[发明专利]层板包扎式容器检验方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及承压设备检验方法，尤其是层板包扎式容器的检验方法。

二、背景技术

层板包扎式容器为高压容器典型结构之一，被广泛应用于化工与石油化工领域。化肥行业中的尿素合成塔是尿素生产企业的核心设备，通常采用层板包扎式结构，它的工作参数高、工况严，所盛装的物料具有强烈的腐蚀性。层板包扎式尿素合成塔是实际使用中最多的一种层板包扎式容器。其典型特征是：尿素合成塔内部与物料直接接触侧为8～10mm厚的尿素级不锈钢衬里，与衬里相邻的是开有分布检漏介质或泄漏物料导流槽的三片式纵向点焊的6mm左右厚的低碳钢盲层，或者开有检漏介质或泄漏物料导流槽的20mm左右厚的低碳钢内筒，外部为10层左右纵向焊缝错开的厚度为6～8mm个别12mm或以上的低合金钢强度层。整个容器通常由7节或者以上按上述方式分段包扎的筒节经深环焊缝焊接而成。近年来也有先将各节衬里和内筒做成一体、然后各层板纵环焊缝均错开的整体包扎结构。为了检验衬里是否被介质腐蚀穿透，筒节上开有检漏管孔，供检漏介质或泄漏物料进出。容器投用前，会因各种原因存在漏检制造缺陷；或者使用过程中由于介质腐蚀、环境腐蚀和运行参数波动等原因产生新生缺陷或造成制造缺陷扩展，从而降低尿素合成塔的介质耐腐性能和承载能力，累计到一定程度便会引发泄漏、爆破等安全事故。目前，对层板包扎式容器尤其是层板包扎式尿素合成塔还没有有效的无损检测方法。因此，为了掌握在用尿素合成塔制造缺陷的发展情况或新生缺陷的形成和扩展情况，评估其安全性和剩余寿命，必须针对不同缺陷，选择不同检测方法，制定检测工艺才能实施有效的检测。

目前常用无损检测技术包括射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和涡流检测等。

射线检测是利用射线穿透被检构件有缺陷和无缺陷部位时衰减程度不同，而成像不同检出缺陷的，被检构件过厚会严重影响检测效果。射线检测可以作为层板包扎式容器的一种检测方法，但由于尿素合成塔壁厚通常在100mm以上，多层结构组合焊缝使得检测的灵敏性偏差，更难于用于检查事先缺陷不明情况下层板母材中的应力腐蚀裂纹等。

超声检测则主要利用超声波抵达缺陷界面时的反射、折射或衍射等，加以接收放大，计算有缺陷和无缺陷的超声波传播时间差异检出缺陷的，特别适用于厚壁厚构件的检测。超声检测包括在其原理基础上延伸出来的相控阵、TOFD等方法可用于分段层板包扎式容器深环焊缝的检测，但焊缝与层板交界处的缺陷检测会受到层板界面的影响而降低其检测可靠性。对层板母材而言，超声检测只适应于层板包扎式容器外表面层板和衬里或不带衬里结构的内表面层板母材区的检测，无法检出内部层板的缺陷。

磁粉检测是利用铁磁性材料被检构件中表面和近表面缺陷对置于磁场或磁化后的磁力线干扰和漏磁现象，通过显示介质检出缺陷的。磁粉检测仅适用于层板包扎式容器外表面和无衬里的内表面的缺陷检查。渗透检测是利用渗透液的润湿作用和毛细现象而进入表面开口缺陷，随后被吸附和显像检出被检构件中的表面开口缺陷的。渗透检测适用于层板包扎式容器的内外表面缺陷检测。

涡流检测则利用电磁感应原理，通过测定被检工件内感生涡流的变化来无损地评定导电材料构件的某些性能或发现缺陷的，适用于细长构件的检测。涡流检测不适用于层板包扎式容器的缺陷检测。