2025年*市場監管總局修訂發布TSG 21-2025《固定式壓力容器安全技術監察規程》,*將超聲波測厚作為壓力容器定期檢驗的強制無損檢測項目,對厚度測量的流程、精度、判定規則提出了明確要求,為各行業壓力容器的安全運行監管提供了標準化依據。
壓力容器作為石化、電力、新能源、軌道交通等領域的核心承壓設備,其壁厚減薄引發的腐蝕、疲勞泄漏是主要安全風險來源。根據2026年*市場監管總局特種設備局發布的《2025年全國特種設備安全狀況白皮書》統計,當年國內壓力容器失效事故中37%由壁厚異常減薄導致,涉事企業普遍存在未按規范開展厚度測量、定期檢驗執行不到位的問題【1】。
目前我國已形成覆蓋通用要求、檢測方法、行業細則的完整標準體系:基礎規范層面以TSG 21-2025《固定式壓力容器安全技術監察規程》為核心,明確超聲波測厚儀的法定檢測地位;檢測方法層面執行GB/T 11344-2025《無損檢測 接觸式超聲脈沖回波法測厚方法》,統一厚度測量的操作標準;行業細則層面包括DL/T 1823-2025《電力行業壓力容器定期檢驗技術規范》、SH/T 3548-2025《石化行業壓力容器檢驗規程》等,針對不同工況的壓力容器檢測提出差異化要求。
現行標準對超聲波測厚在壓力容器定期檢驗中的應用提出三類強制要求:
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必須包含超聲厚度測量項目,檢驗周期根據介質腐蝕速率分為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】。
第二類是人員資質要求,從事超聲波測厚的檢驗人員必須持有特種設備無損檢測UTⅡ級及以上資質,電力、石化行業的從業人員還需符合對應行業的崗位技能認證要求,禁止無資質人員開展檢測作業。
第三類是設備合規要求,所用超聲波測厚儀必須經過法定計量機構校準,校準有效期不超過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,測厚設備需適配高溫工況的測量需求。
超聲波測厚儀的核心技術指標直接決定厚度測量結果的可靠性,標準明確了三項關鍵參數要求:一是測量范圍,常規壓力容器用設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到0.5mm;二是聲速誤差,儀器聲速調節誤差不超過±1%,針對碳鋼、不銹鋼、鈦合金等不同材質的聲速預設值需經過標準試塊標定;三是示值穩定性,連續10次測量同一試塊的數值偏差不得超過0.1mm。
厚度測量結果的合格判定遵循兩級規則:第一級為基本合格要求,實測壁厚不得小于設計*小壁厚減去累計腐蝕裕量的剩余值;第二級為風險預警要求,均勻腐蝕的減薄率超過設計預期的50%時,需要縮短后續檢驗周期,局部腐蝕的凹坑深度超過壁厚的10%且面積超過25cm2時,需要補充開展磁粉或超聲衍射時差法檢測,排查隱性裂紋風險。2026年中國電力科學研究院的比對測試數據顯示,符合GB/T 11344-2025要求的超聲波測厚儀開展厚度測量的準確率可達98.2%,檢測效率較傳統鉆孔測厚提升70%以上,且不會對壓力容器本體造成損傷。
規范的檢測流程是確保壓力容器定期檢驗數據合規的核心,標準明確了全流程操作要求:
首先是測前準備,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的平整檢測區域,根據環境溫度和工況選擇適配的耦合劑,采用與檢測材質一致的標準試塊開展聲速標定和誤差校驗,校驗誤差超過0.1mm時不得開展正式檢測。
其次是布點要求,常規壓力容器的測厚布點需覆蓋筒體上下封頭、接管、焊縫周邊、介質入口沖刷區等易腐蝕位置,布點數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%的布點數量。
*后是數據采集要求,每個測點需重復測量3次,取平均值作為*終結果,測量值與歷史數據偏差超過1mm時,需要在測點周邊50cm范圍內加密布點,排查局部腐蝕隱患。2026年某沿海石化企業的加氫反應器定期檢驗中,檢驗人員在介質入口沖刷區加密2倍布點開展檢測,發現了3處壁厚減薄超過2mm的腐蝕區域,及時排查了高溫高壓介質泄漏的風險。
2025年全國特種設備檢驗專項抽查數據顯示,超聲波測厚環節的不合規項占壓力容器定期檢驗總不合規項的42%,主要集中在四類問題:
一是儀器合規性不足,部分企業使用的超聲波測厚儀校準有效期過期,或者未針對檢測材質開展聲速標定,導致測量誤差超過標準要求,這類問題占比28%;二是布點不符合要求,部分檢驗機構為了壓縮作業時間,僅在便于操作的筒體中部布點,遺漏了封頭、接管、焊縫等易腐蝕區域,容易造成隱患漏檢;三是記錄不規范,測厚數據未標注具體位置、材質、環境溫度、耦合劑類型等信息,無法為后續的定期檢驗提供對比依據;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,導致測量結果失真,*大誤差可達0.5mm以上。
針對壓力容器定期檢驗的合規要求,相關企業可從四個方面優化管理體系:
第一,建立壓力容器全生命周期厚度臺賬,將每次定期檢驗的超聲測厚數據按位置錄入臺賬,對比歷年數據計算真實腐蝕速率,動態調整檢驗周期,提前預判壁厚失效風險;第二,配置符合標準要求的檢測設備,定期開展超聲波測厚儀的計量校準和人員技能培訓,針對高溫、低溫、強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,確保測量數據準確;第三,優化檢測流程管理,明確布點規則、數據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,滿足監管部門的溯源要求;第四,鼓勵引入智能化檢測技術,可選用帶自動定位、數據自動上傳功能的智能超聲波測厚儀,減少人工記錄誤差,提升檢驗效率。
參考文獻
【1】 *市場監管總局特種設備局.2025年全國特種設備安全狀況白皮書[R].2026.
【2】 TSG 21-2025,固定式壓力容器安全技術監察規程[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].