压力容器缺陷对于装备性能以及安全影响非常大，出了事故后悔不过来不及的。压力容器究竟均有哪些缺陷？你知道该如何避免吗？

 

★ 压力容器的常见缺陷★

1、裂纹CRACK

2、焊接缺陷WELDING DEFECTS

3、其他缺陷OTHER DEFECTS

（1）分层缺陷；

（2）表面张口型缺陷；

（3）冲刷缺陷；

（4）腐蚀缺陷；

（5）变形缺陷。

 

★ 压力容器制造缺陷对于其安全性的影响★

容器于制造过程之中产生的另一种缺陷是造成壳体几何形状的绝不连接，如凹凸不平、接缝角变形等。各种回转壳体于内压作用之下的应力和它的曲率半径有关。

曲率半径不同的两种壳体连接于一起时，因为应力不同，所产生的变形亦绝不一样。但是它们亦互相约束，并且从此于交接处引起剪力与弯矩，使壳体产生附加弯曲应力，造成这么高的局部应力。

一般说来，直径大因而深度小的凹陷，几何形状的变化较缓和，所产生的影响亦小。于容器制造过程之中产生的封头凹凸绝不平，一般均是变化较缓和的。

 

内应力的影响

一般来说，冷变形量愈大，所产生的内应力亦愈大。容器壳体之上残存的内应力即便不致产生裂纹，亦会加剧压力容器的疲劳破裂与应力腐蚀破裂。

 

★ 化工容器进行气密试验试验压力如何确定★

对于化工容器进行气密试验重要是借以检验容器的严密性。作过气压强度试验，并且经过检查合格的容器可绝不另外做气密性试验。

气密性试验必需于液压试验合格之后进行，其试验压力作为设计压力的1.05倍。试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力之后保压10min，接着降至设计压力，于焊缝与连接部位进行渗漏检查。

小型容器亦可浸入水中检查。例如有泄漏，修补之后再次进行液压试验与气密试验。

 

