淺談鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

秦立臣 阮艷靈 于凱霞

【摘 要】 隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，由于鍋爐的安全問(wèn)題不僅威脅著人們的生命，而且還對(duì)國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全造成了影響，國(guó)家對(duì)鍋爐壓力容器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展十分重視，從而促進(jìn)了鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。這種檢測(cè)方法對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、鍋爐的生產(chǎn)過(guò)程起到了一定的改善作用，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)就是對(duì)容器壁及內(nèi)表面進(jìn)行損傷的檢測(cè)，通過(guò)采用聲波、磁場(chǎng)及電磁等方式來(lái)完成檢測(cè)。因此，本文將對(duì)鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行探索。

【關(guān)鍵詞】 安全問(wèn)題 ?鍋爐壓力 ?容器無(wú)損 ?檢測(cè)技術(shù)

目前，鍋爐的檢測(cè)技術(shù)在不斷地進(jìn)步，壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展不僅對(duì)安全問(wèn)題、質(zhì)量問(wèn)題起到了監(jiān)督作用，而且還節(jié)約了資源，降低了成本，使鍋爐的成品率及勞動(dòng)生產(chǎn)率得到了提高。由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)試件存在無(wú)破壞且檢測(cè)較靈活，所以，鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用涉及范圍的擴(kuò)大，在一定程度上也對(duì)鍋爐壓力容器的安全生產(chǎn)產(chǎn)生了影響。

1 鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容簡(jiǎn)介

根據(jù)鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展及存在的一些現(xiàn)狀，根據(jù)無(wú)損檢測(cè)人員總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，可以將鍋爐壓力容器歸納為五部分：基本知識(shí)、超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、磁粉檢測(cè)以及滲透檢測(cè)，對(duì)鍋爐壓力容器的分類、結(jié)構(gòu)、材料以及制造工藝方面的基礎(chǔ)知識(shí)作了簡(jiǎn)明的概括，并且對(duì)無(wú)損檢測(cè)方法的基本原理、工藝要求、儀器設(shè)備、檢測(cè)方法、技師評(píng)定以及相關(guān)專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等重要內(nèi)容做了分析。根據(jù)對(duì)《鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)》相關(guān)教材及文獻(xiàn)資料的搜集，國(guó)家對(duì)現(xiàn)在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展有了標(biāo)準(zhǔn)化要求，通過(guò)國(guó)家對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的考核規(guī)則要求，使鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也使無(wú)損檢測(cè)人員對(duì)內(nèi)容要領(lǐng)的學(xué)習(xí)掌握更加容易。因此，《鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)》教材的出現(xiàn)為無(wú)損檢測(cè)人員提供了參考基礎(chǔ)，進(jìn)而提高了鍋爐的成品的有效可行率。

2 壓力容器存在的安全現(xiàn)狀

根據(jù)我國(guó)壓力容器發(fā)生的事故來(lái)看，可以將發(fā)生的原因概括為兩個(gè)方面，一方面是壓力容器本身存在不安全原因。由于容器本身會(huì)無(wú)法承載較多的壓力，就會(huì)發(fā)生斷裂現(xiàn)象，其在運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題會(huì)逐步從內(nèi)擴(kuò)展到臨界狀態(tài)，所以會(huì)導(dǎo)致破壞事故的發(fā)生。另外一方面則是在容器質(zhì)量完好的基礎(chǔ)上，由于人為操作的錯(cuò)誤以及使用維護(hù)的不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生。因?yàn)閴毫θ萜骶褪浅惺軌毫Φ娜萜?，所要裝的介質(zhì)是氣體、液化氣體、標(biāo)準(zhǔn)化沸點(diǎn)或者高于最高工作溫度的液體;與移動(dòng)壓縮機(jī)一體之間的鍋爐內(nèi)、儲(chǔ)罐的分氣缸容積要低于0.15ml;深冷裝置的壓力容器、空分設(shè)備中的冷箱則是非獨(dú)立的壓力容器、直燃型吸收式制冷設(shè)備;而橡膠行業(yè)使用的承壓的橡膠模具、輪胎硫化機(jī)，該規(guī)程也對(duì)壓力容器所用的安全閥、緊急切斷裝置、爆破片裝置、壓力表、液面計(jì)、安全連鎖裝置等安全附件作了明確的規(guī)定。由于壓力容器的使用范圍較為廣泛，所以，在石油化工、化工、冶金、機(jī)械、輕工、航空、航天以及海洋石油工業(yè)的使用中，都存在承壓設(shè)備爆炸的發(fā)生。針對(duì)事故的發(fā)生，只有國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到提高，其壓力容器質(zhì)量才會(huì)有更好的保障，才能夠更好地為生產(chǎn)服務(wù)奠定基礎(chǔ)，這樣才能使壓力容器的安全運(yùn)行有所保障。壓力容器，在工業(yè)生產(chǎn)是較為常用設(shè)備，也是產(chǎn)生事故發(fā)生較為普遍的特殊設(shè)備，所以，壓力容器的安全問(wèn)題越來(lái)越受國(guó)家和人們的關(guān)注。

