王文浩
(內(nèi)蒙古巴彥淖爾市特種設(shè)備檢驗(yàn)所,內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)
Research and Exploration | 研究與探索·監(jiān)測(cè)與診斷
無損檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用
王文浩
(內(nèi)蒙古巴彥淖爾市特種設(shè)備檢驗(yàn)所,內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)
通過對(duì)無損檢測(cè)方法在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用分析,找出當(dāng)前常用的幾種無損檢測(cè)方法,包括射線無損檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)、磁粉檢測(cè)技術(shù)、滲透檢測(cè)技術(shù)等的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。據(jù)此在應(yīng)用的過程中,根據(jù)被檢測(cè)物的材質(zhì)、缺陷位置等因素選擇合適的檢測(cè)方法;同時(shí)多種檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,使得無損檢測(cè)技術(shù)水平得以提升,保證了壓力容器制造以及應(yīng)用的質(zhì)量。
無損檢測(cè);壓力容器;檢驗(yàn);應(yīng)用
隨著我國(guó)行業(yè)規(guī)范不斷完善,對(duì)于壓力容器的質(zhì)量要求逐漸提升,為了保證壓力容器材質(zhì)、制造方法等符合標(biāo)準(zhǔn),會(huì)加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督,并在生產(chǎn)過程中,利用多種無損檢測(cè)方式進(jìn)行全面性的綜合檢測(cè);當(dāng)前的無損檢測(cè)技術(shù)種類較多,為了保證其檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的合理性,對(duì)于檢驗(yàn)人員的工作能力要求較高,對(duì)此加強(qiáng)此方面的研究是非常有必要的。
1.1 射線無損檢測(cè)技術(shù)
該技術(shù)優(yōu)勢(shì)特征,主要體現(xiàn)在保證被檢測(cè)體完整度的基礎(chǔ)上,能夠利用被檢測(cè)部位,利用物質(zhì)發(fā)射阻力的力度,對(duì)其被檢測(cè)部位的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。其中射線穿透厚度、阻力系數(shù),是影響射線強(qiáng)弱的關(guān)鍵;在進(jìn)行射線檢驗(yàn)時(shí),感應(yīng)膠片隨著以上兩種影響因素的變化而變化。帶其檢測(cè)結(jié)束后,需要對(duì)于感光膠片實(shí)施適當(dāng)?shù)奶幚?,根?jù)膠片成像,對(duì)其壓力容器的完好度進(jìn)行檢測(cè)。該項(xiàng)技術(shù)的工作原理,主要體現(xiàn)在射線在通過被檢測(cè)部位時(shí),在設(shè)備厚度、阻力的影響下,在射線感光膠片上成像,最后利用成像特征進(jìn)行質(zhì)量分析。該技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠?qū)ζ滟|(zhì)量問題進(jìn)行確定,同時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)參數(shù),還能做為維修的依據(jù)。常被應(yīng)用在體積型缺陷問題的檢測(cè),像生產(chǎn)中的熱裂紋等。但是在實(shí)際檢測(cè)中,技術(shù)的應(yīng)用容易受到壓力容器缺陷繁瑣性的影響,并不是百分百的進(jìn)行缺陷確定,加上操作不當(dāng),像照相角度等。因?yàn)樯渚€對(duì)于人體傷害性較大,且成本高,對(duì)此其技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域有限。
1.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)
