摘要：文章主要探讨了天然气输气站在用压力容器母材出现夹层的检验方法，通过对母材夹层缺陷产生的原因进行剖析，并提出有效的夹层缺陷检测方法和解决措施，旨在对压力容器运行管理以及检测工作提供一些帮助。
关键词：压力容器；母材夹层缺陷；倾斜度；检测方法；修复
压力容器在使用过程中，通过年度检查或者定期检验会发现其母材实际测量厚度与设计壁厚有较大出入，在排除明显腐蚀情况外，这种情况多数是由于母材中存在夹层缺陷。由于夹层对材料力学性能有严重影响，极易造成脆性破坏、降低疲劳强度等安全隐患。因此，我们应该深入确定夹层缺陷是否真正存在，需利用先进的技术手段对夹层缺陷进行检测，以便为下一步的缺陷治理提供技术支持，以便做出合理的决策，防止压力容器事故的发生。
1夹层缺陷检测方法
1.1外观检查
有的很明显的开口型夹层缺陷用肉眼或者放大镜可以清楚地看到纹路，这也是非常便捷又行之有效的检测方法，前提是压力容器要露出金属光泽。
1.2渗透检测（PT）及磁粉检测（MT）
对于肉眼无法检查的，可借助渗透以及磁粉检测手段做进一步缺陷检查，而渗透检测只能检测表面开口型缺陷，不受缺陷方向和工件几何形状的限制，操作简单；磁粉检测只适用于铁磁性材料，可检测母材表面以及近表面的缺陷，磁化方向与缺陷方向有关，受工件几何形状限制。这两种检测方法对于表面缺陷的检测比较方便。
1.3超声波测厚仪检测
超声波测厚仪因其使用方便、分辨率高等优点，成为石油化工企业必备的厚度检测设备，利用测厚仪可以直观地测出设备的壁厚情况，以便分析设备的腐蚀以及缺陷情况。如果利用测厚仪检测发现壁厚测量值与设计值相差较大，可通过前后左右滑动的方法扩大检测面积，如果检测到厚度与设计厚度一致时，可将分界点做标记，最后将所有的分界点连接成线，以确定夹层缺陷的范围。如果整个母材厚度测量值与设计值差别都很大，可以判定夹层为非开口型，即夹层没有延伸到母材表面。
1.4超声波探伤（UT）
压力容器在使用过程中发现夹层缺陷，应对母材表面的倾斜度（即与自由表面的夹角）和夹层分布范围情况进行详细检查，检查重点有以下两点，其一，采用UT方法检查分界线两侧五厘米的位置，要严格控制长方形夹层。其二，对临近焊缝的夹层倾斜度进行检查，当夹层与母材表面的夹角大于10°时，说明压力容器继续使用会有问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在采用超声波测厚仪测定压力容器母材的壁厚时，如果发现夹层缺陷很明显存在于母材时，可采用超声检测方法或者增加检测点，以便查明母材表面的倾斜度以及夹层分布情况。为直观观察缺陷情况，检查过程中，最好用绘图来做记录。
超声波探伤是确定夹层缺陷等级的最终标准，通过该方法可以测出夹层与自由表面的夹角大小，若与自由表面平行的分层，不影响定级；与自由表面夹角小于10°的分层，可以定为2级或者3级；其他具体规定可依据《压力容器定期检验规则》（TSG7001-2013）第四十五条规定执行。
2 夹层缺陷的预防
预防夹层缺陷应注意以下几点：第一，把好压力容器生产制造过程的材料选择。这是压力容器质量保证的第一关，其品质的优劣决定了压力容器品格的成败，只有选用了优质合格的母材才能为容器的高品质奠定可靠的基础，可从钢材的强度、塑性、韧性三个性能指标进行把控。第二，做好压力容器制造过程中的监督检验。可从焊接、理化性质、热处理、无损检测、压力试验等环节进行监督，把好每一个环节，这是压力容器出厂质量保证的第二关。第三，根据使用和检验规章制度要求进行使用和管理。可从以下两方面进行，其一，依据《压力容器使用管理规则》（TSGR5002-2013）要求，定期对压力容器进行年度自查，自查主要是使用单位对压力容器进行的年度检查，主要从压力容器的出厂资料、安全附件、壁厚检测等方面进行。其二，依据《压力容器定期检验规则》（TSGR7001-2013），委托有资质的第三方机构定期对压力容器进行全面检验，在检验的过程中，采用相应的技术手段，对压力容器底部、气流冲蚀严重部位、应力集中等部位进行认真检查，最终根据检测情况评定出安全等级，并确定下次检验时间。
3夹层缺陷的修复
压力容器在使用过程中发现有夹层时应及时采取有效的处理措施，缺陷修复大体可通过以下三种措施来处理。一是，采用堆焊的方法修复缺陷；这是一种常用的修复方法，补焊不当可能造成新的缺陷（注意，当补焊的深度达到厚度的一半时，补焊结束后需要进行耐压试验和无损检测，且无损检测应在焊接完24小时后进行）。二是，采用补强板的方式进行；补强板应选择与压力容器材质一致的金属，防止接触腐蚀。三是，采用挖补的修复方法。以上修复措施需要利用超声探伤技术准确找出缺陷的具体范围和深度，再制定详细的修复方案后进行修复。以上方法都不能解决时，只能考虑更换新的压力容器。
结束语
天然气输气站压力容器种类多、数量大、压力高，发生事故后危害程度高、波及范围广。压力容器事故多发夹层缺陷，所以通过科学的技术手段检测判断缺陷是避免事故发生的前提也是保障，发现缺陷后要及时邀请专业机构复测以及进行缺陷修复，才能最大程度地保证压力容器的安全使用，避免安全事故的发生。
参考文献：
[1]张郡郡 压力容器母材夹层的缺陷危害及检验方法研究[J].装备制造技术，2016（10）.
[2]沈功田，张万玲，王勇. 压力容器无损检测-低温压力容器的无损检测技术[J].无损检测，2005，27（11）：592-595.
[3]顾晨阳，张栋庆.压力容器中母材夹层的缺陷其危害性以及检验方法[J].化工管理，2014（03）：36-36.
论文作者:姜泉涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/28
标签：夹层论文; 缺陷论文; 压力容器论文; 表面论文; 倾斜度论文; 厚度论文; 方法论文; 《防护工程》2019年第7期论文;