การทดสอบและการตรวจสอบของเรือกดดัน: สร้างความมั่นใจในการปฏิบัติตามและความปลอดภัย

1. บทนำ: ความสำคัญของเรือกดดัน
คำจำกัดความและแอปพลิเคชัน:
เรือกดดัน เป็นภาชนะบรรจุที่สามารถทนต่อความแตกต่างภายในหรือภายนอกและมักจะใช้ในการเก็บก๊าซหรือของเหลว พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในสารเคมีปิโตรเลียมก๊าซธรรมชาติพลังงานพลังงานยาและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นถังแก๊สในโรงกลั่นน้ำมันเครื่องปฏิกรณ์ในโรงงานเคมีและเครื่องกำเนิดไอน้ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ล้วนเป็นภาชนะรับความดัน
ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย:
เนื่องจากภาชนะรับแรงดันมักจะใช้เพื่อทนต่อแรงกดดันและอุณหภูมิสูงมากความล้มเหลวของพวกเขาอาจนำไปสู่ผลที่ตามมาจากภัยพิบัติเช่นการระเบิดการรั่วไหลหรือมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้นการทำให้มั่นใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของภาชนะรับความดันจึงมีความสำคัญต่อการป้องกันอุบัติเหตุ
ข้อกำหนดการปฏิบัติตาม:
เพื่อความปลอดภัยประเทศและภูมิภาคต่าง ๆ มีกฎระเบียบและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่ระบุการออกแบบการผลิตการตรวจสอบและการบำรุงรักษาของเรือความดัน เรือความดันไม่เพียง แต่จำเป็นต้องทำตามมาตรฐานเหล่านี้ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ แต่การตรวจสอบและการทดสอบเป็นประจำยังเป็นกุญแจสำคัญในการรับรองความปลอดภัยในระยะยาว

2. วัตถุประสงค์หลักของการทดสอบเรือแรงดัน
วัตถุประสงค์ของการทดสอบเรือกดดันคือการประเมินประสิทธิภาพและความปลอดภัยของพวกเขา วัตถุประสงค์หลัก ได้แก่ :
ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง:
การทดสอบทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนสำคัญของเรือเช่นวัสดุการเชื่อมข้อต่อ ฯลฯ จะไม่ได้รับความเสียหายหรือสึกกร่อนในระหว่างการใช้งานระยะยาวซึ่งจะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างโดยรวมของเรือ
การตรวจสอบประสิทธิภาพ:
ประเมินว่าภาชนะบรรจุสามารถทนต่อความดันและอุณหภูมิที่ระบุภายใต้สภาพการทำงานจริงเพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดในระหว่างการใช้งานทำให้เกิดการแตกหรือรั่วไหล
การตรวจสอบการปฏิบัติตาม:
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเรือกดดันเป็นไปตามมาตรฐานระดับชาติหรือระดับนานาชาติที่เกี่ยวข้องเช่น ASME, PD5500 ฯลฯ เพื่อหลีกเลี่ยงความรับผิดทางกฎหมายและความเสี่ยงทางการเงินที่เกิดจากความล้มเหลวในการผ่านการตรวจสอบ
การประเมินอายุการใช้งาน:
การทดสอบและการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอสามารถช่วยทำนายอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ของเรือความดันตรวจจับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นในเวลาและหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุเมื่อเรือถึงขีด จำกัด การบริการ

