آزمایش و بازرسی کشتی های فشار: اطمینان از انطباق و ایمنی

1. مقدمه: اهمیت کشتی های فشار
تعریف و کاربرد:
رگهای فشار ظروف هستند که می توانند در برابر اختلاف فشار داخلی یا خارجی مقاومت کنند و معمولاً برای ذخیره گازها یا مایعات استفاده می شوند. آنها به طور گسترده در صنایع شیمیایی ، نفت ، گاز طبیعی ، قدرت ، دارویی و سایر صنایع استفاده می شوند. به عنوان مثال ، مخازن بنزین در پالایشگاه های نفتی ، راکتورها در گیاهان شیمیایی و ژنراتورهای بخار در نیروگاه های هسته ای همه کشتی های فشار هستند.
خطرات ایمنی:
از آنجا که از عروق فشار معمولاً برای مقاومت در برابر فشارها و دما بسیار زیاد استفاده می شود ، نارسایی آنها ممکن است منجر به عواقب فاجعه بار مانند انفجار ، نشت یا آلودگی محیطی شود. بنابراین ، اطمینان از عملکرد ایمن کشتی های فشار برای جلوگیری از تصادفات بسیار مهم است.
الزامات انطباق:
به منظور اطمینان از ایمنی ، کشورها و مناطق مختلف دارای مقررات و استانداردهای مربوطه هستند که طراحی ، ساخت ، بازرسی و نیازهای نگهداری کشتی های فشار را مشخص می کنند. کشتی های فشار نه تنها در مرحله طراحی نیاز به رعایت این استانداردها دارند ، بلکه بازرسی ها و آزمایشات منظم نیز برای اطمینان از ایمنی طولانی مدت آنها مهم هستند.

2. اهداف اصلی آزمایش کشتی فشار
هدف از آزمایش کشتی های فشار ، ارزیابی عملکرد و ایمنی آنها است. اهداف اصلی عبارتند از:
یکپارچگی ساختاری:
این آزمایش تضمین می کند که قسمت های کلیدی کشتی ، مانند مواد ، جوش ، مفاصل و غیره ، در طول استفاده طولانی مدت آسیب دیده یا فاسد نمی شوند و از این طریق یکپارچگی ساختاری کلی کشتی را حفظ می کنند.
تأیید عملکرد:
ارزیابی کنید که آیا این ظرف می تواند در شرایط واقعی کار در برابر فشار و دما مشخص شده مقاومت کند تا از اضافه بار در هنگام استفاده جلوگیری شود ، در نتیجه پارگی یا نشت.
تأیید رعایت:
اطمینان حاصل کنید که کشتی فشار برای جلوگیری از مسئولیت قانونی و خطرات مالی ناشی از عدم تصویب بازرسی ، از استانداردهای ملی یا بین المللی مربوطه مانند ASME ، PD5500 و غیره برخوردار است.
ارزیابی زندگی خدمات:
آزمایش و بازرسی منظم می تواند به پیش بینی عمر باقیمانده کشتی فشار ، تشخیص مشکلات احتمالی در زمان کمک کند و هنگام رسیدن کشتی به حد خدمات خود ، از تصادفات جلوگیری کند.

3. روش های بازرسی مشترک برای کشتی های فشار
موارد زیر چندین روش بازرسی و آزمایش رگ فشار استفاده شده است که هر یک از آنها سناریوهای کاربردی منحصر به فرد خود را دارند:
بازرسی بصری:
بازرسی بصری اساسی ترین روش است که معمولاً برای تشخیص آسیب های آشکار در خارج و سطوح در دسترس ظرف ، مانند ترک ، خوردگی ، خراش ، تغییر شکل و غیره استفاده می شود. این روش ساده و آسان برای استفاده است ، اما معمولاً فقط می تواند مشکلات سطح را تشخیص دهد و نمی تواند به داخل ظرف نفوذ کند.
آزمایش اولتراسونیک:
آزمایش اولتراسونیک می تواند ضخامت مواد ظروف را به ویژه برای تشخیص میزان خوردگی یا سایش تشخیص دهد. از بازتاب اولتراسونیک می توان برای ارزیابی تغییر ضخامت دیواره ظرف استفاده کرد و به تأیید اینکه آیا این ماده نیازهای طراحی را برآورده می کند ، به ویژه در قسمت پایین ظرف یا خط لوله ، که مستعد ابتلا به خوردگی هستند ، استفاده می شود.
آزمایش رادیوگرافی:
آزمایش اشعه ایکس یک روش آزمایش غیر مخرب است که برای بررسی نقص داخل ظرف مانند حباب ، ترک یا سایر مشکلات ساختاری داخلی در اتصالات جوش داده شده استفاده می شود. اشعه ایکس می تواند به دیواره کانتینر نفوذ کند و یک تصویر واضح را در صفحه تصویربرداری ایجاد کند و مشکلات داخلی بالقوه را آشکار کند. این روش می تواند نتایج آزمایش دقیق تری را ارائه دهد ، اما هزینه تجهیزات زیاد است و به عملکرد حرفه ای نیاز دارد.
آزمایش هیدرواستاتیک:
آزمایش هیدرواستاتیک این است که ظرف را با آب پر کرده و به تدریج فشار را به 1.5 یا 2 برابر فشار طراحی افزایش دهید تا بررسی کنید که آیا این ظرف دارای نشت ، تغییر شکل یا پارگی است. با توجه به عدم فشار آب ، آزمایش هیدرواستاتیک می تواند خطرات ایمنی ظرف را به طور مؤثر تشخیص دهد. این روش معمولاً قبل از استفاده از ظرف برای اولین بار یا در هنگام بازرسی منظم استفاده می شود.
آزمایش نشت:
این ماده عمدتاً برای بررسی اینکه آیا ظرف دارای نشت کوچکی است یا خیر ، استفاده می شود. آزمایش نشت اغلب از گاز (مانند نیتروژن) یا مایع (مانند هلیوم) استفاده می کند تا تشخیص دهد که آیا این ظرف دارای نشت ظریف است. معمولاً با یک ردیاب نشت هلیوم یا سایر ابزارهای دقیق برای بهبود حساسیت تشخیص ترکیب می شود.
فناوری آزمایش غیر مخرب (NDT):
آزمایش غیر مخرب شامل آزمایش ذرات مغناطیسی (MT) ، آزمایش جریان گرداب (ET) ، آزمایش نفوذ (PT) و غیره است. این روش ها می توانند به سرعت و کارآمد نقص سطح و کم عمق ظرف را تشخیص دهند و برای بازرسی های در مقیاس بزرگ و ظروف پرخطر مناسب هستند.