該技術(shù)的工作原理,主要體現(xiàn)在利用聲波頻率為0.5~5MHz的超聲波對(duì)檢測(cè)壓力容器,借助聲波頻率,在不同被檢測(cè)部位的方向、速度反射的情況,根據(jù)質(zhì)面反射進(jìn)行缺陷判斷。該技術(shù)的特點(diǎn),主要體現(xiàn)在檢測(cè)操作設(shè)備體積輕,檢測(cè)操作過程較為簡(jiǎn)單,聲波穿透性較強(qiáng),檢測(cè)效果較佳。尤其是在焊縫缺陷中的檢測(cè),超聲波可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出壓力容器焊縫中的氣孔、夾渣等缺陷。超聲波檢測(cè)技術(shù),對(duì)于被檢測(cè)容器中的線條型、面積型的缺陷檢測(cè)效果佳;但是一般不使用超聲波檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)構(gòu)造較為復(fù)雜的部位。在檢測(cè)前要注重被檢測(cè)部位的清潔工作,確保受檢面的光潔度,提高檢測(cè)人員的工作技能水平,從而更好的保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1.3 磁粉檢測(cè)技術(shù)
該技術(shù)能夠檢測(cè)磁鐵材質(zhì)內(nèi)外的缺陷,針對(duì)于存在缺陷壓力容器的檢測(cè),在檢測(cè)中會(huì)出現(xiàn)磁粉的不連續(xù)情況,這種現(xiàn)象由于被檢測(cè)部位出現(xiàn)局部變形導(dǎo)致的,在光照下形成明顯的磁粉痕跡。該種技術(shù)常被應(yīng)用在鍛鋼零件、焊接表面缺陷的檢測(cè)。在進(jìn)行其腐蝕性檢測(cè)時(shí),也會(huì)應(yīng)用到磁粉檢測(cè)技術(shù)。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在能夠更加明顯、直觀的觀察到被檢測(cè)物的具體缺陷問題,其次該檢測(cè)技術(shù)的具備高檢測(cè)精確度、靈敏性,不會(huì)受到受檢構(gòu)件繁瑣性的影響。隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷優(yōu)化,也突破了只檢測(cè)磁化材料的領(lǐng)域問題。
1.4 滲透檢測(cè)技術(shù)
該技術(shù)是在毛細(xì)作用的基礎(chǔ)上進(jìn)行檢測(cè)的,在實(shí)際的操作中,首先要在是滲透檢測(cè)技術(shù)的基本原理,主要是在毛細(xì)作用的基礎(chǔ)上對(duì)開口缺陷進(jìn)行檢測(cè)。在具體的檢測(cè)過程中,先在受檢被檢位置上涂抹指定的滲透液,待其滲透到缺口內(nèi)部時(shí),由顯示劑對(duì)其缺陷問題進(jìn)行顯示,來顯示工件上出現(xiàn)的問題。滲透檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是:成本相對(duì)較低,操作過程簡(jiǎn)單不復(fù)雜,設(shè)備體積輕巧且檢測(cè)效果直觀,常被應(yīng)用在于大型壓力容器、大型工件、形狀不規(guī)則工件的檢測(cè)中,對(duì)于檢測(cè)人員的專業(yè)技能水平要求不高。除此之外,滲透檢測(cè)方法還存在一定的缺陷,受到其他因素的影響,還是需要的進(jìn)行完善,從而更好的實(shí)現(xiàn)隱藏缺陷的檢測(cè)。
(1)根據(jù)實(shí)際的檢測(cè)情況,包括目的、動(dòng)機(jī)等進(jìn)行選擇。
(2)按照被檢測(cè)零件的制造、材質(zhì)、工作介質(zhì)、失效模式、使用條件,缺陷類型、繁瑣性等進(jìn)行選擇。
(3)對(duì)一些特殊的檢測(cè)環(huán)境中,為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性,可以將其檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
3.1 換熱器檢測(cè)
換熱器是一種常見的壓力容器,針對(duì)于換熱器內(nèi)部泄露的故障,首先在設(shè)備停用后,對(duì)上下管箱打開并檢查,檢查結(jié)果為多處腐蝕;針對(duì)于泄漏部位的檢測(cè),在由氦檢漏、肥皂泡檢測(cè)方式判斷出裂紋后,選擇適宜的檢測(cè)方式;在發(fā)現(xiàn)表面裂紋的前提下,還要對(duì)管板全部的管子焊縫進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)的結(jié)果顯示上管板出現(xiàn)較大的裂縫。本次選用的檢測(cè)方式為磁粉檢測(cè)技術(shù),經(jīng)過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)裂縫不僅存在于上管板的管端角焊縫處,同時(shí)還存在于管板、管子端部的內(nèi)表面處。本次檢測(cè)方法的應(yīng)用,直接明確的找出了故障源,節(jié)省了一定的檢測(cè)時(shí)間,保證了換熱器的工作效率。
3.2 換熱器制造中的檢測(cè)
針對(duì)于管殼式換熱器管程泄漏的故障檢測(cè),通過直觀觀察即可看到其局部管子、管板間焊縫中的燒穿孔,出現(xiàn)種類情況的原因與焊接不良有關(guān)。為了確定焊縫中的其他排查出其他不明顯的、未完全的燒穿孔,決定采用超聲波檢測(cè)技術(shù),對(duì)換熱器全部的管子、管板間焊縫實(shí)施故障排查。經(jīng)過技術(shù)中超聲相控陣探頭的檢測(cè),簡(jiǎn)單有效、迅速的檢測(cè)出了其存在的故障缺陷。同時(shí)也說明了相控陣超聲檢測(cè)法檢測(cè)的高效、可靠性。
