壓力容器焊縫質(zhì)控中的無損檢測(cè)方法及其信息系統(tǒng)研發(fā)

李夢(mèng)軍

江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司江寧分公司 江蘇南京 211112

1 壓力容器檢驗(yàn)中的無損檢驗(yàn)方法

1.1 表面檢測(cè)

表面檢測(cè)廣泛的應(yīng)用于壓力容器的檢驗(yàn)，主要包括壓力容器的對(duì)接焊縫、角焊縫、焊疤部位和高強(qiáng)螺栓等，對(duì)于鐵磁性和非鐵磁性材料，可采用滲透法檢測(cè)，外部著色滲透檢測(cè)，內(nèi)部熒光滲透檢測(cè)；對(duì)于鐵磁性材料，應(yīng)優(yōu)先選用磁粉法檢測(cè)，外部采取濕式黑磁粉檢測(cè)，內(nèi)部采取熒光磁粉檢測(cè)。磁粉檢測(cè)相對(duì)于滲透檢測(cè)成本更低、速度更快，可在大型壓力容器中快速尋找缺陷，通過噴涂增強(qiáng)反差劑更能有效提升準(zhǔn)確性。

（1）磁粉檢測(cè)。當(dāng)鐵磁性材料工件存在表面及近表面缺陷時(shí)，就會(huì)影響其材料連續(xù)性，經(jīng)過磁化，磁力線就會(huì)出現(xiàn)局部畸變而形成漏磁場(chǎng)，在光照條件合適的情況下，可發(fā)現(xiàn)表面磁粉存在不連續(xù)的磁痕顯示，直接反映了缺陷的位置、大小、形狀和程度。該檢測(cè)方法檢測(cè)速度快，工藝簡(jiǎn)單、成本較低和較少污染，在合適的磁化方法下，能對(duì)檢測(cè)壓力容器表面的各個(gè)部位，不會(huì)受到其大小和形狀的影響，可反復(fù)驗(yàn)證缺陷，有著良好的檢測(cè)重復(fù)性。但該方法只能用于鐵磁性材料壓力容器檢測(cè)，在表面和近表面有著較高的準(zhǔn)確率，對(duì)內(nèi)部缺陷效果檢出較差。

（2）滲透檢測(cè)。滲透檢測(cè)主要是在毛細(xì)作用原理下對(duì)表面開口缺陷進(jìn)行檢測(cè)，將滲透液噴在壓力容器被檢部位表面，滲透液會(huì)滲入裂紋、缺口和凹坑等缺陷，在顯示劑吸附作用下在表面呈現(xiàn)，從而檢測(cè)缺陷。在壓力容器中主要應(yīng)用于熱裂紋、冷裂紋、延遲裂紋等熱影響區(qū)和焊縫的開口缺陷。該方法操作簡(jiǎn)單，成本低，顯示直觀，特別適用于大型復(fù)雜和不規(guī)則形狀的工件檢測(cè)，但只能限于對(duì)表面開口缺陷進(jìn)行檢測(cè)[1]。

1.2 射線檢測(cè)

射線在穿透工件過程中因工件厚度而逐漸減弱，穿透厚度決定了射線強(qiáng)弱程度。缺陷的存在會(huì)使穿透厚度發(fā)生變化。不同能量的X射線感光程度在膠片上會(huì)通過不同的黑度顯示缺陷，以此來對(duì)缺陷尺寸進(jìn)行判斷。該方法主要用于壓力容器的焊接接頭檢測(cè)。對(duì)曝光的射線膠片進(jìn)行沖洗后，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷，產(chǎn)生準(zhǔn)確的直觀圖像，且能長(zhǎng)期保存檢測(cè)結(jié)果，對(duì)裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔等缺陷檢測(cè)有著較高的檢出率。但不適于與射線束相垂直的面狀缺陷，在不適合的角度下可能出現(xiàn)漏檢，且成本較高，會(huì)對(duì)操作人員造成傷害。

1.3 超聲波檢測(cè)

主要是通過超聲波在介質(zhì)中遇到截面反射的原理來對(duì)缺陷進(jìn)行檢測(cè)，是一種重要的無損檢測(cè)方法。具有較高靈敏度、較強(qiáng)穿透能力和較快的檢測(cè)速度，且超聲波探傷儀體積小、重量輕，方便操作。該方法對(duì)鋼板、鍛件、焊接接頭等內(nèi)部缺陷檢出率較高，對(duì)體積性缺陷檢出較為敏感。該方法的缺點(diǎn)是在定性分析和精準(zhǔn)定量方面有所欠缺，且容易受到缺陷位置、方向和形狀的影響。