★ 低、之中、高压容器之内、内部状况等级检查的内容★

1、内部检查

（1）压力容器的本体、接口部位、焊接接头等的裂纹、这么热、变形、泄漏等；检漏孔、信号孔的漏液、漏气、检漏管疏通。

（2）之外表面的腐蚀，保温层破损、脱落、潮湿、跑冷；相邻管道或是构件的非常振动、响声、互相摩擦。

（3）支承或是支座的损坏，基础沉降、倾斜、开裂，紧固螺栓的完好情况。

（4）检查确认安全附件是否符合规定要求。

2、结构检查（试点检查下列部位）

（1）筒体和封头的连接、角接、搭接、布置绝不合理的焊接；

（2）方形孔、人孔、检查孔和补强；

（3）封头、支座、支承；

（4）法兰以及排污口。

3、几何尺寸检查可依据原始资料进行下列内容检查）

（1）纵、环焊缝对于口错边量、棱角度，焊缝余高，角焊缝的焊缝厚度与焊角尺寸以及布置绝不合理的焊缝；

（2）同一断面之上最为大直径和最为小直径，封头表面、直边高度与纵向皱折，不等厚板（锻）件对于接接头未曾进行削薄过分的超差情况；

（3）直立压力容器与球形压力容器支柱的垂直度；

（4）绕带式压力容器相邻钢带间隙。

4、表面缺陷检查

（1）腐蚀和机械损伤测定其深度、直径、长度和分布，并且标图记录。对于非正常的腐蚀，应查明原因。

（2）表面裂纹

1）之内表面的焊缝（包括近缝区），应以此肉眼或是5~10倍放大镜检查裂纹。

有下列情况之一的，应进行绝不小于焊缝长度20%的表面探伤检查；

材料强度级别b＞540MPa的；Cr-Mo钢制的；

有奥氏体不锈钢堆焊层的；

介质有应力腐蚀倾向的；

其他有怀疑的焊缝。

如发现裂纹，检验员应依据可能存在的潜在缺陷，确定增加表面探伤的百分比；

如仍然发现裂纹，亦应进行全部焊缝的表面探伤检查。除此之外要更进一步的检查之外表面的焊缝可能存在的裂纹缺陷。

之内表面的焊缝已经有裂纹的部位，对于其相应之外表面的焊缝应进行抽查。

2）对于应力集中部位、变形部位、异种钢焊接部位、工卡具焊迹、电弧损伤处与易产生裂纹部位，应试点检查。

3）有晶间腐蚀倾向的，可采用金相检验或是锤击检查。锤击检查时，用0.5～1.0kg的手锤，敲击焊缝两边或是其他部位。

４）绕带式压力容器的钢带始、末端焊接接头，应进行表面裂纹检查。

（３）焊缝咬边上检查

（４）其他对于焊接敏感性材料，也应注意检查可能发生的焊趾裂纹。

变形以及变形尺寸测定，可能伴生的其他缺陷及变形原因分析

5、壁厚测定

（1）测定点的位置应有代表性，并且有足够的测定点数。

测定之后应标图记录。测定点的位置，一般应选择下列部位：

1）液位常常波动部位；

2）易腐蚀、冲蚀部位；

3）制造成型时，壁厚减薄部位与使用之中产生变形的部位；

4）检查表面缺陷时，发现的可疑部位。

（2）利用超声波测厚仪测定壁厚时，例如遇到母材存在夹层缺陷，应增加测定点或是使用超声波探伤仪，查明夹层分布的情况，及和母材表面的倾斜度。 测定临氢介质的压力容器壁厚时，例如发现壁厚增值，应考虑氢腐蚀的可能性。

6、材质

（1）重要受压元件材质的种类与牌号一般应查明。

材质不明者，对无特殊要求的钢制压力容器，允许按照钢号Q235材料强度的下限值，进行强度校核；

对槽、罐车与有特殊要求的压力容器，必需查明材质。 对已进行过此项检查，而且已经作出明确处理的，不必重复检查。

（2）重要受压元件材质是否劣化，可依据具体情况，采用化学分析、硬度测定、光谱分析或是金相检验等，予以确定。

7、有覆盖层的压力容器

（1）保温层是否拆除，应依据使用工况与外部环境条件因而定。有下列情况之一者，可绝不拆除保温层。

1）制造时对于焊缝全部表面已经探伤合格；

2）对于有代表性的部位局部抽查，未曾发现裂纹等缺陷；

3）外部环境没侵入或是跑冷；

4）外部环境有可靠的防腐蚀措施；

5）有类似使用经验的；

6）检验员认为没有必要的。

（2）有金属衬里的压力容器，例如发现衬里有穿透性腐蚀、裂纹、局部鼓包或是凹陷，检查孔已经流出介质，应局部或是全部拆除衬里层，查明本体的腐蚀状况或是其他缺陷。

（3）使用奥氏体不锈钢堆焊衬里的，例如发现衬里破坏、龟裂、剥离与脱落等。对非金属材料作衬里的，例如发现衬里破坏、龟裂或是脱落，或是于运行之中本体壁温出现异常，应局部或是全部拆除衬里，查明本体的腐蚀状况或是其他缺陷。

（4）对上下表面有覆盖层的，应先行按照本题2、4检查之内表面，例如发现有裂纹等严重缺陷，亦应于之外表面局部或是全部拆除覆盖层，进行检验。

8、焊缝埋藏缺陷检查

（1）有下列情况之一时，一般应进行射线探伤或是超声波探伤检查，必要时也应互相复验。

1）制造中焊缝历经两次超过返修或是使用过程之中焊缝补焊过的部位；

2）检验时发现焊缝表面裂纹，认为需要进行焊缝埋藏缺陷检查的；

3）错边量与棱角度有严重超标的焊缝部位；

4）使用之中出现焊缝泄漏的部位和两端延长部位；

5）用户要求或是检验员认为有必要的部位。 已经进行过此项检查，再度检验时，如无异常情况，一般可不必复查。

（2）检验方法与抽查数量，改由检验员依据具体情况确定。

9、安全附件检查

依照有关安全附件规定，进行安全附件检查。

10、紧固件检查

对于高压螺栓应逐一清洗。检查其损伤与裂纹情况，必要时应进行表面无损探伤。应试点检查螺纹以及过渡部位的无环往裂纹。

低、之中、高压容器之内、内部安全状况等级检查周期

（1）内部检查。

是指专业人员于压力容器运行之中的定期在线检查，每年大约一次。

（2）内外部检验。

是指专业检验人员，于压力容器停机时的检验，其期限分为： 安全状况等级为1~3级的，每隔6年到少一次； 安全状况等级作为3~4级的，每隔3年到少一次。

（3）耐压试验。

是指压力容器停机检验时，所进行的超过最高工作压力的液压试验或是气压试验，其周期每10年大约一次。内部检查与内外部检验内容以及安全状况等级的规定，见《于使用压力容器检验规程》。