最后在合理應(yīng)用無損檢測(cè)方式的同時(shí),更要注重完善無損檢測(cè)技術(shù)監(jiān)督機(jī)制的構(gòu)建,加強(qiáng)受檢部位的質(zhì)量評(píng)估,保證檢測(cè)結(jié)果的公正性。加強(qiáng)注重對(duì)于技術(shù)工作人員的技能、素質(zhì)培訓(xùn),保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。加強(qiáng)對(duì)于無損檢測(cè)方式的優(yōu)化與完善,提高我國(guó)無損檢測(cè)的水平;積極引進(jìn)和利用新技術(shù)。同時(shí)提高對(duì)于無損檢測(cè)方法的研究,檢測(cè)中多用幾種檢測(cè)方法,進(jìn)行結(jié)果互相對(duì)照、互相驗(yàn)證優(yōu)化,從而更好的完善無損檢測(cè)方法的操作過程及結(jié)果。
4.1 降低生產(chǎn)成本
無損檢測(cè)技術(shù)可以及時(shí)清理工件設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的無法使用或者存在缺陷的工件。例如,在加工法蘭鍛件過程中,在初步加工工序中鍛件出現(xiàn)裂紋情況,導(dǎo)致此工件報(bào)廢而無法使用,那么對(duì)剩下的鍛件可采用超聲波進(jìn)行檢測(cè),將不合格的工件及時(shí)區(qū)分出來,保證有缺陷的部件不用進(jìn)入后續(xù)的加工中。這種檢測(cè)方式不但保證了所有零部件的內(nèi)部質(zhì)量,同時(shí)也降低了零部件生產(chǎn)成本。
4.2 提高產(chǎn)品質(zhì)量
如上述所說在工件加工過程中采用無損檢測(cè)技術(shù)來保證質(zhì)量,確保產(chǎn)品的最終質(zhì)量,有效減少因質(zhì)量問題導(dǎo)致的浪費(fèi)工時(shí)和能源的消耗問題。而且,在制造壓力容器過程中,超聲波檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)采用的鋼板、鍛件等原材料進(jìn)行檢測(cè),只有材料通過超聲檢測(cè)才能夠被允許使用。無損檢測(cè)可以對(duì)制造產(chǎn)品的原材料各個(gè)工藝進(jìn)行全過程檢測(cè),因此可以為產(chǎn)品的最終質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。除此以外,為了避免原材料缺陷而影響后續(xù)工作,在中厚板開坡口時(shí),要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行磁粉檢測(cè),從而能夠避免原材料使用的缺陷,也可以避免這些缺陷導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量的隱患。通過無損檢查技術(shù)可以對(duì)中間環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè),在最終產(chǎn)品生成之前確保每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,同時(shí)能夠避免因?yàn)橘|(zhì)量問題進(jìn)行的返修,既浪費(fèi)工時(shí),也消耗了能源,不利用生產(chǎn)的可續(xù)行。
綜上所述,通過對(duì)無損檢測(cè)方法在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用分析,發(fā)現(xiàn)不同的檢測(cè)方法自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)都是不能被代替的,同時(shí)壓力容器在應(yīng)用中,會(huì)遇到不同溫度、易爆、易燃以及有毒性、強(qiáng)腐蝕性的情況,這種高危險(xiǎn)的特種承壓設(shè)備,一旦出現(xiàn)爆炸、泄漏等,會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、中毒等災(zāi)難性事故的出現(xiàn),嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。通常在檢測(cè)的過程中,可以多用幾種檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比,使得壓力容器在不發(fā)生二次受損的情況下,更加確定其缺陷問題。同時(shí)多種檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用,還能夠打破特殊環(huán)境的局限,使得無損檢測(cè)技術(shù)水平得以提升,保證了壓力容器制造以及應(yīng)用的質(zhì)量。
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1671-0711(2016)11(上)-0079-02