3. วิธีการตรวจสอบทั่วไปสำหรับเรือแรงดัน
ต่อไปนี้เป็นวิธีการตรวจสอบและทดสอบความดันที่ใช้กันทั่วไปหลายวิธีซึ่งแต่ละรายการมีสถานการณ์แอปพลิเคชันที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง:
การตรวจสอบด้วยภาพ:
การตรวจสอบด้วยภาพเป็นวิธีพื้นฐานที่สุดซึ่งมักจะใช้ในการตรวจจับความเสียหายที่ชัดเจนบนพื้นผิวด้านนอกและพื้นผิวที่สามารถเข้าถึงได้ของภาชนะเช่นรอยแตกการกัดกร่อนรอยขีดข่วนการเสียรูป ฯลฯ วิธีนี้ง่ายและใช้งานง่าย แต่โดยปกติจะตรวจจับปัญหาพื้นผิวและไม่สามารถเจาะเข้าไปในภาชนะได้
การทดสอบอัลตราโซนิก:
การทดสอบอัลตราโซนิกสามารถตรวจจับความหนาของวัสดุภาชนะโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับระดับการกัดกร่อนหรือการสึกหรอ การสะท้อนอัลตราโซนิกสามารถใช้ในการประเมินความหนาของการเปลี่ยนแปลงของผนังภาชนะและช่วยยืนยันว่าวัสดุตรงตามข้อกำหนดการออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ด้านล่างของภาชนะหรือในท่อซึ่งมีแนวโน้มที่จะกัดกร่อน
การทดสอบด้วยรังสี:
การทดสอบ X-ray เป็นวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่ใช้ในการตรวจสอบข้อบกพร่องภายในภาชนะเช่นฟองสบู่รอยแตกหรือปัญหาโครงสร้างภายในอื่น ๆ ในข้อต่อเชื่อม รังสีเอกซ์สามารถเจาะผนังภาชนะและสร้างภาพที่ชัดเจนบนแผ่นถ่ายภาพเผยให้เห็นปัญหาภายในที่อาจเกิดขึ้น วิธีนี้สามารถให้ผลการทดสอบที่แม่นยำยิ่งขึ้น แต่ค่าใช้จ่ายอุปกรณ์สูงและต้องใช้การทำงานระดับมืออาชีพ
การทดสอบแบบ hydrostatic:
การทดสอบแบบอุทกสถิตคือการเติมน้ำให้เต็มไปด้วยน้ำและค่อยๆเพิ่มความดันเป็น 1.5 หรือ 2 เท่าของแรงดันการออกแบบเพื่อตรวจสอบว่าภาชนะมีการรั่วไหลการเสียรูปหรือการแตก เนื่องจากการบีบอัดของน้ำการทดสอบแบบ hydrostatic สามารถตรวจจับอันตรายด้านความปลอดภัยของภาชนะได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีนี้มักจะใช้ก่อนที่จะใช้คอนเทนเนอร์เป็นครั้งแรกหรือระหว่างการตรวจสอบปกติ
การทดสอบการรั่วไหล:
ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจสอบว่าภาชนะมีการรั่วไหลเล็กน้อยหรือไม่ การทดสอบการรั่วไหลมักใช้ก๊าซ (เช่นไนโตรเจน) หรือของเหลว (เช่นฮีเลียม) เพื่อตรวจจับว่าภาชนะมีการรั่วไหลเล็กน้อยหรือไม่ มันมักจะรวมกับเครื่องตรวจจับการรั่วไหลของฮีเลียมหรือเครื่องมือความแม่นยำอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงความไวของการตรวจจับ
เทคโนโลยีการทดสอบแบบไม่ทำลายล้าง (NDT):
การทดสอบแบบไม่ทำลายรวมถึงการทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT), การทดสอบกระแสวน (ET), การทดสอบการเจาะ (PT) ฯลฯ วิธีการเหล่านี้สามารถตรวจจับพื้นผิวและข้อบกพร่องตื้นอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพและเหมาะสำหรับการตรวจสอบขนาดใหญ่และภาชนะที่มีความเสี่ยงสูง

