無損檢測方法在壓力容器檢驗中應(yīng)用

王立淼　李煜

摘 要：無損檢測是壓力容器檢驗中最普遍的方法，這種方法的應(yīng)用能夠有效的改善壓力容器檢驗的精度和可靠性。本文先對無損檢測方法的應(yīng)用原則進行簡單介紹，隨后又對無損檢測技術(shù)進行了初步的探討，希望可以為相關(guān)的研究人員和技術(shù)人員提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：無損檢測方法；壓力容器；檢驗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.230

壓力容器作為一種十分重要的承壓設(shè)備，無論是在化工、醫(yī)藥、鋼鐵行業(yè)，還是在石油、食品等行業(yè)都獲得了比較廣泛的應(yīng)用。壓力容器的使用過程中，要經(jīng)常在高溫、高壓、易燃、劇毒等非常惡劣的環(huán)境下工作，甚至如果壓力容器出現(xiàn)爆炸和泄漏，就會導(dǎo)致災(zāi)難性的事故發(fā)生。所以，要嚴格檢查壓力容器的使用材料，并不斷監(jiān)督和改進容器加工所需的技術(shù)和材料，以此來避免容器出現(xiàn)缺陷。因此，對無損檢測方法的深入研究，為壓力容器的檢驗帶來了十分重要的意義。

1 無損檢測方法應(yīng)用原則

（1）檢測方法要結(jié)合所需檢測的材料以及具備的缺陷特征來選取最合適的方法，具體就是：材質(zhì)、使用條件、零件制造方法以及缺陷的取向、形狀、部位和種類等為依據(jù)。

（2）可以結(jié)合實際采用多種檢測方法，針對特殊的環(huán)境，利用更多的無損檢測方法對結(jié)果驗證驗證分析，能有效提高壓力容器的檢測結(jié)果準確性。

（3）當壓力容器采用比較嚴格的角接或T型接頭，如果檢測時不能使用射線或者超聲進行檢測，就需要對表面進行100%的檢測。

（4）如果壓力容器是現(xiàn)場組裝并焊接的話，應(yīng)在耐壓試驗開展之前對容器的焊接接頭開展表面的無損檢測，而局部表面的無損檢測是在耐壓試驗之后進行的，此時如果有裂紋等問題被發(fā)現(xiàn)就要及時進行補充檢測。

2 壓力容易的無損檢測方法

2.1 利用磁粉檢測

磁粉檢測又叫磁粉探傷，這種方法是通過利用磁性材料的性能對材料進行檢測的方法，可以說具有比較高的檢測靈敏度。磁粉檢測法的主要工作原理就是：對壓力容器進行無損檢測的過程中，磁性工件的材料被磁化后，工件表面的磁力線就會因為存在不連續(xù)的缺陷而導(dǎo)致局部的變質(zhì)和畸形，最后形成漏磁場，這時工件表面的磁粉就會被漏磁場吸附，在用合適的光進行照射，磁痕就會被發(fā)現(xiàn)，利用這種方法就能對工件表面的缺陷形狀、位置、大小以及嚴重程度做出準確的檢測。

磁粉檢測有很多優(yōu)點，例如：工件的形狀和大小不會影響到無損檢測的進行；具有較高的檢測靈敏度，磁粉檢測能夠?qū)挾刃〉轿⒚?、長度低到0.1mm的裂紋進行檢測；對工件缺陷的形狀、大小、位置等方面都能明確的顯示出來，可以通過數(shù)據(jù)分析對缺陷的性質(zhì)作出進一步的檢測和判定；整個工藝的流程比較簡單，檢測成本較低以及檢測效率較高。當然這種檢測方法也有一定的缺點，例如：受深度影響，如果檢測的深度達到1～2mm，這種方法就只能對工件的表面缺陷進行檢測，而缺陷的高度和埋深就很難判定；檢測的工作通常對工件的表面都要求較高，不應(yīng)該有黏濁物或者油脂等雜物的存在；只能對鐵磁性的材料進行檢測，但又不是所有的都能檢測，要求就是工件內(nèi)鐵素含量需在20%以上，而磁場強度要在2500A/m的范圍之內(nèi)、磁導(dǎo)率要在300之下；要想對缺陷進行有效的檢測，缺陷與磁場方向的夾角大小要在45～90度之間才可以。

