2,如发现缺陷应扩大检测部位,检测部位见下图

1 瓶组两端检测部位示意图

2.5端口螺纹部位渗透检测

高压瓶组两端主要靠螺纹部位与承重框架连接,螺纹受力复杂且产生应力集中,所以螺纹部位在检测中属于重要检测部位,关系到整个瓶体的受力安全情况,螺纹部位清理干净后采用渗透检测的方法进行检测,渗透检测结果直观可视,如出现异常情况可以及时的发现,并与使用单位沟通处理。

2 瓶组螺纹部位渗透检测示意图

2.6硬度检测及材料分析

进行首次检验及资料审查发现瓶体材料情况不明时,应进行硬度及材料分析,高压储气瓶组属于第Ⅲ类压力容器及承受疲劳载荷的压力容器应当进行硬度检测及光谱分析,查明在循环载荷条件下,容器所承受的载荷情况下,瓶体整体的材质硬度变化情况。

2.7强度校核

瓶体在检测过程中发现腐蚀深度超过腐蚀裕量、名义厚度不明、结构不合理及检验人员现场检验过程中对瓶体的某些部位强度有怀疑的,应进行强度校核,强度校核结果在下次检验周期内符合使用要求的,高压瓶组不影响使用,如不合格应进行整体分析后处理。

2.8安全附件检验

高压瓶组在使用过程中为了确保安全使用,设计单位会设置一定数量的安全附件,瓶组上一般设置3个安全阀,高压储气瓶组在使用过程中应确保安全阀至少每年校验一次,使用单位应准确记录每次校验情况,如瓶组检查时发现使用超期的安全阀,检验人员应及时通知使用单位并立即停用该瓶组,使用单位对安全阀进行整改校验,校验结果符合使用要求后方可投用。

2.9气密性试验

高压储气瓶组属于高压容器,很多存储介质属于易燃易爆如压缩天然气、压缩氢气等等,这就要求该设备使用过程中不允许微量泄漏,在定期检验中要对瓶组的各个接口部位进行气密性试验,试验压力根据高压瓶组的最高使用压力确定,一般使用单位试验,检验人员检验,气密性试验也是保证瓶组的安全使用的最后一道防线。

2.10相控阵检验

常规检验方法检验完成后,确认高压储气瓶组在运行中未发现常规检验质量问题,那么在承受高压及循环载荷情况下,整个瓶组在一个检验周期内使用是否存在埋藏缺陷,是检验人员及使用单位非常重视的问题,下面我们采用专用瓶组相控阵来对瓶组整体进行检测,检测原理如下图3,专用瓶组检测相控阵利用探头(探头包含5个小探头,四周4个45°探头,中间一个直探头)对瓶体进行检测,探头沿瓶体轴向及周向进行检测。检测结果能概括瓶组内外部的质量,且检测中检验人员移动探头检测时,可以根据检验需要对怀疑部位、应力集中部位及表面检测发现问题部位都可以重点检测,且在相控阵检测中瓶组可以正常使用,不存在声发射检测中升降压的情况。【2-4

 

3 瓶组相控阵检测原理图

3总结

高压储气瓶组在压力容器中属于重要的高压容器,盛装介质很多为易燃易爆危害的压缩气体,如因为检验漏检或者使用不慎发生泄漏将产生不可估量的损失,目前很多监管机构及使用单位也将其列为重点监控的压力容器,这就要求我们检验人员在检验过程中一方面采取一切办法保证检测质量,防止出现漏检或者错检情况的发生,提供的各类检验报告数据真实可靠,让使用单位使用的放心,另一方面考虑到企业的具体情况,检验人员力争采用合适的检验方法帮助企业节省运营成本,节能降耗。

参考文献:

[1]寿比南.固定式压力容器安全技术监察规程[S].特种设备安全技术规范,2016,3(8):71-95.

[2]刘福录.站用储气瓶组检验[S].特种设备安全技术规范,2014,2(2):8-20.

[3]寿比南.陈钢.压力容器[S].特种设备安全技术规范,2011,2(2):39-87.

[4]陈文虎.承压设备无损检测[S].特种设备安全技术规范,2011,2(4):212-226 .

 


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