超过设计使用年限的压力容器检验方法与注意事项分析

引言：

压力容器作为工业生产中的关键设备，其长期服役后材料性能退化与结构损伤累积问题日益突出。伴随着大量设备逐步超出设计使用年限，科学评估其安全状况，并制定合理检验策略，已成为工程界与监管部门关注的重点。

1. 超过设计使用年限的压力容器检验方法

压力容器在超过设计使用年限后，其承压能力与密封性能可能因材料老化、腐蚀或疲劳损伤而下降。

1.1 耐压试验

耐压试验通常采用水压试验。水压试验因介质不可压缩，试验过程相对安全，常用于常规检验[1]。试验压力一般取设计压力的 1.25 倍，保压时间不少于 30 分钟，期间需检查所有焊缝、连接部位及密封面有无渗漏、异常变形或声响。不过，对于一些特殊材质的压力容器，如高强度钢制造的容器，水压试验后需特别关注其是否出现氢脆现象，可在试验后进行相应的检测，确保材料性能未受严重影响。

1.2 泄露试验

泄漏试验则侧重于检查容器的密封性能，常用方法包括气密性试验、氨渗漏试验及卤素检漏等。气密性试验通过向容器充入空气或氮气，在保压后涂抹肥皂水或采用浸没法观察气泡产生情况，适用于低压容器的密封性检查；氨渗漏试验利用氨气对指示纸的变色反应，可检测微小泄漏，灵敏度较高，常用于制冷系统或化工容器。此外，随着技术的发展，氦质谱检漏法逐渐应用于对密封性能要求极高的超期压力容器检验中，其具有更高的灵敏度，能检测出微小的泄漏点，为容器的安全运行提供更精准的保障。

2. 超过设计使用年限压力容器检验的注意事项

2.1 检验方案制定的注意事项

在制定超过设计使用年限压力容器的检验方案时，必须充分考虑设备长期服役后可能出现的材料性能退化、结构损伤累积及运行环境变化等复杂因素。

2.1.1 基于历史数据的全面风险识别

检验方案制定的首要步骤是对容器的全生命周期数据进行系统梳理。这包括原始设计文件、制造记录、历年检验报告、维修改造历史、运行参数变化及事故记录等。通过对这些数据的分析，识别出容器的高风险部位，如承受交变载荷的接管区、存在局部腐蚀的焊缝热影响区、曾进行过补焊修复的区域等 [2]。

2.1.2 检验方法与技术的适配性选择

超期服役容器的检验应基于风险识别结果，选择最适宜的检测技术组合。具体为：对于表面裂纹检测，磁粉检测和渗透检测仍是基础手段，但对于内部缺陷或材料性能退化，需引入更先进的技术。比如对怀疑存在氢损伤或高温蠕变的材料，应采用超声波衍射时差法、相控阵超声检测进行内部缺陷的精确定量评估；而对于厚壁容器或复杂结构，可结合数字射线检测提高缺陷检出率。

2.1.3 检验程序与参数的精细化设计

检验程序需针对超期服役容器的特殊性进行优化。检测比例应高于常规要求，对高风险区域实施 100% 覆盖检测，而非抽样检验。检测参数（如超声波探头的频率、角度，磁粉检测的磁场强度等）需根据材料预期退化状态进行调整。例如，对于可能存在晶间腐蚀的奥氏体不锈钢，应选用高频探头以提高对小缺陷的灵敏度；检验顺序也需科学规划，通常先进行宏观检查与厚度测量，初步确定重点区域，再针对性地开展无损检测，最后对关键部位进行耐压试验或泄漏试验验证。

2.1.4 安全控制与应急预案的周密部署

超期服役容器在检验过程中存在更高的安全风险，检验方案必须包含严格的安全控制措施。耐压试验前需进行强度校核，对壁厚减薄严重的部位可采用有限元分析（FEA）评估其承压极限，必要时降低试验压力或采用声发射监测实时预警。检验现场应设置安全警戒区，配备应急泄压装置与消防设备，气压试验时需在远程控制室操作。

