2025年*市場監(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》,*將超聲波測厚作為壓力容器定期檢驗(yàn)的強(qiáng)制無損檢測項(xiàng)目,對厚度測量的流程、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)險來源。根據(jù)2026年*市場監(jiān)管總局特種設(shè)備局發(fā)布的《2025年全國特種設(shè)備安全狀況白皮書》統(tǒng)計,當(dāng)年國內(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)范開展厚度測量、定期檢驗(yàn)執(zhí)行不到位的問題【1】。
目前我國已形成覆蓋通用要求、檢測方法、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,明確超聲波測厚儀的法定檢測地位;檢測方法層面執(zhí)行GB/T 11344-2025《無損檢測 接觸式超聲脈沖回波法測厚方法》,統(tǒng)一厚度測量的操作標(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,針對不同工況的壓力容器檢測提出差異化要求。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對超聲波測厚在壓力容器定期檢驗(yàn)中的應(yīng)用提出三類強(qiáng)制要求:
第一類是適用范圍要求,第二類、第三類壓力容器的定期檢驗(yàn)必須包含超聲厚度測量項(xiàng)目,檢驗(yàn)周期根據(jù)介質(zhì)腐蝕速率分為2年、3年、6年三個等級,腐蝕速率大于0.25mm/年的壓力容器必須每年開展一次超聲測厚【2】。
第二類是人員資質(zhì)要求,從事超聲波測厚的檢驗(yàn)人員必須持有特種設(shè)備無損檢測UTⅡ級及以上資質(zhì),電力、石化行業(yè)的從業(yè)人員還需符合對應(yīng)行業(yè)的崗位技能認(rèn)證要求,禁止無資質(zhì)人員開展檢測作業(yè)。
第三類是設(shè)備合規(guī)要求,所用超聲波測厚儀必須經(jīng)過法定計量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn),校準(zhǔn)有效期不超過12個月,儀器精度需滿足±0.1mm的測量誤差要求,針對工作溫度高于50℃的高溫壓力容器,測厚設(shè)備需適配高溫工況的測量需求。
超聲波測厚儀的核心技術(shù)指標(biāo)直接決定厚度測量結(jié)果的可靠性,標(biāo)準(zhǔn)明確了三項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)要求:一是測量范圍,常規(guī)壓力容器用設(shè)備的測量范圍需覆蓋1mm~200mm,針對薄壁不銹鋼壓力容器的測量下限需達(dá)到0.5mm;二是聲速誤差,儀器聲速調(diào)節(jié)誤差不超過±1%,針對碳鋼、不銹鋼、鈦合金等不同材質(zhì)的聲速預(yù)設(shè)值需經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)定;三是示值穩(wěn)定性,連續(xù)10次測量同一試塊的數(shù)值偏差不得超過0.1mm。
厚度測量結(jié)果的合格判定遵循兩級規(guī)則:第一級為基本合格要求,實(shí)測壁厚不得小于設(shè)計*小壁厚減去累計腐蝕裕量的剩余值;第二級為風(fēng)險預(yù)警要求,均勻腐蝕的減薄率超過設(shè)計預(yù)期的50%時,需要縮短后續(xù)檢驗(yàn)周期,局部腐蝕的凹坑深度超過壁厚的10%且面積超過25cm2時,需要補(bǔ)充開展磁粉或超聲衍射時差法檢測,排查隱性裂紋風(fēng)險。2026年中國電力科學(xué)研究院的比對測試數(shù)據(jù)顯示,符合GB/T 11344-2025要求的超聲波測厚儀開展厚度測量的準(zhǔn)確率可達(dá)98.2%,檢測效率較傳統(tǒng)鉆孔測厚提升70%以上,且不會對壓力容器本體造成損傷。
規(guī)范的檢測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,采用與檢測材質(zhì)一致的標(biāo)準(zhǔn)試塊開展聲速標(biāo)定和誤差校驗(yàn),校驗(yàn)誤差超過0.1mm時不得開展正式檢測。
其次是布點(diǎn)要求,常規(guī)壓力容器的測厚布點(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,容積超過100m3的大型儲罐類壓力容器,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,每個測點(diǎn)需重復(fù)測量3次,取平均值作為*終結(jié)果,測量值與歷史數(shù)據(jù)偏差超過1mm時,需要在測點(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)開展檢測,發(fā)現(xiàn)了3處壁厚減薄超過2mm的腐蝕區(qū)域,及時排查了高溫高壓介質(zhì)泄漏的風(fēng)險。
2025年全國特種設(shè)備檢驗(yàn)專項(xiàng)抽查數(shù)據(jù)顯示,超聲波測厚環(huán)節(jié)的不合規(guī)項(xiàng)占壓力容器定期檢驗(yàn)總不合規(guī)項(xiàng)的42%,主要集中在四類問題:
一是儀器合規(guī)性不足,部分企業(yè)使用的超聲波測厚儀校準(zhǔn)有效期過期,或者未針對檢測材質(zhì)開展聲速標(biāo)定,導(dǎo)致測量誤差超過標(biāo)準(zhǔn)要求,這類問題占比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、耦合劑類型等信息,無法為后續(xù)的定期檢驗(yàn)提供對比依據(jù);四是特殊工況適配不足,針對工作溫度高于50℃的壓力容器,未采用高溫耦合劑和高溫測厚探頭,導(dǎo)致測量結(jié)果失真,*大誤差可達(dá)0.5mm以上。
針對壓力容器定期檢驗(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賬,將每次定期檢驗(yàn)的超聲測厚數(shù)據(jù)按位置錄入臺賬,對比歷年數(shù)據(jù)計算真實(shí)腐蝕速率,動態(tài)調(diào)整檢驗(yàn)周期,提前預(yù)判壁厚失效風(fēng)險;第二,配置符合標(biāo)準(zhǔn)要求的檢測設(shè)備,定期開展超聲波測厚儀的計量校準(zhǔn)和人員技能培訓(xùn),針對高溫、低溫、強(qiáng)腐蝕等特殊工況的壓力容器,配備專用的測厚探頭和耦合劑,確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;第三,優(yōu)化檢測流程管理,明確布點(diǎn)規(guī)則、數(shù)據(jù)記錄要求和異常值處置流程,留存完整的檢測原始記錄和報告,滿足監(jiān)管部門的溯源要求;第四,鼓勵引入智能化檢測技術(shù),可選用帶自動定位、數(shù)據(jù)自動上傳功能的智能超聲波測厚儀,減少人工記錄誤差,提升檢驗(yàn)效率。
參考文獻(xiàn)
【1】 *市場監(jiān)管總局特種設(shè)備局.2025年全國特種設(shè)備安全狀況白皮書[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,無損檢測 接觸式超聲脈沖回波法測厚方法[S].