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[摘 要]本文对固定式压力容器的宏观检验项目、检验方法、表面处理进行了分析，并结合现场检验具体情况进行了系统的总结。
[关键词]固定式压力容器；宏观检验；表面处理
中图分类号：TQ055.81 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0133-02
一、前言
固定式压力容器在运行过程中，其中的介质在一定的温度、压力下工作，容器的工况条件在一定程度上十分苛刻，容易产生表面缺陷。在定期检验过程中如发生表面缺陷漏检，将会造成突发性的事故。
二、宏观检验及表面处理
1、宏观检验方法
压力容器使用过程中产生的缺陷大多为表面缺陷（裂纹、变形、腐蚀），埋藏缺陷较少。宏观检验是凭借检验人员的感觉器官，对容器的内、外表面进行检查，以判别其是否存在缺陷。
2、宏观检验工具
宏观检验中用到的检查工具包括手电筒、5-10倍放大镜、反光镜、内窥镜、约0.5千克尖头手锤等。
3、表面处理的时机
为了真实了解容器的表面状况，在表面处理之前应进行初次宏观检验，根据宏观检验结果确定表面处理部位（代表性部位、缺陷部位、怀疑部位）。表面处理完成后，针对处理部位进行再次宏观检验。表面处理包括清洁、干燥、砂轮打磨、砂纸打磨等。表面处理不足与过度都是不合适的。处理不足缺陷暴露不出来，处理过度很可能会消除缺陷，两种情况均不利于对缺陷的观察。
外表面覆盖有防锈漆时暂不需要去除防锈漆层，此时根据漆层的完好状况（有无局部龟裂、脱落等）可以初步判断漆层下金属本体的表面状况或变形情况。
4、宏观检验次序
宏观检验时，一般采用先看结构后看表面，从整体到局部，从宏观到微观的检验次序。
5、宏观检验项目
宏观检验项目包括：结构检验、几何尺寸检验、壳体外观检验、隔热层及衬里检验、其它检验。
1）结构检验
压力容器的结构与压力容器的安全使用有着密切的关系。不合理的结构往往难于保证焊接质量或带来过高的应力集中和弯曲应力，从而成为压力容器破坏的重要原因。
结构检验项目包括封头型式、封头与筒体的连接、开孔位置及补强、纵/（环）焊缝的布置及型式、支承或者支座的型式与布置、排放（疏水、排污）装置的设置。
2）几何尺寸检验
进行几何尺寸检验的目的是防止几何尺寸超标或不符合设计要求而引起应集中及其它附加应力，影响安全使用。
容器的几何尺寸检验包括筒体同一断面上最大内径与最小内径之差、纵/（环）焊缝最大对口错边量、纵/（环）焊缝最大棱角度、纵/（环）焊缝最大咬边、纵/（环）焊缝最大余高。
3）壳体外观检验
反应容器在宏观检验中，壳体内表面的外观检验是重点，主要是发现使用过程中容器内表面产生的缺陷。
壳体外观检验包括铭牌和标志、内外表面的腐蚀、裂纹、泄漏、鼓包、变形、机械接触损伤、过热、工卡具焊迹、电弧灼伤、法兰、密封面及其紧固螺栓、支承、支座或者基础的下沉、倾斜、开裂、密封紧固件及地脚螺栓、直立容器和球形容器支柱的铅垂度、多支座卧式容器的支座膨胀孔、排放（疏水、排污）装置和泄漏信号指示孔的堵塞、腐蚀、沉积物。
4）隔热层、衬里检验
隔热层、衬里检验项目包括隔热层破损、脱落、潮湿及层下腐蚀、裂纹；衬里层的破损、腐蚀、裂纹、脱落及信号孔介质流出痕迹；堆焊层的腐蚀、裂纹、剥离和脱落。
5）其它检验
根据实际检验对象及其工况等外部条件应确定是否有必要增加其它检验项目，如夹层真空度、日蒸发率等。
三、分析与总结
1、应根据具体的容器及其使用情况确定宏观检验项目。
