晋城市特种设备监督检验所 山西省晋城市 048000
摘要：压力容器在生产与制造过程中所产生的误差是不可完全避免的，基于压力容器对安全性的要求较高，需对其进行针对性的误差检测，这也是保证压力容器安全投入使用的关键。本文主要是对影响压力容器检测误差的主要因素进行分析。
关键词：压力容器；检测误差；影响因素；解决对策
压力容器是石化装置中的重要设备，它的制造质量与运行安全是休戚相关的。众所周知，压力容器截面的不圆整、结构的不连续会产生附加应力和应力集中，影响强度，降低稳定性，所以它的椭圆度、棱角度、错边量、焊缝余高等在制造中是要求严格控制的。根据《固定式压力容器安全技术监察规程》要求，每台压力容器在制造过程中都要经过上述项目的严格检验，得到各项检验数据，而每个检验项目都有量化的数值标准，因此这些检验数据也就成为衡量产品质量合格与否的准绳。检验过程中的测量误差将直接影响检验数据的可靠性，继而影响到对产品质量的判定，因此不可小视，故有必要对这些影响检验测量误差的因素进行分析。
1.压力容器概述及其检测的必要性
压力容器是装载气体或液化气体的具备一定承压能力的容器设备，如进行贮藏与运输的设备、能进行物化反应的设备以及进行热量交换和固液气分离的设备等。对压力容器进行检测的必要性主要体现在以下三个方面：
①从压力容器的功能上看，其用途是十分广泛的，尤其是在石化装备中起着至关重要的作用，压力容器的质量直接影响着企业的生存与生产发展；②大多数压力容器制造工艺和零件的形状极其复杂，并且多数属于非标准化产品，需要根据用户的特定需求个性化定制，手工操作较多，这不仅增加了生产制造的难度，同时也加大了质量安全隐患的可能性；③压力容器的生产和使用对安全性具有很高的要求，必须符合相关的安全标准。根据有关规定，每一台压力容器需经过圆整度、强度、错边量等多个项目指标的严格检验，才能保证其运行的稳定性，这就对压力容器的制造质量以及误差检测过程提出了更高的要求。
2.影响压力容器检测误差因素的分析
2.1检测工具本身的误差
目前，冷作和焊接等工序的相互配合是压力容器的主要制造方法，但冷焊与金加工的精度存在一定差异，会导致其所使用的检测工具和检测手段有所不同，比如金加工是利用游标卡尺和千分尺等测量工具进行检测的，但冷焊加工属于手工作业，产品精度主要考人工进行衡量，常使用卷尺或角尺工具进行测量，这种测量方式的稳定性较低。特别是焊缝检测工作基本是采用目测方法进行检测，完全依靠检测人员的工作经验进行检测，极易出现客观判断失误。
2.2检测标准不严密
压力容器的棱角度是指焊缝与两边的直线或曲线趋势出现不连续的程度，即是指纵焊缝或环焊缝与实际圆弧或直线形成棱角的程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆GB 150.4—2011 规定：纵焊缝棱角度用弦长等于1/6Di（圆筒内径），且不小于300 mm 的内样板或外样板进行检测；环焊缝棱角度用长度不小于300 mm 的检查尺检查[1]。在目前的检验工作中，都是以设计内、外径尺寸作样板，而不是以实际的内、外径尺寸作样板，也就是用图样尺寸的理论圆弧于焊缝处的棱角进行比较，差值即为棱角度，这样只有在除焊缝处的棱角外，容器其余部分的圆弧与理论圆弧均一致时，其测量数据才准确。事实上，容器的实际圆弧与理论圆弧总存在偏差，特别是在焊缝附近的局部壳体变形处，筒节在卷制过程中还会产生锥度、鼓包等局部变形，均会造成样板尺与筒体不贴合，继而影响测量数据的准确性。可见样板法检验并不严谨。
压力容器壳体组装成型后还须进行长度测量，GB 151—1999 中只给出了管箱长度±3 mm、外头盖长度±9 mm 的允差[2]，而对壳体长度允差未作规定。但像固定管板式这样的换热器对壳体长度还是有严格要求的，否则会造成换热管伸出长度不达标，甚至不露头的情况。倘若参照GB 150.4—2011 的规定：非机械加工表面的未注公差尺寸的极限偏差，按GB/T 1804—2000 中的c 级精度要求来判定，则会发现该标准的尺寸范围只列到4 m，超范围的未注明处理方式。而目前压力容器壳体长度超过4 m 的比比皆是，这样测出的长度数据就无法判定其是否合乎标准，只能按严处理。
2.3检测定位基准问题
在进行焊接接口错边量的测量时，通常采用焊接检验尺或样板进行测量，这两种方式都存在定位基准不确定的问题。如采用样板进行测量时，错边量为焊缝两侧热影响区到样板距离值相减，这种情况下，焊缝的棱角和壳体变形均会造成测量基准不确定，进入出现测量误差；若使用焊接检测尺，干直径较小的容器难以准确定位基准。
3.压力容器的检验误差的对策
为了消除和避免这些误差和影响压力容器检验工作的正确进行的不利因素，我们还思考了以下几点。在检验工作的管理准备阶段上，做出调整和改善；提高对容器资料档案的创建和管理工作的要求。脚踏实地的做好检验的准备工作，不要有疏忽和遗漏。对于重要的或者复杂的容器要制定和调整正确、合适、合理的实施方案。检验的工作人员要努力学习新的标准、新的知识以及提高自身的技术素质。尤其是努力学好轻化行业和大型化工的容器的介质特性、工艺关系、使用条件及其特点，以保证工作中出现的问题都可以明白了解。在检验工作的管理准备阶段上，改善检验工具使其更好、更快、更准确的完成工作。根据压力容器的制造和设计特点，在现在的检验工具的理论依据和制造经验上，研究和制造可以更加准确的进行检测工作的新方法和新工具，让检测工作的误差和失误降到最低。并且，研究设定新的检验工具的使用和检验方案，制动它的测量精度，并将压力检验工作计量鉴定的工作流程规范化。
改进检验检测的相应标准，扩大检验工具的适用范围，并且，规定合适的统一的准确快捷的计算方法，以做到满足生产制造压力容器的大规模化的实际要求。要想使用样板法进行检验检测工作，并且做到保证得到精细准确的数据，只能是在保证理论尺寸和实际的容器尺寸相符合，以及保证在壳体的局部有变形时，变形不能处在焊缝的附近的情况下。
4.总结
导致压力容器检测出现误差的影响因素有许多种：检测工具的本身出现偏差、检测标准缺乏相应的标准以，都会影响其检测结果。而为了更好的减少检测误差，就需要加大研发力度，要创新检测工具，制定统一的检验规范以及检验流程。如此，才能够使人为因素导致的检测误差有所降低，才能够使检测数据更加真实可靠。
参考文献
[1]黄三傲，肖学柱，林戈，等.反应堆压力容器检查机周向旋转臂的精度修正[J].科学技术与工程，2014，14（20）：215~219.
[2]丁无极，罗剑波，陈海云，等.一种压力容器封头非接触式扫描测量方法及误差分析[J].中国安全生产科学技术，2016，12（7）：99~103.
[3]黄立业，唐飞，毛原宁.压力容器检验决策支持与数据评价系统研究[J].化工机械，2013，40（3）：289~292.
论文作者:尚玉生,赵飞飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/20
标签：压力容器论文; 误差论文; 测量论文; 样板论文; 棱角论文; 壳体论文; 长度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;