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【摘 要】随着我们国家科学技术的不断进步，社会经济的快速发展，压力容器的制造技术也在不断的提高，并广泛的应用于核电、石油、天然气和化工等诸多领域。由于压力容器的使用条件十分的恶劣，会导致其安全性和可靠性大大的下降，严重的甚至会产生灾难性的后果。本文就石油压力容器的检验常见的问题进行了分析，并对其安全评定方法进行了阐述。
【关键词】石油压力容器；检验；安全评定
一、压力容器检验常见的问题
在对压力容器检验的过程中会出现许多的问题，这些问题的出现都会对压力容器的检验产生较大的影响，下面就压力容器常见的检验问题进行了分析。
（一）表面缺陷。表面缺陷是压力容器检验的重要内容之一，较为常见的表面缺陷主要包括：裂纹和缺口等，这些缺陷产生的原因是：在压力容器制造时所留下的，或者是压力容器在使用的过程中造成的。在对压力容器检验的过程中，检验人员需对其表面缺陷进行重点处理，可以先使用磁粉探伤技术对表面的裂纹进行检查，从而快速有效的检查到压力容器表面存在的缺陷，有效的提高压力容器的可靠性。
（二）腐蚀。压力容器的腐蚀问题是影响其整体强度和韧性的一个重要因素，在压力容器检验的过程中如果腐蚀出现了分散和点状等情况，且腐蚀的深度超过了10mm、直径在300mm以上，则表示压力容器受腐蚀的情况比较严重，需要技术人员立即进行处理。如果压力容器点状腐蚀的总面积小于或是等于50㎡，且直径在300mm以下，那么则表示压力容器受腐蚀的情况较轻，在条件不允许的情况下，可以将其暂时放置，不必立即进行处理。
（三）焊缝咬边。通常来讲压力容器的焊缝咬边问题一般出现在压力容器的几何不连续位置与应力比较集中的位置，在压力容器这些部位的温度快速变化和交变载荷都会造成焊接咬边的出现，针对这一情况，技术人员在对压力容器进行检验时应通过打磨等方法来消除焊接咬边，或者是在打磨之后进行补焊，从而延长压力容器的使用寿命。
（四）变形。压力容器的变形是在其使用一段时间之后整体或是局部地方发生几何形状的改变，这种缺陷一般比较少见，压力容器的变形大致表现为：局部凹陷、鼓包和整体扁瘪等。对压力容器变形的检查大多采用直观的检查方法，不太严重的变形可以通过量具检查发现。对于变形的面积不大，且没有影响到容器其他部分，可以采用挖补处理，将鼓包的部分挖去，然后再使用形状相同的材料板块进行补焊，补焊之后按照容器原来的技术要求，对焊缝再一次进行技术检验。
二、压力容器检验方法的选择
（一）射线检验。射线检验技术大多用于检测压力容器的焊缝和气孔，对压力容器表面缺陷检验有较好的效果，但是，在对压力容器的管材和棒材等检验效果不显著。射线检测方法检验所得到的检验图形比较直观，且在压力容器长度、宽度等检验中的精确度是比较准确的，所以，射线检验方法广泛的应用于压力容器的检验中。
（二）超声波检验。超声波检测方法是指检验人员通过利用超声波，在压力容器内部传播的过程中产生衰减，并且遇到界面会产生反射的性质，然后对压力容器可能存在的缺陷进行检验。超声波检验方法可以应用于焊缝的内部检验和埋藏缺陷检验，此外，在压力容器锻件检验中也有比较好的表现。超声波检验方法具有灵敏度高和指向性好以及穿透力强等优点，且设备体积小、重量轻、检验操作简单等，所以，在压力容器检验中能取得较好的检验效果。
（三）磁粉检验。由于压力容器的表面材料都含有一定的铁元素，磁粉检验方法能够有效的应对这一问题。磁粉检验法具有检验成本低、速度快和灵敏度高等优点，但是此方法只适用于铁磁性材料的压力容器，所以在一定程度上影响到该检验方法的推广。
（四）渗透检验。渗透检验指的是通过毛细管现象来对压力容器固体材料表面的缺陷进行检验，其具体方法是将检验液体渗透在压力容器的缺陷中，并使用去除剂对多余的渗透液进行清除，最后再使用显像剂将压力容器中所存在的缺陷进行检验。因渗透检验适用于疏松多孔性的材料，所以其拥有着比较强的泛用性，对于钢铁材料、陶瓷材料和塑料等材料的检验都具有较好的效果。渗透检验方法具有操作简单和检验成本低等诸多优点，所以大多应用于难度比较高的压力容器检验中，且在检验中获得了较为准确的检验效果。