4. ข้อกำหนดการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับเรือกดดัน
แต่ละประเทศและภูมิภาคมีมาตรฐานและข้อบังคับที่เข้มงวดสำหรับการออกแบบการผลิตและการทดสอบของเรือความดัน ต่อไปนี้เป็นข้อกำหนดการปฏิบัติตามที่สำคัญหลายประการ:
ASME หม้อไอน้ำและรหัสเรือกดดัน:
นี่คือการออกแบบเรือและมาตรฐานการผลิตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก รหัส ASME ต้องการให้นักออกแบบพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นการเลือกวัสดุความดันออกแบบคุณภาพการเชื่อมความต้านทานการกัดกร่อน ฯลฯ เมื่อผลิตภาชนะรับแรงดัน มาตรฐาน ASME ยังระบุขั้นตอนการตรวจสอบและทดสอบสำหรับเรือแรงดันเพื่อให้แน่ใจว่าภาชนะที่ได้รับความปลอดภัยที่คาดหวังในระหว่างการใช้งาน
มาตรฐาน PD5500:
นี่คือมาตรฐานการออกแบบและการผลิตสำหรับเรือแรงดันที่กำหนดโดยสหราชอาณาจักร PD5500 ส่วนใหญ่ใช้กับอุปกรณ์แรงดันสูงในอุตสาหกรรมน้ำมันก๊าซและเคมีโดยมุ่งเน้นที่ข้อกำหนดการออกแบบการควบคุมกระบวนการผลิตและการตรวจสอบและการยอมรับภาชนะรับแรงดัน
ISO 9001 และ ISO 3834:
ISO 9001 เป็นมาตรฐานระบบการจัดการคุณภาพที่ใช้กับกระบวนการผลิตและตรวจสอบของเรือแรงดันเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพ ISO 3834 เป็นมาตรฐานสำหรับคุณภาพการเชื่อมโดยกำหนดให้ผู้ผลิตเรือดันต้องควบคุมคุณภาพการเชื่อมอย่างเคร่งครัดในระหว่างกระบวนการเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าความปลอดภัยในระยะยาวของเรือ

5. แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการทดสอบและตรวจสอบเรือแรงดัน
การตรวจสอบและทดสอบเป็นประจำ:
การตรวจสอบและทดสอบเป็นประจำเป็นกุญแจสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของเรือแรงดัน ภาชนะรับความดันต่าง ๆ อาจมีรอบการตรวจสอบที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปเรือควรได้รับการตรวจสอบอย่างน้อยปีละครั้งและความถี่ในการตรวจสอบควรเพิ่มขึ้นในสถานการณ์พิเศษ (เช่นการซ่อมแซมการดัดแปลงหรืออุบัติเหตุ)
ผลการทดสอบบันทึกรายละเอียด:
ผลการทดสอบทั้งหมดควรบันทึกอย่างละเอียดรวมถึงวันทดสอบวิธีการทดสอบเครื่องทดสอบอุปกรณ์ทดสอบและปัญหาที่พบ การบันทึกสามารถมั่นใจได้ว่าสถานะของเรือแรงดันสามารถเปรียบเทียบและติดตามในการตรวจสอบในอนาคตและให้พื้นฐานสำหรับการซ่อมแซมและการเปลี่ยนใหม่ที่ตามมา
เทคโนโลยีการตรวจจับที่ทันสมัย: ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุปกรณ์ตรวจจับอัจฉริยะและระบบตรวจสอบออนไลน์ได้ค่อยๆนำไปใช้กับการจัดการเรือกดดัน ด้วยการติดตั้งเซ็นเซอร์และระบบตรวจสอบแบบเรียลไทม์การเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติในเรือความดันสามารถจับได้ในเวลาสามารถค้นพบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้าและสามารถหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุได้

6. ปัญหาทั่วไปและการแก้ไขปัญหา
ปัญหาการรั่วไหล: การรั่วไหลเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยของเรือแรงดัน การรั่วไหลมักเกิดขึ้นที่ข้อต่อเชื่อมหรือแมวน้ำ เมื่อตรวจสอบสถานที่เหล่านี้โดยใช้การทดสอบความหนาแน่นของอากาศหรือการทดสอบแรงดันน้ำเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด การแก้ไขจุดรั่วไหลหรือแทนที่ซีลเป็นวิธีการรักษาทั่วไป
ปัญหาการกัดกร่อน: การกัดกร่อนเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความล้มเหลวของเรือความดัน การกัดกร่อนอาจเกิดขึ้นภายในหรือภายนอกภาชนะในสภาพแวดล้อมของกรดและอัลคาไลหรือสภาพแวดล้อมที่ชื้น มาตรการต่อต้านการกัดกร่อนรวมถึงการใช้วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนการป้องกันการเคลือบการทำความสะอาดเป็นประจำและวิธีการอื่น ๆ
ความเหนื่อยล้าของวัสดุ: เมื่อเรือความดันทำงานภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูงในระยะยาวอาจเกิดความเหนื่อยล้าของวัสดุส่งผลให้เกิดการแตกหรือการเสียรูป การตรวจสอบอัลตราโซนิกปกติการตรวจสอบรังสีเอกซ์และการทดสอบแรงดันน้ำสามารถตรวจจับปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