4. الزامات انطباق برای کشتی های فشار
هر کشور و منطقه استانداردها و مقررات سختی برای طراحی ، ساخت و آزمایش کشتی های فشار دارند. موارد زیر چندین مورد مهم انطباق است:
دیگ بخار ASME و کد کشتی:
این پرکاربردترین طراحی و استاندارد ساخت کشتی در جهان است. کد ASME طراحان را ملزم به در نظر گرفتن عواملی از قبیل انتخاب مواد ، فشار طراحی ، کیفیت جوشکاری ، مقاومت در برابر خوردگی و غیره در هنگام تولید عروق فشار می کند. استاندارد ASME همچنین روشهای بازرسی و آزمایش را برای کشتی های فشار مشخص می کند تا اطمینان حاصل شود که ظرف در هنگام استفاده به ایمنی مورد انتظار دست می یابد.
استاندارد PD5500:
این استاندارد طراحی و ساخت کشتی های فشار است که توسط انگلستان تهیه شده است. PD5500 عمدتاً برای تجهیزات فشار قوی در صنایع نفت ، گاز و شیمیایی با تمرکز بر نیازهای طراحی ، کنترل فرآیند تولید و بازرسی و پذیرش کشتی های فشار قابل استفاده است.
ISO 9001 و ISO 3834:
ISO 9001 یک استاندارد سیستم مدیریت کیفیت است که در مورد فرآیند تولید و بازرسی کشتی های فشار اعمال می شود تا اطمینان حاصل شود که کلیه محصولات نیازهای کیفیت را برآورده می کنند. ISO 3834 استانداردی برای کیفیت جوشکاری است و به تولید کنندگان کشتی فشار نیاز دارد تا کیفیت جوشکاری را در طی فرآیند جوشکاری کنترل کنند تا از ایمنی طولانی مدت کشتی اطمینان حاصل شود.

5. بهترین روشها برای آزمایش و بازرسی کشتی فشار
بازرسی و آزمایش منظم:
بازرسی و آزمایش منظم برای اطمینان از ایمنی کشتی های فشار مهم است. انواع مختلف کشتی های فشار ممکن است چرخه بازرسی متفاوتی داشته باشند ، اما به طور کلی ، کشتی ها باید حداقل یک بار در سال به طور کامل مورد بازرسی قرار گیرند و فرکانس بازرسی باید در شرایط خاص (مانند تعمیرات ، اصلاحات یا تصادفات) افزایش یابد.
نتایج آزمون را با جزئیات:
تمام نتایج آزمون باید به تفصیل ثبت شود ، از جمله تاریخ آزمون ، روش تست ، تستر ، تجهیزات آزمایش و مشکلات موجود. ضبط می تواند اطمینان حاصل کند که می توان وضعیت کشتی فشار را در بازرسی های آینده مقایسه و ردیابی کرد و مبنایی را برای تعمیرات و تعویض های بعدی فراهم کرد.
فناوری تشخیص مدرن: با توسعه علم و فناوری ، تجهیزات تشخیص هوشمند و سیستم های نظارت آنلاین به تدریج در مدیریت کشتی های فشار استفاده شده است. با نصب سنسورها و سیستم های نظارت بر زمان واقعی ، می توان از تغییرات غیر طبیعی در کشتی های فشار به موقع ضبط شد ، مشکلات احتمالی را می توان از قبل کشف کرد و از تصادفات جلوگیری می شود.

6 مشکلات رایج و عیب یابی
مشکل نشت: نشت یکی از مشکلات شایع عروق فشار است. نشت معمولاً در مفاصل ، جوش یا مهر و موم رخ می دهد. هنگام بررسی این مکان ها ، استفاده از تست سفتی هوا یا تست فشار آب مؤثرترین روش است. لکه دار کردن نقطه نشت یا جایگزینی مهر و موم یک روش درمانی رایج است.
مشکل خوردگی: خوردگی یکی از دلایل اصلی خرابی رگ فشار است. خوردگی ممکن است در داخل یا خارج از ظرف ، در محیط اسید و قلیایی یا محیط مرطوب رخ دهد. اقدامات ضد خوردگی شامل استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی ، محافظت از پوشش ، تمیز کردن منظم و سایر روشها است.
خستگی مادی: هنگامی که عروق فشار تحت فشار طولانی مدت و دما کار می کنند ، ممکن است خستگی مواد رخ دهد و در نتیجه ترک ها یا تغییر شکل ایجاد شود. بازرسی اولتراسونیک ، بازرسی اشعه ایکس و آزمایش فشار آب می تواند به طور موثری این مشکل را تشخیص دهد. $ $