三、石油压力容器的安全评定技术
（一）弹塑性断裂力学评定法。弹塑性断裂力学评定方是以弹塑性断裂力学为基础，主要的评定方法有J积分理论法和裂纹尖端张开位移法。J积分评定方法是在1968年提出来的，该理论利用与路径无关的，避开裂纹尖端的能量积分J来描绘裂纹尖端的应力应变场，裂纹尖端张开位移法在应用的过程中具有一定的局限性。
（二）线弹性断裂力学评定法。线弹性断裂力学评定的原理是根据早期所发生的断裂事故而发展起来的，以存在的裂纹为前提，将结构认为是不发生屈服的完全弹性体。线弹性断裂力是建立在弹性力学的基础上，将结构视为是一个不会发生屈服的弹性体，所以一般比较适用于脆性材料。但是，金属材料在裂纹扩展之前，裂纹的端部都会存在一个塑性区，当塑性区的尺寸小于裂纹尺寸时，线弹性断裂力学仍然具有足够的精度，属于小范围的屈服问题。
（三）疲劳断裂评定法。疲劳裂纹稳定扩展阶段是疲劳裂纹扩展的第二个阶段，这个阶段决定了含裂纹压力容器疲劳的寿命。目前，疲劳裂纹稳定扩展阶段的扩展速度和含裂纹构件的疲劳寿命都可以使用Pairs公式计算出来。对于压力容器接管处的高应变区疲劳寿命是较短的，最大应变接近屈服应变，其应变的幅度是比较大的，这种应变疲劳问题可以使用裂纹尖端张开位移法理论或者是采用J积分理论来进行研究。
四、结束语
压力容器是一种装载易燃易爆、有毒和腐蚀性介质等的特种设备，其应用广泛。同时压力容器也是一种容易发生安全事故的特种设备，一旦发生事故不仅会使容器本身遭到破坏，常常还会引发一系列恶性事故的发生，严重的甚至会危及到人们的生命安全。因此定期的对压力容器进行检验是十分必要的，同时还应对压力容器的安全评价技术进行不断的更新，以保证压力容器的使用安全。
参考文献：
[1]张玮.压力容器的安全管理及定期检验分析[J].上海市特种设备监督检验技术研究院.2014-03-16
[2]郭方文、杨海堂.压力容器检验中有关问题的探讨[J].广西壮族自治区特种设备监督检验院.2014-02-15
作者简介：
谭会会（1985- ），女（汉族），山东青岛市人，学士，主要研究方向：压力容器设计。
【关键词】石油压力容器；检验；安全评定
一、压力容器检验常见的问题
在对压力容器检验的过程中会出现许多的问题，这些问题的出现都会对压力容器的检验产生较大的影响，下面就压力容器常见的检验问题进行了分析。
（一）表面缺陷。表面缺陷是压力容器检验的重要内容之一，较为常见的表面缺陷主要包括：裂纹和缺口等，这些缺陷产生的原因是：在压力容器制造时所留下的，或者是压力容器在使用的过程中造成的。在对压力容器检验的过程中，检验人员需对其表面缺陷进行重点处理，可以先使用磁粉探伤技术对表面的裂纹进行检查，从而快速有效的检查到压力容器表面存在的缺陷，有效的提高压力容器的可靠性。
（二）腐蚀。压力容器的腐蚀问题是影响其整体强度和韧性的一个重要因素，在压力容器检验的过程中如果腐蚀出现了分散和点状等情况，且腐蚀的深度超过了10mm、直径在300mm以上，则表示压力容器受腐蚀的情况比较严重，需要技术人员立即进行处理。如果压力容器点状腐蚀的总面积小于或是等于50㎡，且直径在300mm以下，那么则表示压力容器受腐蚀的情况较轻，在条件不允许的情况下，可以将其暂时放置，不必立即进行处理。
（三）焊缝咬边。通常来讲压力容器的焊缝咬边问题一般出现在压力容器的几何不连续位置与应力比较集中的位置，在压力容器这些部位的温度快速变化和交变载荷都会造成焊接咬边的出现，针对这一情况，技术人员在对压力容器进行检验时应通过打磨等方法来消除焊接咬边，或者是在打磨之后进行补焊，从而延长压力容器的使用寿命。
（四）变形。压力容器的变形是在其使用一段时间之后整体或是局部地方发生几何形状的改变，这种缺陷一般比较少见，压力容器的变形大致表现为：局部凹陷、鼓包和整体扁瘪等。对压力容器变形的检查大多采用直观的检查方法，不太严重的变形可以通过量具检查发现。对于变形的面积不大，且没有影响到容器其他部分，可以采用挖补处理，将鼓包的部分挖去，然后再使用形状相同的材料板块进行补焊，补焊之后按照容器原来的技术要求，对焊缝再一次进行技术检验。