3 鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)使用的優(yōu)勢(shì)

3.1 能夠降低成本

使用鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以使制造的成本降低。若在鍋爐產(chǎn)品的制造過(guò)程中，科學(xué)合理地進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，這能夠在加工完成的最后避免工件的損害以及節(jié)省工時(shí)的時(shí)間，大大地降低了制造的成本。比如，在焊接容器的時(shí)候，要在焊接的過(guò)程中就對(duì)工序就采取無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于以前來(lái)說(shuō)，就是等到整個(gè)容器焊接完成之后才實(shí)施無(wú)損檢測(cè)措施。與傳統(tǒng)的檢測(cè)模式相比，現(xiàn)在的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中質(zhì)量的不合格，然后進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)工作，這種技術(shù)的實(shí)施可以避免容器焊接過(guò)程中問(wèn)題的產(chǎn)生。例如：在容器焊工作完成之后再做檢測(cè)，就會(huì)出現(xiàn)某一部分存在的缺陷導(dǎo)致使整個(gè)容器不合格，不僅導(dǎo)致成本的浪費(fèi)，還浪費(fèi)了勞動(dòng)生產(chǎn)者的時(shí)間。

3.2 能夠改善制造工藝

在鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用過(guò)程中，不僅能檢測(cè)出生產(chǎn)過(guò)程中的工件存在的缺陷，還能夠幫助生產(chǎn)過(guò)程中的制造工藝得到改善。則可以根據(jù)提前預(yù)定的制造工藝，進(jìn)行樣品的制，并對(duì)樣品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，然后根據(jù)無(wú)損檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果看樣品是否合格，若不合格就可以對(duì)樣品的不足之處進(jìn)行改善。這樣以來(lái)，既可以進(jìn)行檢查工藝是否合格，又可以進(jìn)行改善工藝制作方法，可以使質(zhì)量達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。假如在焊接鍋爐、壓力容器過(guò)程中，為了使焊接能夠規(guī)范化，則可以根據(jù)其預(yù)定的樣品進(jìn)行焊接規(guī)范的制造，再對(duì)樣品的焊接進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)得出的結(jié)果做修正，使質(zhì)量能夠達(dá)到焊接規(guī)定的要求。

3.3 可以保障工件、設(shè)備的質(zhì)量，確保設(shè)備的正常及安全運(yùn)作

在對(duì)鍋爐壓力容器質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使用無(wú)損檢測(cè)可以提高產(chǎn)生質(zhì)量。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用在規(guī)定條件下及預(yù)期的壽命內(nèi)，可以使產(chǎn)品的整體及部分不發(fā)生破壞現(xiàn)象，進(jìn)一步地避免了人身事故及設(shè)備事故的發(fā)生。例如說(shuō)，在鍋爐壓力容器的無(wú)損檢測(cè)的過(guò)程中，由原材料就開(kāi)始實(shí)施無(wú)損檢測(cè)，直到成品的安裝都使用無(wú)損檢測(cè)，之后進(jìn)行定期的檢查，這些做法都是為了盡多地減少損壞的發(fā)生，避免事故可能發(fā)生的機(jī)率。

4 鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

4.1 采取滲透檢測(cè)技術(shù)

在鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)的使用中，檢測(cè)技術(shù)的滲透，則是利用液體毛細(xì)的現(xiàn)象檢測(cè)實(shí)施無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。其方法則是通過(guò)液體的滲透液再滲入到工件的開(kāi)口表面的缺陷當(dāng)中，使用清潔劑對(duì)多余的滲透液進(jìn)行清除之后，再通過(guò)使用顯像劑對(duì)缺陷進(jìn)行顯示。滲透檢測(cè)的適用材料較為廣泛，另外還可以出檢測(cè)出非金屬的材料，比如說(shuō)，有色金屬、黑色金屬等等。然后，通過(guò)滲透無(wú)損檢測(cè)還可以有效地檢測(cè)出不同工件裸露在表面開(kāi)口的缺陷問(wèn)題，但是，沒(méi)有裸露出的內(nèi)部是檢測(cè)不出缺陷的。滲透無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方便易操作，針對(duì)面積較大的表面存在缺陷的檢測(cè)是非常適合的，其效率是也是非常高的。對(duì)于周期比較短且復(fù)雜形狀的部件一次滲透無(wú)損技術(shù)就能可以全面地做出檢測(cè)。