2、从压力容器的受力角度分析，表面大于内部。焊缝处的角变形和错边量所产生的附加应力叠加于压力容器的表面，由器壁温差所引起的温差应力也叠加于表面，更容易产生表面缺陷，产生后也易于扩展。表面与介质接触。内外表面与腐蚀介质接触时，在一定的工况条件下会产生表面缺陷。表面缺陷发生事故的几率比埋藏缺陷大，而这些缺陷大多能够用宏观检验的方法检查出来。表面裂纹危险性比埋藏裂纹大，重点应检查表面裂纹。
3、采用宏观检验为主的方法有利于压力容器定期检验的开展，对尽快掌握在用压力容器的安全状况有利。当检验人员发现宏观检验的问题较大或检验结果有疑問时，应采用其它检验方法，作进一步检查。
4、对于结构检验，非首次检验一般不再重复检验。
5、对于几何尺寸检验，非首次检验一般不再重复检验，但如果几何尺寸在容器运行中可能发生变化的，应重点复核。如筒体的不圆度、封头与筒体有可能发生鼓包或鼓胀变形等。
6、壳体外观检验技术及相关注意事项
1）通常采用肉眼检查。肉眼能迅速扫视大面积范围，并且能够察觉细微的颜色和结构的变化。在容器内部进行检查时，为了便于观察，最好采用手电筒帖着容器表面平行照射，此时容器表面的微浅坑槽也能清楚地显示出来，鼓包和变形的凹凸不平现象能够看得更加清楚。见下图。
如果使用电灯照明，由于电灯的散光将影响观察。见下图。
2）当被检查部位比较狭窄，无法直接观察时，可以利用反光镜或内窥镜伸入容器内进行检查。
3）当怀疑容器表面有裂纹时，可用砂布将被检部位打磨干净，然后用浓度为10%硝酸酒精溶液将其浸湿，擦净后用5-10倍放大镜进行观察。
4）对具有手孔或有较大接管而人又无法进到容器内用肉眼检查的小型容器，可将手从手孔或接管口中伸入，触摸容器的内表面，检查内壁是否光滑，有无凹坑、鼓包。 5）可以借助工具进行检验，如用尖头手锤轻轻敲击容器或其部件的金属表面，根据所发出的音响和手感小锤弹跳的程度，依靠检验人员的实践经验，来判断是否在缺陷。一般来说，锤击时发出清脆的声音，而且小锤弹跳情况良好，表示被敲击部位没有重大缺陷。闷浊的声音，该部位或附近可能有重皮、折叠、夹层、裂纹等缺陷。晶间腐蚀比较严重的金属器壁，锤击时声音特别闷浊，并且小锤弹跳情况较差。在检查铆钉或螺栓等紧固件时，可将食指压在其一侧头部，再用小锤斜敲另一侧头部，如果有震动感，则说明铆钉或螺栓有可能松动甚至断裂。检查时还可利用小锤的尖头刨挖金属壁上被腐蚀的深坑，以便测量腐蚀的深度。
6）当容器表面的防腐层、隔热层、衬里或夹套等妨碍检查时，如果需要，应部分或者全部拆除后再进行直观检查。
7）直观检查时，往往会在容器壳体表面发现各种形态的缺陷，检验人员应根据容器制造、使用等方面的情况，予以综合判断，并分别给予适当的处置。
7、腐蚀分析
压力容器在使用过程中会与环境介质作用，产生一定程度的腐蚀损坏。腐蚀住住使压力容器发生早期失效或突然损坏，使压力容器穿孔泄漏引起爆炸或中毒事故。
1）全面腐蚀（均匀腐蚀）：从工程角度看，全面腐蚀并不是威胁很大的腐蚀形态，因为设备设计时考虑了足够的腐蚀裕度。但在使用过程中，容器腐蚀速度往往因环境因素（温度、浓度等）的變化而发生变化。如检测周期不合适，会发生意想不到的腐蚀事故。
2）孔蚀（小孔腐蚀、点蚀）：集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀，是破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一，使压力容器穿孔破坏。见下图。孔蚀很小，常被腐蚀产物遮盖，常常难以发现。 打磨时可以去除表面裂纹孔蚀或发现表面裂纹孔蚀。