二、压力容器检验方法的选择
（一）射线检验。射线检验技术大多用于检测压力容器的焊缝和气孔，对压力容器表面缺陷检验有较好的效果，但是，在对压力容器的管材和棒材等检验效果不显著。射线检测方法检验所得到的检验图形比较直观，且在压力容器长度、宽度等检验中的精确度是比较准确的，所以，射线检验方法广泛的应用于压力容器的检验中。
（二）超声波检验。超声波检测方法是指检验人员通过利用超声波，在压力容器内部传播的过程中产生衰减，并且遇到界面会产生反射的性质，然后对压力容器可能存在的缺陷进行检验。超声波检验方法可以应用于焊缝的内部检验和埋藏缺陷检验，此外，在压力容器锻件检验中也有比较好的表现。超声波检验方法具有灵敏度高和指向性好以及穿透力强等优点，且设备体积小、重量轻、检验操作简单等，所以，在压力容器检验中能取得较好的检验效果。
（三）磁粉检验。由于压力容器的表面材料都含有一定的铁元素，磁粉检验方法能够有效的应对这一问题。磁粉检验法具有检验成本低、速度快和灵敏度高等优点，但是此方法只适用于铁磁性材料的压力容器，所以在一定程度上影响到该检验方法的推广。
（四）渗透检验。渗透检验指的是通过毛细管现象来对压力容器固体材料表面的缺陷进行检验，其具体方法是将检验液体渗透在压力容器的缺陷中，并使用去除剂对多余的渗透液进行清除，最后再使用显像剂将压力容器中所存在的缺陷进行检验。因渗透检验适用于疏松多孔性的材料，所以其拥有着比较强的泛用性，对于钢铁材料、陶瓷材料和塑料等材料的检验都具有较好的效果。渗透检验方法具有操作简单和检验成本低等诸多优点，所以大多应用于难度比较高的压力容器检验中，且在检验中获得了较为准确的检验效果。
三、石油压力容器的安全评定技术
（一）弹塑性断裂力学评定法。弹塑性断裂力学评定方是以弹塑性断裂力学为基础，主要的评定方法有J积分理论法和裂纹尖端张开位移法。J积分评定方法是在1968年提出来的，该理论利用与路径无关的，避开裂纹尖端的能量积分J来描绘裂纹尖端的应力应变场，裂纹尖端张开位移法在应用的过程中具有一定的局限性。
（二）线弹性断裂力学评定法。线弹性断裂力学评定的原理是根据早期所发生的断裂事故而发展起来的，以存在的裂纹为前提，将结构认为是不发生屈服的完全弹性体。线弹性断裂力是建立在弹性力学的基础上，将结构视为是一个不会发生屈服的弹性体，所以一般比较适用于脆性材料。但是，金属材料在裂纹扩展之前，裂纹的端部都会存在一个塑性区，当塑性区的尺寸小于裂纹尺寸时，线弹性断裂力学仍然具有足够的精度，属于小范围的屈服问题。
（三）疲劳断裂评定法。疲劳裂纹稳定扩展阶段是疲劳裂纹扩展的第二个阶段，这个阶段决定了含裂纹压力容器疲劳的寿命。目前，疲劳裂纹稳定扩展阶段的扩展速度和含裂纹构件的疲劳寿命都可以使用Pairs公式计算出来。对于压力容器接管处的高应变区疲劳寿命是较短的，最大应变接近屈服应变，其应变的幅度是比较大的，这种应变疲劳问题可以使用裂纹尖端张开位移法理论或者是采用J积分理论来进行研究。
四、结束语
压力容器是一种装载易燃易爆、有毒和腐蚀性介质等的特种设备，其应用广泛。同时压力容器也是一种容易发生安全事故的特种设备，一旦发生事故不仅会使容器本身遭到破坏，常常还会引发一系列恶性事故的发生，严重的甚至会危及到人们的生命安全。因此定期的对压力容器进行检验是十分必要的，同时还应对压力容器的安全评价技术进行不断的更新，以保证压力容器的使用安全。
参考文献：
[1]张玮.压力容器的安全管理及定期检验分析[J].上海市特种设备监督检验技术研究院.2014-03-16
[2]郭方文、杨海堂.压力容器检验中有关问题的探讨[J].广西壮族自治区特种设备监督检验院.2014-02-15
作者简介：
谭会会（1985- ），女（汉族），山东青岛市人，学士，主要研究方向：压力容器设计。