無(wú)損檢測(cè)方法在壓力容器檢驗(yàn)中的綜合應(yīng)用

楊杰

[摘 要]我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，更加豐富了工業(yè)社會(huì)中的科學(xué)技術(shù)手段，壓力容器作為現(xiàn)今大幅度地得到應(yīng)用的產(chǎn)品，在人民群眾的生活中始終扮演著不可替代的重要角色。在市場(chǎng)紛雜的檢測(cè)方法中，無(wú)損檢測(cè)方法以其保持物體完好性而被選擇為壓力容器檢驗(yàn)的重要手段，文章基于此分析了超聲波檢測(cè)、X射線無(wú)損檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)等幾種無(wú)損檢測(cè)方法在壓力容器中的綜合應(yīng)用，希望能為同行提供必要的參考。

[關(guān)鍵詞]無(wú)損檢測(cè) 壓力容器檢驗(yàn) 綜合應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TH49；TG115.28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2016）25-0381-01

社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是在壓力容器檢驗(yàn)中的重要手段，它是通過(guò)檢測(cè)分析物體的結(jié)構(gòu)來(lái)了解物體結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)異常，從而對(duì)物體是否值得投入使用進(jìn)行判斷的方法統(tǒng)稱(chēng)；一般來(lái)說(shuō)，無(wú)損檢測(cè)屬于非接觸類(lèi)別，其中，聲、光、磁、電等都是實(shí)際進(jìn)行壓力容器檢驗(yàn)中的常見(jiàn)檢測(cè)類(lèi)型，了解壓力容器的無(wú)損檢測(cè)方法以及應(yīng)用實(shí)例，有助于在實(shí)際操作過(guò)程中更好地開(kāi)展進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。

1、超聲波檢測(cè)方法的應(yīng)用

超聲波，是指頻率高于20000HZ的聲波，它屬于聲波的一部分，根據(jù)波的傳輸原理：ν=λf（ν為波速，λ為波長(zhǎng)，f為波的頻率），可知波速是由波長(zhǎng)與波的頻率密切相關(guān)的，所以在用超聲波檢測(cè)時(shí)，λ與f就成了重要的探究入口。在壓力容器檢驗(yàn)中，超聲波正是利用其穿透性能對(duì)容器結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)，以聲波反射為基礎(chǔ)，收集容器里面反饋出的方向差異信息，然后研究人員將這一差異性進(jìn)行分析整理成數(shù)據(jù)。可以說(shuō)，超聲波檢測(cè)在無(wú)損檢測(cè)中是最為簡(jiǎn)便的一種方法，因?yàn)槌暡z測(cè)的探測(cè)依據(jù)來(lái)源于聲波頻率，對(duì)設(shè)備數(shù)量的依賴(lài)性不強(qiáng)，很好地為檢測(cè)人員在經(jīng)費(fèi)開(kāi)支方面解決了問(wèn)題。另外，超聲波檢測(cè)對(duì)壓力容器檢驗(yàn)而言，在某些諸如焊縫缺陷的細(xì)節(jié)上有著良好的檢測(cè)能力，使得檢測(cè)的速度得到大幅度的提高，不過(guò)值得說(shuō)明的是，檢測(cè)的壓力容器結(jié)構(gòu)不宜過(guò)于多維化，原因源于超聲波檢測(cè)時(shí)無(wú)法穿透復(fù)雜的容器結(jié)構(gòu)中進(jìn)行檢驗(yàn)，因此這種情況下也就不適合使用超聲波檢測(cè)技術(shù)了。

2、X射線無(wú)損檢測(cè)方法的應(yīng)用

與超聲波檢測(cè)技術(shù)類(lèi)似的，X射線無(wú)損檢測(cè)方法同樣是非接觸類(lèi)型的檢測(cè)手段，在數(shù)據(jù)保存方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在物理學(xué)中有公式描述射線檢測(cè)的基本原理為：ΔI/I=-（（μ-μ）ΔT）/（1+n）（其中ΔI/I稱(chēng)為物體對(duì)比度，I是射線強(qiáng)度，ΔI是射線強(qiáng)度增量，μ是物質(zhì)線衰減系數(shù)，μ是缺陷線衰減系數(shù)，ΔT是射線照射方向上的厚度差，n是散射比），也就是說(shuō)，被檢測(cè)物體能被發(fā)現(xiàn)缺陷的原因在于衰減系數(shù)μ與μ、尺寸中的任意一項(xiàng)存在一定的差異性，通過(guò)比照就能找出它們之間的不同之處。

放射技術(shù)在當(dāng)下的醫(yī)療發(fā)展中主要用來(lái)對(duì)患者身體內(nèi)部病因的檢查，而與人體放射治療所不同的是，將其應(yīng)用于壓力容器檢驗(yàn)中，只是將射線作為載體而研究阻力值，因此X射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器中的情況與人體放射治療的關(guān)鍵區(qū)別在于設(shè)備對(duì)檢驗(yàn)物體并無(wú)影響，包括輻射、破裂等等的問(wèn)題都不存在于壓力容器檢驗(yàn)中。在壓力容器的檢驗(yàn)過(guò)程中，常見(jiàn)的步驟可以分為如下三步：首先，找準(zhǔn)檢測(cè)的方位，然后開(kāi)啟射線對(duì)檢測(cè)方位物體進(jìn)行照射，最后觀察反饋的信息并進(jìn)行分析。實(shí)質(zhì)上，X射線無(wú)損檢測(cè)方法是通過(guò)對(duì)壓力容器的整體結(jié)構(gòu)成像進(jìn)行分析的，影響物體結(jié)構(gòu)成像的因素有厚度、阻力系數(shù)等，如此一來(lái)，檢驗(yàn)人員便可借助設(shè)備的成像結(jié)果來(lái)觀察壓力容器的內(nèi)部信息，從而對(duì)壓力容器進(jìn)行合格與否的檢驗(yàn)分析。但是無(wú)獨(dú)有偶，X射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)仍然存在一定的局限性，壓力容器設(shè)備中需要檢測(cè)的部位如果厚度超過(guò)了X射線的穿透能力范圍，那么便無(wú)法很好地將壓力容器內(nèi)部中的狀況進(jìn)行還原展示，同時(shí)，感應(yīng)膠片的還原能力也視厚度、器件類(lèi)型而有所影響。