3）缝隙腐蚀：缝隙宽到液体能流入，窄到能维持静滞的区域。通常发生在宽度等于0.1mm的窄缝处。常和孔穴、垫片底面、搭接缝、表面沉积物以及螺钉和铆钉帽下的缝隙内积存的少量静止溶液有关。
4）磨损腐蚀：腐蚀介质与金属表面之间相对运动而使腐蚀过程加速的现象也叫冲刷腐蚀。这种腐蚀破坏是金属以其离子或腐蚀产物从金属表面脱离，而不是象纯粹的机械磨损那样以固体金属粉末脱落。腐蚀流体既对金属和金属表面的氧化膜或腐蚀产物层产生机械的冲刷破坏作用，又与不断露出的金属新鲜表面发生激烈的电化学腐蚀，破坏速度很快，磨损腐蚀表面一般呈沟洼状、波纹状，且具有一定的方向性。许多介质都能引起磨损腐蚀，如热气可以氧化一种金属，然后在高流速下冲走本来可以起保护作用的膜。以磨损腐蚀的观点来看，悬浮在液体中的固体颗粒特别有害。液体介质通路断面变化、介质流动方向改变、形成湍流涡流区域均是重点观注的检验部位。
5）应力腐蚀破裂：受拉应力的材料和特定的腐蚀介质的共同作用而产生的一种脆性破坏。一些高韧性的金属材料，如低碳钢铬镍奥氏体不锈钢等，容易产生这样的脆性破坏，其安全性危害很大。冷加工引起的残余应力是产生应力腐蚀破裂的重要原因。对奥氏体不锈钢制压力容器的应力腐蚀破裂事故调查结果表明，由于冷加工残余应力造成的事故占首位。
8、隔热层拆除应选择有代表性的部位，例如，隔热层与器壁间易存水、汽或腐蚀介质的部位，这些部位大多为器壁下部或接管部位有漏液的下方。
9、发现衬里层穿透性缺陷或者有可能引起压力容器本体腐蚀的缺陷时，应当局部或者全部拆除衬里，查明本体的腐蚀状况和其它缺陷。
10、根据实际检验对象及其工况等外部条件应确定是否有必要增加其它检验项目，如夹层真空度、日蒸发率等。
通过对宏观检验项目、方法、技术进行科学有效地控制，确保了宏观检验在整个定期检验过程中发挥应有的主导作用，为保证容器的安全可靠运行提供了有力的支持与保障。
参考文献
[1]李建华、冯素霞.压力容器检验.中国锅炉压力容器安全杂志社，1993.
[2]强天鹏 主编.压力容器检验.中国锅炉压力容器检验协会.
[3]寿比南 等.固定式压力容器安全技术监察规程.2016.
[关键词]固定式压力容器；宏观检验；表面处理
中图分类号：TQ055.81 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0133-02
一、前言
固定式压力容器在运行过程中，其中的介质在一定的温度、压力下工作，容器的工况条件在一定程度上十分苛刻，容易产生表面缺陷。在定期检验过程中如发生表面缺陷漏检，将会造成突发性的事故。
二、宏观检验及表面处理
1、宏观检验方法
压力容器使用过程中产生的缺陷大多为表面缺陷（裂纹、变形、腐蚀），埋藏缺陷较少。宏观检验是凭借检验人员的感觉器官，对容器的内、外表面进行检查，以判别其是否存在缺陷。
2、宏观检验工具
宏观检验中用到的检查工具包括手电筒、5-10倍放大镜、反光镜、内窥镜、约0.5千克尖头手锤等。
3、表面处理的时机
为了真实了解容器的表面状况，在表面处理之前应进行初次宏观检验，根据宏观检验结果确定表面处理部位（代表性部位、缺陷部位、怀疑部位）。表面处理完成后，针对处理部位进行再次宏观检验。表面处理包括清洁、干燥、砂轮打磨、砂纸打磨等。表面处理不足与过度都是不合适的。处理不足缺陷暴露不出来，处理过度很可能会消除缺陷，两种情况均不利于对缺陷的观察。
外表面覆盖有防锈漆时暂不需要去除防锈漆层，此时根据漆层的完好状况（有无局部龟裂、脱落等）可以初步判断漆层下金属本体的表面状况或变形情况。
4、宏观检验次序
宏观检验时，一般采用先看结构后看表面，从整体到局部，从宏观到微观的检验次序。
5、宏观检验项目
