2025年*市場(chǎng)監(jiān)管總局修訂發(fā)布TSG 21-2025《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》,*將超聲波測(cè)厚作為壓力容器定期檢驗(yàn)的強(qiáng)制無(wú)損檢測(cè)項(xiàng)目,對(duì)厚度測(cè)量的流程、精度、判定規(guī)則提出了明確要求,為各行業(yè)壓力容器的安全運(yùn)行監(jiān)管提供了標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)。
壓力容器作為石化、電力、新能源、軌道交通等領(lǐng)域的核心承壓設(shè)備,其壁厚減薄引發(fā)的腐蝕、疲勞泄漏是主要安全風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源。根據(jù)2026年*市場(chǎng)監(jiān)管總局特種設(shè)備局發(fā)布的《2025年全國(guó)特種設(shè)備安全狀況白皮書(shū)》統(tǒng)計(jì),當(dāng)年國(guó)內(nèi)壓力容器失效事故中37%由壁厚異常減薄導(dǎo)致,涉事企業(yè)普遍存在未按規(guī)范開(kāi)展厚度測(cè)量、定期檢驗(yàn)執(zhí)行不到位的問(wèn)題【1】。
目前我國(guó)已形成覆蓋通用要求、檢測(cè)方法、行業(yè)細(xì)則的完整標(biāo)準(zhǔn)體系:基礎(chǔ)規(guī)范層面以TSG 21-2025《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》為核心,明確超聲波測(cè)厚儀的法定檢測(cè)地位;檢測(cè)方法層面執(zhí)行GB/T 11344-2025《無(wú)損檢測(cè) 接觸式超聲脈沖回波法測(cè)厚方法》,統(tǒng)一厚度測(cè)量的操作標(biāo)準(zhǔn);行業(yè)細(xì)則層面包括DL/T 1823-2025《電力行業(yè)壓力容器定期檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》、SH/T 3548-2025《石化行業(yè)壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》等,針對(duì)不同工況的壓力容器檢測(cè)提出差異化要求。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)超聲波測(cè)厚在壓力容器定期檢驗(yàn)中的應(yīng)用提出三類(lèi)強(qiáng)制要求:
第一類(lèi)是適用范圍要求,第二類(lèi)、第三類(lèi)壓力容器的定期檢驗(yàn)必須包含超聲厚度測(cè)量項(xiàng)目,檢驗(yàn)周期根據(jù)介質(zhì)腐蝕速率分為2年、3年、6年三個(gè)等級(jí),腐蝕速率大于0.25mm/年的壓力容器必須每年開(kāi)展一次超聲測(cè)厚【2】。
第二類(lèi)是人員資質(zhì)要求,從事超聲波測(cè)厚的檢驗(yàn)人員必須持有特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)UTⅡ級(jí)及以上資質(zhì),電力、石化行業(yè)的從業(yè)人員還需符合對(duì)應(yīng)行業(yè)的崗位技能認(rèn)證要求,禁止無(wú)資質(zhì)人員開(kāi)展檢測(cè)作業(yè)。
第三類(lèi)是設(shè)備合規(guī)要求,所用超聲波測(cè)厚儀必須經(jīng)過(guò)法定計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn),校準(zhǔn)有效期不超過(guò)12個(gè)月,儀器精度需滿(mǎn)足±0.1mm的測(cè)量誤差要求,針對(duì)工作溫度高于50℃的高溫壓力容器,測(cè)厚設(shè)備需適配高溫工況的測(cè)量需求。
超聲波測(cè)厚儀的核心技術(shù)指標(biāo)直接決定厚度測(cè)量結(jié)果的可靠性,標(biāo)準(zhǔn)明確了三項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)要求:一是測(cè)量范圍,常規(guī)壓力容器用設(shè)備的測(cè)量范圍需覆蓋1mm~200mm,針對(duì)薄壁不銹鋼壓力容器的測(cè)量下限需達(dá)到0.5mm;二是聲速誤差,儀器聲速調(diào)節(jié)誤差不超過(guò)±1%,針對(duì)碳鋼、不銹鋼、鈦合金等不同材質(zhì)的聲速預(yù)設(shè)值需經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)定;三是示值穩(wěn)定性,連續(xù)10次測(cè)量同一試塊的數(shù)值偏差不得超過(guò)0.1mm。
厚度測(cè)量結(jié)果的合格判定遵循兩級(jí)規(guī)則:第一級(jí)為基本合格要求,實(shí)測(cè)壁厚不得小于設(shè)計(jì)*小壁厚減去累計(jì)腐蝕裕量的剩余值;第二級(jí)為風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警要求,均勻腐蝕的減薄率超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)期的50%時(shí),需要縮短后續(xù)檢驗(yàn)周期,局部腐蝕的凹坑深度超過(guò)壁厚的10%且面積超過(guò)25cm2時(shí),需要補(bǔ)充開(kāi)展磁粉或超聲衍射時(shí)差法檢測(cè),排查隱性裂紋風(fēng)險(xiǎn)。2026年中國(guó)電力科學(xué)研究院的比對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,符合GB/T 11344-2025要求的超聲波測(cè)厚儀開(kāi)展厚度測(cè)量的準(zhǔn)確率可達(dá)98.2%,檢測(cè)效率較傳統(tǒng)鉆孔測(cè)厚提升70%以上,且不會(huì)對(duì)壓力容器本體造成損傷。