4.2 采取射線檢測(cè)技術(shù)

在鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，射線檢測(cè)方法是被檢測(cè)件對(duì)透入射線的不同吸收進(jìn)行檢測(cè)缺陷。其工業(yè)射線檢測(cè)技術(shù)主要是采取X射線、Y射線和中子射線，則X射線檢測(cè)的使用最為廣泛。射線檢測(cè)技術(shù)的材料幾乎都能適用，這樣能夠更加直觀地顯示出缺陷的問(wèn)題所在，對(duì)缺陷定性、定量分析便于進(jìn)行工作。由于射線檢測(cè)難于發(fā)現(xiàn)垂直射線方向的薄層缺陷，假如照相的角度不正確，則較容易產(chǎn)生漏檢的發(fā)生。采取射線檢測(cè)技術(shù)則成本較高并且速度較慢，與此同時(shí)，對(duì)人的身體還存在很大的危害。所以，射線檢測(cè)技術(shù)較適用于焊縫及鑄件中存在夾渣、氣孔、密集氣孔和未焊透、未熔合等缺陷的檢測(cè)。

4.3 采用超聲波的檢測(cè)技術(shù)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷地進(jìn)步，超聲波檢測(cè)也開(kāi)始普遍的使用。這種檢測(cè)的方法就是通過(guò)在介質(zhì)中傳播過(guò)程中產(chǎn)生的衰減現(xiàn)象，通過(guò)界面產(chǎn)生的反射來(lái)對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)。在鍋爐壓力容器制造的過(guò)程中，這種方式的檢測(cè)在有厚度的壓力容器殼體的應(yīng)用較為適合，在大口徑的接管和殼體之間的對(duì)接焊縫內(nèi)部也可以使用超聲波檢測(cè)，常常是通過(guò)脈沖型反射式的超聲波探傷儀的探頭進(jìn)行檢測(cè)。針對(duì)壓力容器檢測(cè)時(shí)，使用超聲波檢測(cè)功能主要是通過(guò)對(duì)壓力容器焊縫內(nèi)的裂紋表面與接焊縫內(nèi)部的埋藏缺陷進(jìn)行檢測(cè)。其次，這種檢測(cè)方法還可以在高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋與壓力容器鍛件當(dāng)中進(jìn)行檢測(cè)。由于超聲波的探傷儀體積較小，且重量也較輕，其操作及攜帶起來(lái)較方便，相比射線檢測(cè)技術(shù)，超聲波對(duì)人體也沒(méi)有傷害。所以，在壓力容器的檢驗(yàn)中，超聲波檢測(cè)技術(shù)的使用也較為廣泛。但是，超聲波檢測(cè)不能對(duì)壓力器的表面進(jìn)行檢測(cè)，也不能對(duì)近表面延伸方向的平行在表面中的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，并且對(duì)缺陷存在的定量及定性的特征也不能進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。

5 鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用范圍

5.1 對(duì)壽命的評(píng)定

在鍋爐壓力容器的使用過(guò)程中，對(duì)其情況要進(jìn)行定期的檢查，然后制定相應(yīng)的檢查措施，這樣做的目的就是要檢查出設(shè)備在使用過(guò)程中，看是否會(huì)新產(chǎn)生的缺陷，可以及時(shí)地檢查出缺陷問(wèn)題的出現(xiàn)，另外，還可以根據(jù)缺陷的種類、大小、所產(chǎn)生的部位、應(yīng)力水平以及應(yīng)力方向等，工作人員對(duì)其做出預(yù)測(cè)，看下次檢查發(fā)展會(huì)達(dá)到什么程度，并對(duì)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

5.2 對(duì)質(zhì)量的評(píng)定

在鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)鑄鍛件、原材料及焊縫的檢查，其檢測(cè)的主要目的就是對(duì)原材料的評(píng)定。來(lái)檢測(cè)鑄鍛件焊縫的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)化，從而對(duì)質(zhì)量的進(jìn)行有了一定的要求。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展，鍋爐壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，其就是傳統(tǒng)檢測(cè)方法與現(xiàn)代化先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的成果，使之成為一種綜合性的檢測(cè)方法。壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用越來(lái)越廣泛，針對(duì)不同容器、部位檢測(cè)技術(shù)有了新的發(fā)展并且具有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)，不僅對(duì)設(shè)備及材料產(chǎn)生不破壞，還在一定的基礎(chǔ)上大大地提高了檢測(cè)的精確度。

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