1.4 渦流檢測(cè)

渦流檢測(cè)主要用于壓力容器換熱管腐蝕狀態(tài)以及焊縫表面裂紋的檢測(cè)。對(duì)于鐵磁性換熱管的檢測(cè)是采取內(nèi)穿過式探頭，通過遠(yuǎn)程渦流檢測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于非鐵磁性換熱管，通過常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，該方法能對(duì)換熱管內(nèi)部和外部的穿孔、蝕坑、管壁減薄等缺陷進(jìn)行識(shí)別。通過電流擾動(dòng)磁敏探頭，在壓力容器表面粗糙或是具有防腐層的情況下也能獲得較準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，并且在壓力容器停止使用過程中，還能通過渦流檢測(cè)技術(shù)來全面檢查外部和內(nèi)部焊接接頭，復(fù)驗(yàn)可通過磁粉檢測(cè)法和滲透檢測(cè)法來實(shí)施，以此對(duì)壓力容器裂紋的具體部位和大小進(jìn)行判斷。

1.5 聲發(fā)射檢測(cè)

聲發(fā)射檢測(cè)用來確定壓力容器內(nèi)部或表面存在的活動(dòng)性缺陷的強(qiáng)度和大致位置。聲發(fā)射檢測(cè)需要對(duì)壓力容器進(jìn)行加壓試驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性缺陷，需采用射線、超聲等無損檢測(cè)方法進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

在壓力容器使用過程中，及時(shí)的檢驗(yàn)是識(shí)別質(zhì)量缺陷的一種重要方法，無損檢測(cè)不會(huì)對(duì)壓力容器造成損壞，操作方法便捷，且有著較高的準(zhǔn)確性，在石化行業(yè)有著較為廣泛的應(yīng)用。對(duì)于上述各種無損檢測(cè)方法，都有著自身的優(yōu)缺點(diǎn)，在對(duì)壓力容器的檢驗(yàn)過程中，要在檢測(cè)條件允許下，結(jié)合壓力容器的相關(guān)特性和參數(shù)，選取科學(xué)、合理的無損檢測(cè)方法，制定針對(duì)性的方案，降低檢測(cè)成本，提升檢測(cè)效率，以此保障壓力容器檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性[2]。

2 無損檢測(cè)信息系統(tǒng)

無損檢測(cè)結(jié)果是判斷部件是否合格的有力基礎(chǔ)。該專業(yè)涵蓋范圍廣泛，作業(yè)地域分散，并擁有龐大的過程信息數(shù)據(jù)。過去壓力容器生產(chǎn)中使用的管理方法是人工管理或部分信息管理，但沒有系統(tǒng)的信息管理方法。這樣會(huì)使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息難以共享，信息重復(fù)率高，準(zhǔn)確性差。而且，以往數(shù)據(jù)查詢的弊端比較困難，信息反饋不及時(shí)，在一定程度上影響了企業(yè)的綜合管理效率和管理效率。

焊縫無損檢測(cè)質(zhì)量管理系統(tǒng)集成了委托管理子系統(tǒng)，檢驗(yàn)方法的原始記錄管理、維修管理、檢驗(yàn)報(bào)告管理、焊接接頭的無損檢測(cè)。它具有強(qiáng)大的先進(jìn)性和高效率。

質(zhì)量控制系統(tǒng)在壓力容器焊縫無損檢測(cè)中的成功應(yīng)用，為壓力容器制造過程中焊縫無損檢測(cè)的控制積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。信息系統(tǒng)規(guī)范流程，嚴(yán)格控制每個(gè)流程，在保證質(zhì)量的前提下提高工作效率。信息系統(tǒng)在壓力容器的制造中具有豐富的工作提醒機(jī)制。當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)時(shí)，它會(huì)立即將工作推送到我的任務(wù)中；并且焊工的焊工證書在預(yù)警時(shí)到期。

3 結(jié)語

無損檢測(cè)是在不破壞壓力容器的前提下對(duì)其缺陷進(jìn)行檢測(cè)，為后續(xù)的針對(duì)性處理提供依據(jù)。對(duì)于壓力容器的無損檢測(cè)要根據(jù)其實(shí)際情況選擇合理的檢測(cè)方式來消除安全隱患。