宏观检验项目包括：结构检验、几何尺寸检验、壳体外观检验、隔热层及衬里检验、其它检验。
1）结构检验
压力容器的结构与压力容器的安全使用有着密切的关系。不合理的结构往往难于保证焊接质量或带来过高的应力集中和弯曲应力，从而成为压力容器破坏的重要原因。
结构检验项目包括封头型式、封头与筒体的连接、开孔位置及补强、纵/（环）焊缝的布置及型式、支承或者支座的型式与布置、排放（疏水、排污）装置的设置。
2）几何尺寸检验
进行几何尺寸检验的目的是防止几何尺寸超标或不符合设计要求而引起应集中及其它附加应力，影响安全使用。
容器的几何尺寸检验包括筒体同一断面上最大内径与最小内径之差、纵/（环）焊缝最大对口错边量、纵/（环）焊缝最大棱角度、纵/（环）焊缝最大咬边、纵/（环）焊缝最大余高。
3）壳体外观检验
反应容器在宏观检验中，壳体内表面的外观检验是重点，主要是发现使用过程中容器内表面产生的缺陷。
壳体外观检验包括铭牌和标志、内外表面的腐蚀、裂纹、泄漏、鼓包、变形、机械接触损伤、过热、工卡具焊迹、电弧灼伤、法兰、密封面及其紧固螺栓、支承、支座或者基础的下沉、倾斜、开裂、密封紧固件及地脚螺栓、直立容器和球形容器支柱的铅垂度、多支座卧式容器的支座膨胀孔、排放（疏水、排污）装置和泄漏信号指示孔的堵塞、腐蚀、沉积物。
4）隔热层、衬里检验
隔热层、衬里检验项目包括隔热层破损、脱落、潮湿及层下腐蚀、裂纹；衬里层的破损、腐蚀、裂纹、脱落及信号孔介质流出痕迹；堆焊层的腐蚀、裂纹、剥离和脱落。
5）其它检验
根据实际检验对象及其工况等外部条件应确定是否有必要增加其它检验项目，如夹层真空度、日蒸发率等。
三、分析与总结
1、应根据具体的容器及其使用情况确定宏观检验项目。
2、从压力容器的受力角度分析，表面大于内部。焊缝处的角变形和错边量所产生的附加应力叠加于压力容器的表面，由器壁温差所引起的温差应力也叠加于表面，更容易产生表面缺陷，产生后也易于扩展。表面与介质接触。内外表面与腐蚀介质接触时，在一定的工况条件下会产生表面缺陷。表面缺陷发生事故的几率比埋藏缺陷大，而这些缺陷大多能够用宏观检验的方法检查出来。表面裂纹危险性比埋藏裂纹大，重点应检查表面裂纹。
3、采用宏观检验为主的方法有利于压力容器定期检验的开展，对尽快掌握在用压力容器的安全状况有利。当检验人员发现宏观检验的问题较大或检验结果有疑問时，应采用其它检验方法，作进一步检查。
4、对于结构检验，非首次检验一般不再重复检验。
5、对于几何尺寸检验，非首次检验一般不再重复检验，但如果几何尺寸在容器运行中可能发生变化的，应重点复核。如筒体的不圆度、封头与筒体有可能发生鼓包或鼓胀变形等。
6、壳体外观检验技术及相关注意事项
1）通常采用肉眼检查。肉眼能迅速扫视大面积范围，并且能够察觉细微的颜色和结构的变化。在容器内部进行检查时，为了便于观察，最好采用手电筒帖着容器表面平行照射，此时容器表面的微浅坑槽也能清楚地显示出来，鼓包和变形的凹凸不平现象能够看得更加清楚。见下图。
如果使用电灯照明，由于电灯的散光将影响观察。见下图。
2）当被检查部位比较狭窄，无法直接观察时，可以利用反光镜或内窥镜伸入容器内进行检查。
3）当怀疑容器表面有裂纹时，可用砂布将被检部位打磨干净，然后用浓度为10%硝酸酒精溶液将其浸湿，擦净后用5-10倍放大镜进行观察。
