基于壓力容器無損檢測技術的原理及應用

朱春海

（哈爾濱建成集團有限公司，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 概述

由于最近幾年，我國的工業(yè)發(fā)展速率非常快，對于產(chǎn)品的品質(zhì)以及構造等的穩(wěn)定性等有了更為嚴苛的規(guī)定，因為無損檢測工藝有著不影響試件，而且檢測性優(yōu)秀的特征，因此它的使用范圍非常的寬?，F(xiàn)在，對壓力設備的檢測措施非常多，文章關鍵的分析了其常用的方法，像是超聲、磁粉和滲透及新技術如聲發(fā)射、磁記憶等。

2 關于無損檢測措施

2.1 射線檢測

它通常用到分析焊縫和構件中具有的孔隙有沒有焊緊密等的一些問題。除此之外，對那些人無法進到其中的設備和不能采用超聲檢測的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進行γ射線照相。不過它不能用到管材等的檢查工作中。

該項檢測措施能夠獲取問題的直接圖示，對其長寬等的定量也非常的精準，檢測內(nèi)容有非常直接的記載，能夠持久的存放。不過，這個措施對于體積型缺陷（氣孔、夾渣）檢出率高，對體積型缺陷（如裂紋未熔合類），假如照相角度不適當，容易遺漏。除此之外，這個措施不適合用到比較厚的部件中，同時它的檢測費用多，速率不快，而且對人有危害，所以要進行必要的防護。

2.2 超聲波檢測

它是經(jīng)由超聲波，當介質(zhì)在傳遞的時候，其變?nèi)酰龅浇缑娉霈F(xiàn)反射的特征來分析問題的一種方法。它不但能夠分析焊縫里面的問題，同時還能夠分析其內(nèi)層的問題，還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測。

這個措施的靈敏性非常高，而且它的指向性非常高，同時其檢測的速率非常的快，需要的資金也不多。這個設備的面積不是很大，而且并不重，方便攜帶和活動，不會對人造成負面影響。不過這個措施不能夠分析外在的等處的問題，除此之外，這個措施不能精準的對問題進行定性等活動。

2.3 磁粉檢測

磁粉檢測是基于缺陷處漏磁場和磁粉相互功能而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。

在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗收、制造安裝過程質(zhì)量控制和產(chǎn)品質(zhì)量驗收以及使用中的定期檢驗和缺陷維修監(jiān)測等及格階段，磁粉檢測技術用于檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應用。

磁粉檢測的優(yōu)點在于檢測成本低、速度快，檢測靈敏度高。缺點在于只適用于鐵磁性材料，工件的外形和尺寸有時對探傷有影響。

2.4 滲透檢測

滲透檢測是基于毛細管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。

滲透檢測可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應用，必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標準試塊及受檢壓力容器實際缺陷試塊，使用可行的滲透檢測方法標準等來提高滲透檢測的可靠性。

該方法操作簡單成本低，缺陷顯示直觀，檢測靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對外形復雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗，對工件和環(huán)境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細裂紋時往往比射線檢測靈敏度高，還可用于磁粉檢測無法應用到的部位。

2.5 聲發(fā)射檢測

它是說材料或者是構造，受到外在的力或者是內(nèi)在的力等的影響，而出現(xiàn)形變現(xiàn)象或者是存在斷裂，通過彈性波的模式來擴散應變能力的一種具體的現(xiàn)象。材料的很多要素都能夠通過彈性波來體現(xiàn)出。該項檢測措施是探測受力的時候，物質(zhì)自身釋放的應力波，來明確設備自身的構造受損現(xiàn)象的一項全新的檢測措施。

眾所周知，壓力設備如果受到較高的氣溫或者是壓力的話，就會因為材料的腐蝕等而出現(xiàn)縫隙。當縫隙出現(xiàn)并且擴散一直到變嚴重的時候，會釋放出能量不一樣的信號，結合其高低來明明確有沒有縫隙出現(xiàn)，并且分析其嚴重性特征。

聲發(fā)射和X射線、超聲波等常規(guī)檢測方法的主要區(qū)別在于它是一種動態(tài)無損檢測方法。其信號是在外在狀態(tài)中出現(xiàn)的，它對于問題的改變非常的靈敏，能夠察覺到非常細小的縫隙的變化特征，它的靈敏性很好。除此，由于很多的物質(zhì)都有著聲發(fā)射的特點，因此它不會受到物質(zhì)的干擾，能夠持續(xù)的長久的檢測問題的特征等。

2.6 磁記憶檢測

它是說經(jīng)由分析構件的磁化模式來研究它的應力聚集范圍的一項措施，它的本質(zhì)是漏磁檢測方法。

當設備運作的時候，它會受到介質(zhì)以及外在的溫度等多項要素的干擾，會在應力比較的聚集的區(qū)域出現(xiàn)腐蝕縫隙等等的一些問題，在高溫裝置中，還會發(fā)生緩蠕變等的問題。該項措施是用來分析設備的應力聚集區(qū)域的，其使用裝置對設備的焊縫開展全方位的分析，進而明確它的應力聚集的區(qū)域，進而對此類區(qū)域開展表面磁粉檢測、內(nèi)部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析，這樣就能夠察覺其或許會生成的外層的縫隙以及內(nèi)層的縫隙和微小的問題等。

該項措施，不規(guī)定必須對被測試裝置的外形進行詳細的分析，不規(guī)定使用專門的磁化設備，它的靈敏性非常的高。金屬磁記憶方法能夠區(qū)分出彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)，能夠確定金屬層滑動面位置和產(chǎn)生疲憊裂紋的區(qū)域，可以體現(xiàn)出縫隙在材料中的發(fā)展趨勢，明確縫隙是不是還在擴張。它是在聲發(fā)射之后的，使用構造自由大發(fā)射要素來進行檢測的一項活動，除了剛開始察覺的不利現(xiàn)象之外，還可以分析被檢要素的具體狀態(tài)，而且能夠得到導致應力聚集的要素。不過這個措施現(xiàn)在不可以單獨的當成是檢測措施來使用，在具體的活動中，應該和別的一些檢測措施一起使用，發(fā)揮效果。

3 展望

通過上文的論述，我們得知無損檢測，是一項非常全面的內(nèi)容，它從無損探傷（NDI），到無損檢測（NDT），再到無損評價（NDE），并且向自動無損評價（ANDE）和定量無損評價（QNDE)發(fā)展。我們堅信在不久的未來，全新的納米工藝等科技的發(fā)展，會加快這項工藝技術的進步，帶動其朝著更加積極地方向發(fā)展。

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