影響壓力容器檢測誤差的因素分析

趙 劍，王學(xué)容

（江西省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測研究院，江西 南昌 330029）

在我國的石油化工領(lǐng)域，壓力容器是生產(chǎn)過程中存在的不可缺少的重要設(shè)備，他的制造工藝較為復(fù)雜，其產(chǎn)品規(guī)格精確與否對石油化工的安全穩(wěn)定生產(chǎn)起著不可替代的作用[1]。正如大家所知道的，容器結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度影響著整個(gè)機(jī)械的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在相關(guān)學(xué)者專家的研究中發(fā)現(xiàn)，在制造中通過嚴(yán)格控制品控，提高產(chǎn)品精度，對其日后工作有著不可磨滅的影響，根據(jù)相關(guān)的制造標(biāo)準(zhǔn)要求，所有的壓力容器在生產(chǎn)制造中都要經(jīng)過 《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 上要求的所有檢驗(yàn)項(xiàng)目，得出相關(guān)數(shù)據(jù)，到達(dá)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求后，方能證明產(chǎn)品是合格有效的產(chǎn)品。在目前現(xiàn)有的檢驗(yàn)過程中，由于技術(shù)原因，不可避免的存在測量誤差，這對數(shù)據(jù)的可靠性產(chǎn)生極大的影響，最終會(huì)影響到產(chǎn)品的合格與否，因此必須重視對影響檢驗(yàn)測量誤差的多種因素進(jìn)行全方位分析。

1 檢測工具不精確

壓力容器在當(dāng)前的生產(chǎn)制造中，主要包括焊接、金加工和冷作三個(gè)部分[2]，三個(gè)部分相互協(xié)作，共同完成壓力容器的生產(chǎn)制造。在目前工藝的生產(chǎn)條件下，冷焊工藝的精度低于金加工工藝，在測量中，金加工工藝的精度要求是相當(dāng)精確的，往往能夠達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后三位，在測量中需要用到各種超精密的測量儀器。在冷焊加工工藝過程中，由于生產(chǎn)中缺乏自動(dòng)化技術(shù)，受個(gè)人因素的影響臉大，在實(shí)際測量中，一般選用較為常見的普通的測量工具。

在之前，由于自制焊縫檢測工具的制作過程不夠規(guī)范等多方面的原因，相關(guān)人員在檢測時(shí)嘗嘗采用目測的方式來輔助判斷[3]，在實(shí)際操作中具有很強(qiáng)的偶然性，隨著科技的不斷發(fā)展，我國工業(yè)制造出現(xiàn)了巨大的發(fā)展，在相關(guān)領(lǐng)域?qū)附訖z驗(yàn)尺進(jìn)行不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，在如今的測量中應(yīng)用的焊接檢驗(yàn)尺主體尺、高度尺、咬邊深度尺的零位在一直線上，一方面增加了檢驗(yàn)精度，另一方面，在實(shí)際操作中，在檢驗(yàn)咬邊深度等圓弧狀距離時(shí)，只能把圓弧默認(rèn)為直線，這就在理論上造成誤差，在半徑大的圓中，誤差可以忽略不計(jì)，但是隨著半徑的減少，誤差會(huì)隨之增大。

多個(gè)制造廠廣泛采用這種非標(biāo)準(zhǔn)的測量工具，來檢測各個(gè)焊接件的各種角度和焊縫高度、寬度、間隙以及咬邊深度等測量中廣泛采用。因?yàn)槠渲圃熘袥]有可以依靠的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，進(jìn)一步影響了測量的準(zhǔn)確性。

2 檢測標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)密

在目前的工業(yè)發(fā)展中，壓力容器中的棱角度是普遍存在的現(xiàn)象，它是指焊縫兩邊的直線與焊縫中出現(xiàn)的不連續(xù)問題，在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)誤差在一定范圍內(nèi)時(shí)，產(chǎn)品是合格的可靠的。

在當(dāng)前實(shí)施的相關(guān)的檢驗(yàn)中，絕大多數(shù)是將設(shè)計(jì)中的內(nèi)外徑尺寸數(shù)據(jù)做為樣板，而不是把實(shí)際測量的數(shù)據(jù)作為樣板。通俗來說就是把理論尺寸上的圓弧在焊接處的棱角進(jìn)行比較，差值就是棱角度。

只有當(dāng)滿足除焊縫處的棱角外這一條件時(shí)，容器的其他部分的圓弧和理論上的圓弧才能達(dá)到一致與理論圓弧均一致時(shí)，其測量數(shù)據(jù)才準(zhǔn)確。事實(shí)上，容器的實(shí)際圓弧與理論圓弧總存在偏差，特別是在焊縫附近的局部殼體變形處，筒節(jié)在卷制過程中還會(huì)產(chǎn)生錐度、鼓包等局部變形，均會(huì)造成樣板尺與筒體不貼合，繼而影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。可見樣板法檢驗(yàn)并不嚴(yán)謹(jǐn)。