磁粉檢測法的適應(yīng)范圍是：

（1）能夠正常使用的壓力容器；可以對壓力容器在工作中出現(xiàn)的疲勞裂紋和應(yīng)力腐蝕等缺陷進行檢測；

（2）還在制造過程中的容器檢測；例如，檢測鍛鋼零件、檢測焊接坡口、檢測焊縫表面質(zhì)量以及對還在焊接過程中容器的檢測。

2.2 射線檢測

基本原理：射線由于在穿透工件時受到介質(zhì)的阻礙會變得越來越弱，而逐漸減弱的程度是由工件的阻力系數(shù)和射線能夠穿透介質(zhì)的厚度來決定；當射線遇到有問題的工件時，就會由于缺陷和工件的基本物質(zhì)之間阻力系數(shù)差別較大，而表現(xiàn)出不一樣的射線強度；而工件后面的X光膠片會由于射線強度不同而出現(xiàn)感光程度有所差異，膠片處理過后，就會有不同的黑度形成，由于黑度的位置和范圍不一樣，就能判別出工件的缺陷具體大小和部位。

射線檢測法的優(yōu)點：膠片經(jīng)過處理能夠?qū)Ρ粰z測的工件缺陷形成直觀的影像，而且定性、定量的檢測結(jié)果也比較準確；能夠較為準確的檢測出氣孔、夾渣等缺陷問題；檢測出的結(jié)果也能被較長時間的保存。缺點有：射線檢測成本比較高，對射線檢測員的防護要做好，避免人體傷害的發(fā)生；如果遇到裂紋、未融合等面積類型的缺陷，如果不能恰當?shù)臋z測就會出現(xiàn)漏檢。

射線檢測法作為無損檢測的重要方法之一，適用于容器制造過程中的焊縫檢測。

2.3 超聲波檢測

超聲波指聲波頻率超過20000Hz。這種聲波的傳播可以按照比較穩(wěn)定的速度和方向進行傳播，如果傳播過程中遇到異質(zhì)的界面或阻抗不同的缺陷就會發(fā)生反射。利用這種反射就可以判別工件內(nèi)部的缺陷。

超聲波檢測優(yōu)點：檢測過程便捷、安全性高，能夠?qū)o損檢測的自動化水平進行提高；超聲波穿透性較強，能夠較為靈敏的檢測出裂紋和夾層中的平面缺陷，而且對缺陷的深度和大小都能做出診斷。缺點有：檢測結(jié)果非直觀時需要有較高檢測經(jīng)驗和水平的人員進行檢測；檢測工件的表面也需要較高的光潔度；形狀比較復(fù)雜的工件檢測起來難度比較高。

超聲波檢測適用范圍：

（1）檢測鍛件缺陷，由于超聲波檢測能夠良好的適應(yīng)面積型缺陷的檢測，而鍛件內(nèi)部的缺陷基本都是面積型或條形的，所以，超聲檢測的主要對象就是鍛件檢測；

（2）檢測焊縫缺陷，超聲波檢測能夠?qū)缚p內(nèi)存在的氣孔、夾渣、未熔合、裂紋等基本缺陷進行檢測；

（3）檢測鑄件缺陷，因為鑄件缺陷檢測過程中，超聲波會受到其他雜波的干擾，所以這種方法基本只能檢測較低的鑄件缺陷。

3 小結(jié)

無損檢測技術(shù)應(yīng)用水平的高度直接影響著壓力容器的使用功能和檢測質(zhì)量，所以，相關(guān)的研究人員和科學(xué)技術(shù)應(yīng)該不斷加強關(guān)于無損檢測法對壓力容器檢驗的應(yīng)用探討，并通過總結(jié)無損檢測的方法和應(yīng)用要點，達到壓力容器無損檢測水平的逐步提高。

參考文獻：

[1]王成.無損檢測方法在壓力容器檢驗中的應(yīng)用研究[J].設(shè)備管理，2014（09）.

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