4）对具有手孔或有较大接管而人又无法进到容器内用肉眼检查的小型容器，可将手从手孔或接管口中伸入，触摸容器的内表面，检查内壁是否光滑，有无凹坑、鼓包。 5）可以借助工具进行检验，如用尖头手锤轻轻敲击容器或其部件的金属表面，根据所发出的音响和手感小锤弹跳的程度，依靠检验人员的实践经验，来判断是否在缺陷。一般来说，锤击时发出清脆的声音，而且小锤弹跳情况良好，表示被敲击部位没有重大缺陷。闷浊的声音，该部位或附近可能有重皮、折叠、夹层、裂纹等缺陷。晶间腐蚀比较严重的金属器壁，锤击时声音特别闷浊，并且小锤弹跳情况较差。在检查铆钉或螺栓等紧固件时，可将食指压在其一侧头部，再用小锤斜敲另一侧头部，如果有震动感，则说明铆钉或螺栓有可能松动甚至断裂。检查时还可利用小锤的尖头刨挖金属壁上被腐蚀的深坑，以便测量腐蚀的深度。
6）当容器表面的防腐层、隔热层、衬里或夹套等妨碍检查时，如果需要，应部分或者全部拆除后再进行直观检查。
7）直观检查时，往往会在容器壳体表面发现各种形态的缺陷，检验人员应根据容器制造、使用等方面的情况，予以综合判断，并分别给予适当的处置。
7、腐蚀分析
压力容器在使用过程中会与环境介质作用，产生一定程度的腐蚀损坏。腐蚀住住使压力容器发生早期失效或突然损坏，使压力容器穿孔泄漏引起爆炸或中毒事故。
1）全面腐蚀（均匀腐蚀）：从工程角度看，全面腐蚀并不是威胁很大的腐蚀形态，因为设备设计时考虑了足够的腐蚀裕度。但在使用过程中，容器腐蚀速度往往因环境因素（温度、浓度等）的變化而发生变化。如检测周期不合适，会发生意想不到的腐蚀事故。
2）孔蚀（小孔腐蚀、点蚀）：集中在金属表面个别小点上深度较大的腐蚀，是破坏性和隐患最大的腐蚀形态之一，使压力容器穿孔破坏。见下图。孔蚀很小，常被腐蚀产物遮盖，常常难以发现。 打磨时可以去除表面裂纹孔蚀或发现表面裂纹孔蚀。
3）缝隙腐蚀：缝隙宽到液体能流入，窄到能维持静滞的区域。通常发生在宽度等于0.1mm的窄缝处。常和孔穴、垫片底面、搭接缝、表面沉积物以及螺钉和铆钉帽下的缝隙内积存的少量静止溶液有关。
4）磨损腐蚀：腐蚀介质与金属表面之间相对运动而使腐蚀过程加速的现象也叫冲刷腐蚀。这种腐蚀破坏是金属以其离子或腐蚀产物从金属表面脱离，而不是象纯粹的机械磨损那样以固体金属粉末脱落。腐蚀流体既对金属和金属表面的氧化膜或腐蚀产物层产生机械的冲刷破坏作用，又与不断露出的金属新鲜表面发生激烈的电化学腐蚀，破坏速度很快，磨损腐蚀表面一般呈沟洼状、波纹状，且具有一定的方向性。许多介质都能引起磨损腐蚀，如热气可以氧化一种金属，然后在高流速下冲走本来可以起保护作用的膜。以磨损腐蚀的观点来看，悬浮在液体中的固体颗粒特别有害。液体介质通路断面变化、介质流动方向改变、形成湍流涡流区域均是重点观注的检验部位。
5）应力腐蚀破裂：受拉应力的材料和特定的腐蚀介质的共同作用而产生的一种脆性破坏。一些高韧性的金属材料，如低碳钢铬镍奥氏体不锈钢等，容易产生这样的脆性破坏，其安全性危害很大。冷加工引起的残余应力是产生应力腐蚀破裂的重要原因。对奥氏体不锈钢制压力容器的应力腐蚀破裂事故调查结果表明，由于冷加工残余应力造成的事故占首位。
8、隔热层拆除应选择有代表性的部位，例如，隔热层与器壁间易存水、汽或腐蚀介质的部位，这些部位大多为器壁下部或接管部位有漏液的下方。
9、发现衬里层穿透性缺陷或者有可能引起压力容器本体腐蚀的缺陷时，应当局部或者全部拆除衬里，查明本体的腐蚀状况和其它缺陷。
10、根据实际检验对象及其工况等外部条件应确定是否有必要增加其它检验项目，如夹层真空度、日蒸发率等。
通过对宏观检验项目、方法、技术进行科学有效地控制，确保了宏观检验在整个定期检验过程中发挥应有的主导作用，为保证容器的安全可靠运行提供了有力的支持与保障。
参考文献
[1]李建华、冯素霞.压力容器检验.中国锅炉压力容器安全杂志社，1993.
[2]强天鹏 主编.压力容器检验.中国锅炉压力容器检验协会.
[3]寿比南 等.固定式压力容器安全技术监察规程.2016.