3 檢測基準(zhǔn)不確定

在對壓力容器進(jìn)行測量時(shí)，通過對焊縫對口錯(cuò)邊進(jìn)行測量，在工具中用到了焊接檢驗(yàn)尺或自制樣板等工具進(jìn)行測量，為了確保測量的準(zhǔn)確性和嚴(yán)密性，在測量過程中，在盡量靠近焊縫根部進(jìn)行測量，在測量錯(cuò)邊時(shí)，需要用到自制樣板，通過測量得出兩邊的差值，這組數(shù)據(jù)就是錯(cuò)邊量，與錯(cuò)邊量相伴而生的是棱角度，也有可能是殼體的局部變形，這些原因使得檢測基地不穩(wěn)定，出現(xiàn)較大的測量誤差。在工程檢測過程中，通過焊接檢驗(yàn)尺來測量錯(cuò)邊量時(shí)出現(xiàn)在曲面上很難定位，單一依靠測量經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)較大的誤差。

在進(jìn)行測量焊縫棱角度的工作中時(shí)，把自制檢測樣板中心刻度線與焊縫中心放到想重合的部分，使得測量中心線能夠保持一致[4]，通過測量兩者間的距離長度。如果采用焊接檢驗(yàn)尺進(jìn)行檢測，在測量焊接縱縫的工作中時(shí)，把檢測尺放在平行于容器的切線中，保持與軸向中心線的垂直，在測量環(huán)縫時(shí)，采取的方式與之前的相反，在測量過程中，由于各種測量工作都需要人為的對齊，人為因素不可避免的會(huì)產(chǎn)生誤差。如果采用弓形樣板進(jìn)行測量時(shí)，弓形樣板的圓弧直徑尺寸和測量容器的實(shí)際直徑不同時(shí)，由于兩側(cè)不貼合，導(dǎo)致測量基準(zhǔn)出現(xiàn)變化，導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)一定的誤差。

4 檢測部位、方法不規(guī)范

在對壓力容器進(jìn)行檢測時(shí)，有許多檢測項(xiàng)目是相互交叉的[5]，彼此間存在一定的聯(lián)系，通過大量的測量工作經(jīng)驗(yàn)得知，在測量中存在錯(cuò)邊量的時(shí)候，棱角度、橢圓度等誤差會(huì)隨之而出現(xiàn)，在測量中某項(xiàng)測量誤差會(huì)影響到其他測量的數(shù)據(jù)精度。

隨著相關(guān)專家的探索研究，發(fā)現(xiàn)在容器誤差測量領(lǐng)域亟待去制定標(biāo)準(zhǔn)的測量規(guī)范或者規(guī)定，通過以行業(yè)規(guī)范的形式推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向科學(xué)化標(biāo)準(zhǔn)化方向?qū)嵤?/p>

當(dāng)容器受到腐蝕這種情況出現(xiàn)時(shí)，一般非常容易會(huì)產(chǎn)生以下幾種問題容器不具備足夠大的韌性、容器的強(qiáng)度不夠[6]，只有解決目前找到的問題之后，才能夠降低生產(chǎn)線發(fā)生安全事故的隱患。由于對具有一定的危險(xiǎn)性壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)會(huì)造成安全隱患，所以需要檢測人員在檢測過程中注意危險(xiǎn)性，檢測壓力容器的腐蝕情況時(shí)更要注意其中的危險(xiǎn)性，由于在潮濕的環(huán)境之中最是容易發(fā)生腐蝕這種現(xiàn)象，因此要特別注意容器所在空氣環(huán)境的情況，并且在對于已被腐蝕的容器處理上，如果腐蝕并不是十分嚴(yán)重，可以對腐蝕處進(jìn)行簡單的處理尚，不過如果容器有較大面積被腐蝕，那么再次使用該種壓力容器時(shí)要注意其會(huì)具有一定的危險(xiǎn)。

5 解決對策

在相關(guān)測量領(lǐng)域，為了消除或者減少誤差，首先要全方位入手，在整個(gè)測量工作中不斷做好工作，首先要做好測量前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行改善，提高對測量工作的要求。在測量中，對相關(guān)檢測工作人員提出了更高的要求，工作人員在工作中，要做到仔細(xì)認(rèn)真，制定完善的實(shí)施方案。針對特殊情況，對其測量工作進(jìn)行反復(fù)論證，制訂出操作性強(qiáng)的測量方案。加強(qiáng)相關(guān)人員的培訓(xùn)工作，加上專業(yè)技能培訓(xùn)，不斷提高測量實(shí)施者的工作素質(zhì)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，眾多新型測量工具不斷出現(xiàn)，要加強(qiáng)新科技的引入力度，提高科技應(yīng)用范圍。

6 結(jié)語

隨著改革開放的不斷深入發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了巨大的成就，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展增加了對石油產(chǎn)品的需求量，巨大的需求推動(dòng)了我國石油生產(chǎn)及其相關(guān)領(lǐng)域，在壓力容器測量領(lǐng)域的測量誤差越來越引起相關(guān)人員的高度重視。

導(dǎo)致測量中出現(xiàn)誤差的原因是多種多樣，檢測儀器、檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法是引起誤差出現(xiàn)的主要原因，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷制定，前兩個(gè)引起誤差的原因已經(jīng)得到了初步的解決。而測量方法與每個(gè)人具體操作人員的測量操作技術(shù)息息相關(guān)，只有加強(qiáng)管理培訓(xùn)，才能最終解決問題。