3、磁粉檢測(cè)方法的應(yīng)用

磁粉檢測(cè)方法最為常見(jiàn)的應(yīng)用是對(duì)磁性材料質(zhì)量合格與否進(jìn)行檢驗(yàn)，其檢測(cè)范圍通常包括材料的內(nèi)表結(jié)構(gòu)以及外圍結(jié)構(gòu)。實(shí)質(zhì)上，它的檢測(cè)原理在于非磁性物質(zhì)對(duì)磁力線通過(guò)的阻力較大，使得磁力線在缺陷部位周?chē)a(chǎn)生漏磁，從而將磁粉吸住形成堆積的現(xiàn)象，而如果是毫無(wú)損傷的壓力容器在用磁粉檢測(cè)方法時(shí)則無(wú)類(lèi)似的跡象出現(xiàn)。

在對(duì)壓力容器進(jìn)行磁粉檢測(cè)方法時(shí)，我們一般將連續(xù)性作為檢測(cè)的重要指標(biāo)，因?yàn)榇判圆牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)是緊密相連的，當(dāng)沒(méi)有漏磁現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，磁粉是不會(huì)進(jìn)行堆積的，同樣地，如果是好的容器的話，在對(duì)其檢測(cè)時(shí)，相應(yīng)的磁粉是連續(xù)的。另外，在對(duì)壓力容器的腐蝕情況檢測(cè)中，需要對(duì)容器內(nèi)部的焊縫周?chē)闆r作大致的了解，那么如果采用熒光磁粉來(lái)檢測(cè)的話，我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)存在腐蝕情況的容器周?chē)怯性S多凹坑的?？梢哉f(shuō)，作為無(wú)損檢測(cè)中綜合效果最好的無(wú)損檢測(cè)手段，磁粉檢測(cè)方法在當(dāng)今的檢驗(yàn)場(chǎng)合中得到了廣泛的應(yīng)用，這是因?yàn)槌舜判灾?，受檢設(shè)備的各項(xiàng)特征都不會(huì)影響使用磁粉檢測(cè)。

4、滲透檢測(cè)方法的應(yīng)用

除了前面所提到的超聲波檢測(cè)、X射線檢測(cè)以及磁粉檢測(cè)方法之外，滲透檢測(cè)也是在壓力容器檢驗(yàn)中有其適用范圍的一種方法，它是屬于接觸類(lèi)別的無(wú)損檢測(cè)手段，屬于物理檢測(cè)額范疇。實(shí)際在將滲透檢測(cè)應(yīng)用于壓力容器檢驗(yàn)時(shí)，我們一般遵循將缺陷表面進(jìn)行預(yù)清洗、表層涂抹滲透劑進(jìn)行滲透、再用清洗劑清洗表層多余部分、最后借助顯像劑進(jìn)行現(xiàn)象觀察的操作步驟?？梢灾赖氖?，這種無(wú)損檢測(cè)方法操作更為便捷，因?yàn)槠洳⒉恍枰刂圃O(shè)備即可展開(kāi)檢測(cè)，同時(shí)因滲透液的易制性，檢測(cè)成本綜合來(lái)說(shuō)是較低的，但是與此同時(shí)又能保證一定的精準(zhǔn)度。不過(guò)，滲透檢測(cè)方法在對(duì)潛在問(wèn)題較多、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的壓力容器檢測(cè)中，仍然存在其不足之處，這時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇相對(duì)應(yīng)更為精準(zhǔn)的方法，使檢測(cè)結(jié)果更加可靠有力。

5、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，無(wú)損檢測(cè)方法是在壓力容器檢驗(yàn)中最為常用的手段，隨著現(xiàn)代工業(yè)的大力發(fā)展，壓力容器的安全性能也已成為了人們不斷關(guān)注的問(wèn)題。同時(shí)基于壓力容器的重要性，使得我們更有必要對(duì)其作嚴(yán)格的檢驗(yàn)，然后才將其投諸市場(chǎng)使用，因?yàn)闊o(wú)論是壓力容器腐蝕還是泄露而造成的爆炸，都是一筆無(wú)法估計(jì)的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2004.

[2]無(wú)損檢測(cè)導(dǎo)論[M]. 廣州：中山大學(xué)出版社，2010.

[3]無(wú)損檢測(cè)綜合知識(shí)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[4]GB150 -1998，鋼制壓力容器[S].

[5]JB4732- 壓力容器無(wú)損檢測(cè)[S].

[6]沈功田，張萬(wàn)嶺.壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)綜述[J]. 無(wú)損檢測(cè)，2004，26（1）：37-40.