2.2 检验过程中的安全注意事项

2.2.1 作业前的系统风险辨识

在人员进入现场或接触设备之前，必须完成一系列严格的隔离与确认程序。设备与相连管系统的彻底隔离是首要前提。隔离方式不能仅依赖阀门切断，必须加装物理盲板，以防止因阀门内漏导致介质意外进入容器。盲板的规格、材质及安装位置需经过确认，并挂牌标识；对于盛装过易燃易爆、有毒有害介质的容器，置换与清洗工作必须彻底；置换介质的选择需考虑与残留介质的相容性，清洗标准应达到可燃气体浓度、有毒物质浓度及氧含量均符合安全作业许可的要求。

2.2.2 作业中的动态风险控制

进入容器内部的人员，个体防护装备必须齐全且合格。这包括但不限于安全帽、防滑鞋、防护服、防毒面具（视环境而定）及安全带。在受限空间内，安全带应系在容器外部的生命绳上，并由专人监护，确保发生意外时能迅速施救。容器外部必须设置专职监护人员，其职责是全程监控内部作业人员状态，保持有效沟通，并在紧急情况下立即启动应急程序；监护人员不得擅自离岗或从事与监护无关的工作。对于需要进行耐压试验的容器，安全控制尤为重要。试验区域必须设立警戒线，严禁无关人员进入。升压过程必须缓慢、分级进行，每升一级压力即停顿检查，重点监听有无异常声响，观察有无明显变形；在保压期间，人员不得在容器正前方或薄弱部位停留，以防发生脆性破裂时造成伤害。使用无损检测设备时，需注意用电安全，尤其是在潮湿环境或容器内部，电气设备必须满足防爆或防潮要求，电缆无破损，并配备漏电保护装置。

2.2.3 对设备突发性失效的预判

检验人员必须具备识别失效前兆的能力，如在宏观检查时，若发现容器出现异常鼓包、严重变形或穿透性裂纹，应立即停止所有作业，撤离人员至安全区域。在进行打磨、拆保温等可能诱发缺陷扩展的作业时，操作应格外轻柔，并时刻观察结构反应。应急准备是安全控制的最后一道防线；而针对可能发生的泄漏、火灾、爆炸或人员中毒等事故，应制定专项应急预案，并组织演练，确保在真实险情发生时，能够迅速、有序、有效地进行处置，最大限度减少人员伤亡和财产损失。

2.3 检验后的评估与处理注意事项

检验完成后，需对检验数据进行全面、深入的分析，结合容器的历史使用情况和当前的损伤状态，对其安全性能做出综合评估。对于评估后认为仍可继续使用的容器，应明确后续的监控措施和再次检验的周期，加强日常维护保养；对于存在严重缺陷、无法保证安全运行的容器，应按照相关规定及时进行报废处理，避免因继续使用而引发安全事故。同时，检验报告应详细、准确地记录检验过程、发现的问题及评估结果，为容器的管理和后续处理提供可靠依据。

结语：

本文系统阐述超过设计使用年限压力容器的检验方法与注意事项，强调检验过程需结合设备实际状况与风险特征。通过科学制定检验方案、严格执行安全规程，进而保障设备安全运行。

参考文献：

[1] 殷小明 . 超设计使用年限的压力容器检验及安全评估方法探讨 [J].西部特种设备 ,2024,7(01):20-24.

[2] 蔺卫峰 . 浅谈超过设计使用年限的压力容器检验过程中的注意事项[J]. 中国设备工程 ,2024,(03):183-185.

作者一姓名：王其军；性别：男；出生年月：1974.10 ；籍贯：山东省招远市；民族：汉族；最高学历：大学本科；目前职称：工程师；研究方向：特种设备检验检测