規(guī)范的檢測(cè)流程是確保壓力容器定期檢驗(yàn)數(shù)據(jù)合規(guī)的核心,標(biāo)準(zhǔn)明確了全流程操作要求:
首先是測(cè)前準(zhǔn)備,需要先清理壓力容器表面的防腐層、氧化皮,打磨出直徑不小于30mm的平整檢測(cè)區(qū)域,根據(jù)環(huán)境溫度和工況選擇適配的耦合劑,采用與檢測(cè)材質(zhì)一致的標(biāo)準(zhǔn)試塊開(kāi)展聲速標(biāo)定和誤差校驗(yàn),校驗(yàn)誤差超過(guò)0.1mm時(shí)不得開(kāi)展正式檢測(cè)。
其次是布點(diǎn)要求,常規(guī)壓力容器的測(cè)厚布點(diǎn)需覆蓋筒體上下封頭、接管、焊縫周邊、介質(zhì)入口沖刷區(qū)等易腐蝕位置,布點(diǎn)數(shù)量不得少于每平方米1個(gè),容積超過(guò)100m3的大型儲(chǔ)罐類(lèi)壓力容器,需在罐底、罐壁圈板等位置額外增加30%的布點(diǎn)數(shù)量。
*后是數(shù)據(jù)采集要求,每個(gè)測(cè)點(diǎn)需重復(fù)測(cè)量3次,取平均值作為*終結(jié)果,測(cè)量值與歷史數(shù)據(jù)偏差超過(guò)1mm時(shí),需要在測(cè)點(diǎn)周邊50cm范圍內(nèi)加密布點(diǎn),排查局部腐蝕隱患。2026年某沿海石化企業(yè)的加氫反應(yīng)器定期檢驗(yàn)中,檢驗(yàn)人員在介質(zhì)入口沖刷區(qū)加密2倍布點(diǎn)開(kāi)展檢測(cè),發(fā)現(xiàn)了3處壁厚減薄超過(guò)2mm的腐蝕區(qū)域,及時(shí)排查了高溫高壓介質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
2025年全國(guó)特種設(shè)備檢驗(yàn)專(zhuān)項(xiàng)抽查數(shù)據(jù)顯示,超聲波測(cè)厚環(huán)節(jié)的不合規(guī)項(xiàng)占?jí)毫θ萜鞫ㄆ跈z驗(yàn)總不合規(guī)項(xiàng)的42%,主要集中在四類(lèi)問(wèn)題:
一是儀器合規(guī)性不足,部分企業(yè)使用的超聲波測(cè)厚儀校準(zhǔn)有效期過(guò)期,或者未針對(duì)檢測(cè)材質(zhì)開(kāi)展聲速標(biāo)定,導(dǎo)致測(cè)量誤差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求,這類(lèi)問(wèn)題占比28%;二是布點(diǎn)不符合要求,部分檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)為了壓縮作業(yè)時(shí)間,僅在便于操作的筒體中部布點(diǎn),遺漏了封頭、接管、焊縫等易腐蝕區(qū)域,容易造成隱患漏檢;三是記錄不規(guī)范,測(cè)厚數(shù)據(jù)未標(biāo)注具體位置、材質(zhì)、環(huán)境溫度、耦合劑類(lèi)型等信息,無(wú)法為后續(xù)的定期檢驗(yàn)提供對(duì)比依據(jù);四是特殊工況適配不足,針對(duì)工作溫度高于50℃的壓力容器,未采用高溫耦合劑和高溫測(cè)厚探頭,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真,*大誤差可達(dá)0.5mm以上。
針對(duì)壓力容器定期檢驗(yàn)的合規(guī)要求,相關(guān)企業(yè)可從四個(gè)方面優(yōu)化管理體系:
第一,建立壓力容器全生命周期厚度臺(tái)賬,將每次定期檢驗(yàn)的超聲測(cè)厚數(shù)據(jù)按位置錄入臺(tái)賬,對(duì)比歷年數(shù)據(jù)計(jì)算真實(shí)腐蝕速率,動(dòng)態(tài)調(diào)整檢驗(yàn)周期,提前預(yù)判壁厚失效風(fēng)險(xiǎn);第二,配置符合標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測(cè)設(shè)備,定期開(kāi)展超聲波測(cè)厚儀的計(jì)量校準(zhǔn)和人員技能培訓(xùn),針對(duì)高溫、低溫、強(qiáng)腐蝕等特殊工況的壓力容器,配備專(zhuān)用的測(cè)厚探頭和耦合劑,確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;第三,優(yōu)化檢測(cè)流程管理,明確布點(diǎn)規(guī)則、數(shù)據(jù)記錄要求和異常值處置流程,留存完整的檢測(cè)原始記錄和報(bào)告,滿(mǎn)足監(jiān)管部門(mén)的溯源要求;第四,鼓勵(lì)引入智能化檢測(cè)技術(shù),可選用帶自動(dòng)定位、數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳功能的智能超聲波測(cè)厚儀,減少人工記錄誤差,提升檢驗(yàn)效率。
參考文獻(xiàn)
【1】 *市場(chǎng)監(jiān)管總局特種設(shè)備局.2025年全國(guó)特種設(shè)備安全狀況白皮書(shū)[R].2026.
【2】 TSG 21-2025,固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S].
【3】 GB/T 11344-2025,無(wú)損檢測(cè) 接觸式超聲脈沖回波法測(cè)厚方法[S].