真空绝热压力容器失效因素与检验评定技术

摘 要：随着工业技术的发展，真空绝热压力容器应用的越来越广泛，但在广泛应用的同时，真空绝热压力容器在运行的过程成中容易失效，一旦出现了失效的情况，相关部门与技术人员要结合失效的原因做出一些具体的分析，并采取一定的措施对其进行检验和评定，本文针对真空绝热压力容器的失效因素和检验评定技术做几点阐述。

关键词：真空绝热压力容器；失效因素；检验评定

普遍来讲，真空绝热压力容器的用途是用来储存液态的氧气、液态的氮气和液态的氩气等，随着工业技术的逐步发展，工业气体和燃气是人们生产生活中被广泛应用的气体，同时液态气体的应用也越来越广泛，几乎已经涵盖了各个领域，因为这种气体有其自身的优势，在环保意识日益增强的背景下，工业气体和燃气对环境的污染小，能够促进环保工作的推行，因此真空绝热压力容器的发展也越来越受到人们的重视，同时它的发展也在很大程度上推动了相关产业的发展。

1 真空绝热压力容器失效因素分析

1.1 应力导致封头直边端开裂

真空绝热压力容器在内胆的设计上采用的材料是奥氏不锈钢体，根据生产单位返修比率数据的统计不锈钢体失效的因素分析得知，由于应力导致的封头两边的断裂现象是比较普遍的，封头直边端是较易断裂的，它在容器运行过程中产生断裂会导致容器失效，产生断裂现象的原因是在制作封头的过程中对容器应力进行了重新的布局，这样就使容器的两边端出现了应力不足的现象，因承受应力不足从而导致断裂。其次奥氏不锈钢体在生产的过程中都是以液态的形式存在，但在生产的过程中，无论以何种方式都避免不了对液体的高温加热，但是在液体的冷却上，不同的操作方法在冷却的速度上却存在着较大的差异，相关规定指出，在热处理的过程中须达到140度的高温，降温的处理要快速，但现在大多数的厂家在封头的生产中采取的是自然冷却的方式，耗时较长，并且有很多厂家为了降低成本选择强化后的不锈钢，这种钢体在变形之后出现的马氏体组织，也会造成应力不足导致封头两边开裂。[1]

1.2 夹套与气、液相接管的角焊缝泄漏造成失效

夹套与气、液相接管的角焊缝泄漏而导致的真空绝热容器失效也占据很大的比例，在通过以往失效案例的分析上，制作单位对于真空容器的设计上，忽略了气、液相接管的导热作用，随着工业液体的多次充装，相接管与容器的接连部位产生了温差，并出现交变应力；另外随着真空绝热容器的长期运行，夹套与接管连接的角焊缝处较容易出现裂纹，造成空气进入其中，从而降低了真空度，这也是导致真空绝热容压力器失效的关键因素。

1.3 真空检测的失误导致失效

夹层真空度和日蒸发率是决定真空绝热压力容器使用寿命的一个重要指标，根据绝热压力容器使用定期检验规则中明确规定，真空度和日蒸发率是检测真空绝热压力容器能否继续进行运行的唯一衡量标准，如果超出这个标准规定的范围，是不能够再继续运行的，但是在实际的检测工作中，由于真空管的材质及其规格都没有统一的标准，各检测单位使用的真空管没有规定成文的具体要求，并且检验单位使用的真空检测设备型号单一，经常会出现检测管接口不匹配的情况，另外检测的环境与容器内介质的含量也会对检测结果造成很大的影响，经有关专家实践分析得出，真空内的不同介质成分也决定容器内真空度的和合格标准，要根据不同的情况作出分析，不能采取一刀切的模式，因此检测结果的较大差异也造成了真空度监测的准确性，检测数据的失误导致容器失效。[2]

2 真空绝热压力容器的检验评定

2.1 真空绝热压力容器检验项目设定的分析

根据容器在实际运行中的需要，具体的检验项目也要根据具体情况而设定，设定真空绝热压力容器的检验项目要从各个方面进行分析而得出结论，包括资料审查、案例分析、宏观监察，容器与底盘连接处的具体检验，容器外壳厚度的测定，绝热性能的检验，容器运行中各管路系统和安全阀门的检查等等，在气密性的试验中，主要检查的是容器是否存在泄漏的状况，无论是容器的内胆还是夹层出现裂缝导致的泄漏，都会使容器真空度降低，容器外体还会出现上霜的现象，但是气密性试验也是有其弊端的，气密性试验只能监测出容器是否有泄漏的现象，但无法准确找到泄漏点，并且气密性试验所耗费的成本较高，因此如果只是轻微的泄漏，可以通过真空度的检验来完成。

2.2 检验周期与安全状况等级评定的结论

根据《固定式压力容器安全技术监察规程》中明确的指出，真空绝热压力容器的安全运行状况的检测主要是针对容器的材质质量和运行过程中产生的材质损耗，导致质量恶化，导致出现的焊接处裂缝，结构布局的失误，机械自身的损耗，不锈钢的腐蚀等等，通过检测项目的评定可以看出，检测真空绝热压力容器的主要评定对象是其受压元件，并且容器内胆两边封头脆化开裂，造成真空度失效也是容器失效的重要原因，但是在真空绝热压力容器具体的运行中，封头脆化开裂的现象又很难进行评定，因此建议相关部门检验的周期以年作为单位，最好一年进行一次较全面的检验，检验周期的调整要根据容器内真空降低的速度和概率进行。[3]

3 结语

总之，真空絕热压力容器如今已被广泛的应用在各个生产领域中，由于其是一种材质较为特殊的容器，检验评定其性能的正常运行都有一定的复杂性和难度，不能像普通的容器一样去试验，因此对于真空绝热压力容器的有效性要做好以下几点，其一，明确容器的失效原因，合理的设定检验项目，其二，根据容器内部真空度的降低速率调整检验的周期，其三，在极其必要的情况下进行气密性试验和耐压性试验。

参考文献：

[1]黄柯.真空绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究[J].化工管理，2018（35）：228.

[2]柳丽萍.真空绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究[J].化工管理，2018（33）：136.

[3]刘小胡.真空绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究[J].化工管理，2018（21）：139-140.

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