[发明专利]一种固定式压力容器的检测方法

摘要

本发明涉及一种固定式压力容器的检测方法，首先，通过计算该压力容器理论上的最薄允许壁厚D1，用测厚仪对该固定式压力容器进行测厚，并计算容器的平均实际壁厚D2，比较平均实际壁厚D2与最薄允许壁厚D1，判断容器的安全情况，如果安全，则进一步用超声波测量法对压力容器进行全壁面扫描，确定存在的缺陷，对所有缺陷进行定位并进行标记；对存在缺陷的位置进行超声波时差衍射检测，获取缺陷的长度和高度，并根据缺陷的长度和高度进行模拟尺寸的计算，筛选出模拟尺寸最大的裂纹，记为对缺陷的最大模拟尺寸D3与平均实际壁厚D2进行比较，对于安全的容器，进一步通过Paris公式进行裂纹扩展速率与剩余寿命的预测，该方法为预测固定式压力容器的安全性能，防止泄露或爆炸事故的发生提供重要依据。

主权项

1.一种固定式压力容器的检测方法，包括以下步骤：步骤1：测量所述压力容器的内径R、压力容器器壁材料在使用温度下允许应力幅值以及压力容器的焊缝系数α，用公式(1)计算该压力容器理论上的最薄允许壁厚：式中，D1表示压力容器理论上的最薄允许壁厚，P为压力容器的最大承压力；步骤2：用测厚仪对该固定式压力容器进行测厚，并计算容器的平均实际壁厚D2，比较平均实际壁厚D2与最薄允许壁厚D1，如果D1≥0.8D2,则可以判断该压力容器处于泄露或爆炸危险中；如果D1＜0.8D2，则进入步骤3进行进一步检测；步骤3：用超声波测量法对压力容器进行全壁面扫描，确定存在的缺陷，对所有缺陷进行定位并进行标记；步骤4：对存在缺陷的位置进行超声波时差衍射检测，获取缺陷的长度和高度，并根据缺陷的长度和高度进行模拟尺寸的计算，得到缺陷的模拟尺寸；筛选出其中模拟尺寸最大的裂纹，其模拟尺寸记为D3；步骤5，对缺陷的最大模拟尺寸D3与平均实际壁厚D2进行比较，如果D3≥0.75D2，则可以判断该压力容器处于泄露或爆炸危险中；如果D3＜0.75D2，则进行步骤6的进一步检测；步骤6：测量容器壁材质的弹性模量、泊松比、屈服强度，对压力容器注入预订压力为p的流体，进行高周裂纹扩展试验，此时，压力容器内部壁面的轴向应力和环向应力可用公式(2)和公式(3)表示为：σ1＝pR/4D2         (2)σ2＝pR/2D2       (3)式中，σ1表示轴向应力，σ2表示环向应力；根据容器壁材质的弹性模量、泊松比、屈服强度、轴向应力和环向应力计算缺陷裂纹的应力强度因子K；步骤7：利用Paris公式计算缺陷裂纹的扩展速率，具体公式为：式中，a表示裂纹模拟尺寸，N表示应力循环次数，表示裂纹扩展速率，C、n为材料常数，A为温度系数；步骤8，根据步骤5中的判断，裂纹模拟尺寸达到0.75D2时，可以判断裂纹失效，有泄露或者爆炸的危险，因此，将公式(4)积分，得到缺陷裂纹的寿命预测公式(5)：式中，a0是步骤4中得到的最大缺陷裂纹模拟尺寸的初始值，由此计算得到该固定式压力容器的剩余寿命。