真空绝热压力容器失效因素与检验评定技术

　　摘. . 要：真空绝热压力容器随着我国工业技术的高速发展，容器功能得到极大的完善，目前容器应用领域也随之扩大。在真空绝热压力容器大范围应用的过程中出现容器失效的情况，相应技术人员对真空绝热压力容器运行失效情况进行深入探讨，通过检验项目、设备安全状况与检查周期界定的方式，分析导致设备失效的原因，为相关部门解决真空绝热压力容器失效问题提供可行的处理手段。

　　关键词：真空绝热压力容器；检验项目；失效原因；探究真空绝热压力容器在以往的主要用途是储存液态的氮气、氧气与氩气等气体，但是随着我国工业技术高速发展，燃气与工业气体成为人们生活与生产中的常用气体，其与液态气体各有优势，在我国环境保护得到多方认同的背景下，燃气与工业气体因为污染小的特征，受到人们的高度重视，而真空绝热压力容器因为自身独特的能力也得到了加大的发展，还在此过程中刺激相关产业发展。

　　一、真空绝热压力容器失效的原因

　　（一）封头直边端应力开裂

　　真空绝热压力容器在设计期间从功能层面进行考量，于内胆处选择奥氏不锈钢体作为组装材料，根据生产单位关于不锈钢体失效原因分析的返修比率报表，可以从中发现导致真空绝热压力容器失效主要因为封头直边端因应力开裂，封头直边端在容器运行期间容易断裂，容器内部结构遭到破坏从而失效。从容器内部结构层面分析容器断裂的原因，封头制备的环节中因为改变了容器应力布局，致使容器两边端应力难以得到设计标准，因为应力不足出现直边端断裂的问题。奥氏不锈钢体于真空绝热压力容器生产期间主要以液态的形式呈现，奥氏不锈钢体在液态状态下，不同的操作方式均会对处于液体状态的奥氏不锈钢体造成一定的影响，同时因为生产过程中必须进行加热等工作，导致液体冷却速度存在巨大的差异。根据工艺要求文件，钢体热处理的温度需要超过 140℃，为此降温处理需要在相应的时间点迅速处置。

　　目前，大部分构件制备厂采用自然冷却方式制备真空绝热压力容器的封头，此种方法会花费较多的时间，很多厂家为了在最大程度上增加生产工作的盈利额，所以使用强化后的不锈钢，此种不锈钢因为自身结构的特异性，在不锈钢变形后出现马氏体组织，破坏封头结构的稳定性，进而出现封头两边开裂的情况。

　　（二）气、液相接管与夹套角焊缝发生泄漏

　　气、液相接管与夹套角焊缝发生泄漏是真空绝热压力容器在运行中失效的主要原因，收集大量关于真空绝热压力容器失效的案例，对案例内容进行深入的挖掘与探究，发现很多真空绝热压力容器制造厂家在容器与相接管连接部位的关注度不足，没有发现气、液相接管导热作用对设备压力容器运行起到的影响，在容器多次充装工业液体的过程中，容器与相接管连接部位出现了巨大的温差变化，由此产生交变应力，破坏容器内部力平衡的状态。另一方面，在真空绝热压力容器运行的过程中接管与夹套的角焊缝容易出现裂缝，在容器运行同时空气可能顺着缝隙进入管内，降低容器内部的真空度，分析收集的失效案例发现，接管与夹套的角焊缝容易出现裂缝，其实致使真空绝热压力容器失效的决定性因素。

　　（三）真空检测失误

　　日蒸发率与夹层真空度作为真空绝热压力容器使用寿命的重要衡量指标，查看真空绝热压力容器使用规则，将日蒸发率与夹层真空度作为容器可否继续使用的衡量参数，如果标准超过规定的范围需要立即停运真空绝热压力容器，防止容器运行再次出现失效的情况。

　　在实际工作中因为真空管的规格与材质并没有统一的标准，各检测单位对此方面的重视程度不足，没有按照工作需要规定真空管使用要求，检验单位使用的检测设备存在很多问题，不仅型号类型单一，同时在实际应用过程中频繁出现检测管接口不适配的问题。