有下列情况之一的压力容器，内外部检验期限应适当缩短：

（1）介质对于压力容器材料的的腐蚀情况不明、介质对于材料的腐蚀速率大于0.25mm/a，及设计者所确定的腐蚀数据严重绝不准确的；

（2）材料焊接性能差，于制造时曾经多次返修的；

（3）首次检验的；

（4）使用条件差，管理水平低的；

（5）使用期限超过15年，经过技术鉴定，确认绝不能按照正常检验周期使用的；

（6）检验员认为应该缩短的。

有下列情况之一的压力容器，内外部检验期限应适当延长：

（1）非金属衬里层完好的，但是其检验周期绝不应超过9年；

（2）介质对于材料的腐蚀速率低于0.1mm/a或是有可靠的耐腐蚀金属衬里的压力容器，透过一到二次之内内部检验，确认符合原要求的，但是绝不应超过10年；

（3）装有触媒的反应器及装有充填物的大型压力容器，其定期检验周期改由使用单位依据设计图样与实际使用情况确定。

 

★ 压力容器焊接之中产生热裂纹的原因★

热裂纹均是沿著焊缝金属中树状结晶的交界处发生并且发展的。

最为常见的情况是于焊缝下方沿着焊缝长度方向开裂，有时候于焊缝外部分布两个树枝状晶粒间。热裂纹均产生于晶界处，这说明于焊缝结晶过程之中晶界是个薄弱地带。

产生热裂纹的原因便是焊缝之中有液态间层存在，与结晶过程之中焊缝受到拉应力的作用。存在液态间层是发生热裂纹的根本原因，因而拉应力是热裂纹的必要条件。

并且绝不是整个结晶过程的末期，于固相线邻近便是产生热裂纹的危险温度区。

近缝区的金属一样加热到非常高温度（略低于熔点），假如近缝区母材的晶界有杂质或是低熔点共计晶存在，于热的作用之下便于熔化，在晶界处形成液态间层，冷却过程之中出现的拉应力便会使近缝区产生热裂纹。

于焊缝热裂纹与近缝区的热裂纹存在着相互依存的关系，近缝区热裂纹可能是焊缝热裂纹的延续，亦可能是焊缝热裂纹的起源。

 

★ 高压容器脆性破坏产生缺口影响的原因★

缺口和端部小面积材料的状态是决定一个构件是否呈脆性状态破坏的重要因素，常见的许多脆性破坏皆始在缺口或是裂纹的端部。

其原因在于，如果受拉伸的构件存在缺口（裂口）时，因为其不连续性，亦拉伸应力绝不可能传到裂纹的横>截面，加到裂纹区域的载荷，亦遭传到裂纹尾部的一个小区域之内，这样于该处便产生一个高的局部集中应力与应变。

或许裂纹愈来愈长，亦局部应力与应变愈大。 裂纹端部的局部应力随著施加应力增加因而增大，不久达到材料的屈服强度，这便会使横截面积缩小。

因而邻近裂纹面的材料，于拉伸方向是没有应力的，这部分材料把阻止裂纹端部小体积金属的变形，这种约束把产生另外两个方向的二次应力，这便于裂纹端部小体积材料之内产生三向拉伸应力，此三向应力状态绝不允许材料厚度方向产生收缩或是变形，乃所谓平面应变状态。

依照第三强度理论，如果三个主应力之中最为大和最为小主应力也为拉伸应力，因此最为大主应力可以超过材料单向拉伸时的屈服应力，也即因为缺口的存在，在缺口端部小体积材料产生一个三向拉伸应力系统。

它提高了屈服应力，除此之外反而降低了延性，故而于一定条件之下产生脆性破坏。