　　检测真空绝热压力容器使用效果的过程中，容器内部介质与检测环境的含量同样对检测结果会造成一定的影响，我国相关部门对真空绝热压力容器失效问题进行深入的探究，发现真空内不同介质成分会影响到容器内部的真空度，干扰到容器合格标准，分析真空绝热压力容器运行状态的过程中，应该根据不同的情况灵活处理，如果没有考虑到不同因素对检测结果形成的影响，采用一刀切方式得出的结论，可能导致检测结果存在巨大的差异，降低真空度监测的准确程度，进而导致容器运行失效。

　　二、真空绝热压力容器的检验评定

　　（一）真空绝热压力容器检验项目设计

　　真空绝热压力容器检验项目应该根据容器运行需要进行设置，还需要结合实际情况灵活处置从多个层面出发，分析真空绝热压力容器性能的评定方式，在此基础上得出结论，借此提升结论的可靠性。

　　多方面探究与分析包含数据收集、资料审查、案例收集与分析、宏观监测，检查底盘与容器连接部位、测定容器外壳厚度、测验真空绝热压力容器的绝热性能，检查容器各安全阀门与管路系统的运行情况等。

　　在真空绝热压力容器气密性检测环节中，检查容器夹层与内胆部分是否存在裂缝，一旦容器出现裂缝将会降低容器的真空度，与此同时容器因为内外温度发生变化，会在外表面出现上霜现象。使用气密性可以快速判断真空绝热压力容器是否出现气体泄漏问题并进行相应的处理工作，防止容器内部气体外泄带来一系列恶劣的影响。使用气密性试验存在两面性，虽然可以判断容器气密性，凭借泄漏现象知道容器出现裂缝，但是没有办法准确判断裂缝所在的位置，同时气密性试验需要耗费大量的成本，因此对于轻微泄漏问题，建议采用真空度的检验方式处理。

　　（二）检验周期与安全等级界定

　　真空绝热压力容器安全状态等级界定需要按照《固定式压力容器安全技术规程》文件中陈列的要求进行多方位权衡与判定。真空绝热压力容器运行期间材质损耗与容器材质质量均是影响真空绝热压力容器运行状态的重要因素，一旦容器所用的材料质量没有达到工艺文件要求，便会缩短容器使用的寿命，会增加容器运行期间裂缝出现的概率，还会出现机械自身损耗、结构布局不合理、不锈钢腐蚀等问题。

　　借助真空绝热压力容器监测项目评测容器内胆封头的脆化程度、受压元件磨损情况以及容器真空度失效等内容，但是在实际评测时发现真空绝热压力容器封头脆化开裂程度非常难判断，为了解决此方面问题，技术人员与相关部门可以将容器的检验周期以年为单位。

　　此外，可以一年对真空绝热压力容器进行一次全方位的检查，按照容器内真空降低的概率与速度调整检验周期，借此提升真空绝热压力容器性能评估的准确度与可靠性。

　　结语：

　　真空绝热压力容器因为自身具备的突出功能，已经被广泛的应用在各个生产领域，构成真空绝热压力容器的材料是一种非常特殊的材料，所以检验评定真空绝热压力容器性能会存在较大的难度，为了更高效的分析容器性能，提升评测结果的准确性，需要收集以往真空绝热压力容器失效的案例，完成案例数据挖掘与分析，明确致使容器失效的原因，在此基础上有针对的设置检验项目；其次，从容器内部真空度入手，计算真空度降低速度，按照容器应用要求调整检验周期；最后结合实际情况灵活采用耐压性试验与气密性试验的方式，评定真空绝热压力容器性能，通过针对性防御手段提升容器运行的有效性。

　　参考文献：

　　［1］欧佳兴 . 真空绝热压力容器失效因素与检验评定技术 [J]. 科技风 ,2019(12):165.

　　［2］薛红香 , 田裕 , 李强 , 张霞 . 基于失效模式的在役真空绝热固定式压力容器检验问题探讨 [J]. 低温与特气 ,2020,38(02):51-54.

　　［3］林文举 . 低温绝热压力容器失效因素与检验评定技术研究 [J].

　　化工管理 ,2016(17):175.

　　［4］孙学辉 . 低温绝热压力容器失效因素与检验评定技术 [J]. 黑龙江科技信息 ,2015(32):25.