壓力容器的無損檢測方法分析

張多智

摘要：壓力容器是一種承壓式密閉容器，在民用、工業(yè)、軍工等多個領(lǐng)域應(yīng)用，由于使用環(huán)境較為惡劣，容易發(fā)生泄漏、爆炸等安全事故，故而需加強質(zhì)量檢驗。無損檢測方法能夠在不損壞壓力容器的情況下迅速識別質(zhì)量缺陷，在壓力容器檢測中得到了廣泛的應(yīng)用，目前，使用率較高的壓力容器無損檢測方法有表面檢測、磁粉檢測、滲透檢測、射線檢測、超聲波檢測、渦流檢測和聲發(fā)射檢測，工作人員可根據(jù)壓力容器的使用環(huán)境和基本信息，合理選擇檢測方法，制定科學(xué)的檢測方案。

關(guān)鍵詞：壓力容器；無損檢測方法；分析

壓力容器（pressure vessel）是一種能夠承受一定壓力及載荷的密閉容器，被應(yīng)用于民用、工業(yè)、軍工等多個領(lǐng)域，用來貯存和運輸有壓力的氣體或液化氣體，或者作為流體傳熱、傳質(zhì)及反應(yīng)的場所[1]。由于壓力容器的應(yīng)用環(huán)境較為惡劣，發(fā)生泄漏、爆炸等事故的幾率較大，且事故后果較為嚴重，故而需加強質(zhì)量檢測，為了不影響壓力容器的使用，通常會采用無損檢測方法。目前，壓力容器的無損檢測方法比較多，工作人員應(yīng)該根據(jù)實情合理選擇檢測方法，并且制定完善的檢驗方案，進行宏觀檢驗、壁厚測定、安全附件檢驗、表面缺陷檢測等，確保操作的規(guī)范性及檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為壓力容器的安全穩(wěn)定使用提供保障。

1.壓力容器的無損檢測方法

1.1表面檢測

表面檢測是一種常用的壓力容器無損檢測方法，檢測對象主要包括接焊縫、角焊縫、焊疤部位、高強螺栓。在檢測過程中，可采用滲透法檢測鐵磁性和非鐵磁性材料，外部、內(nèi)部檢測分別采用著色滲透法和熒光滲透法；而在檢測鐵磁性材料時，首選磁粉法，外部、內(nèi)部檢測分別采用黑磁粉檢測法和熒光磁粉檢測法[2]。相較于滲透檢測方法，磁粉檢測法性價比個高，且檢測速度快，可迅速確定缺陷部位，而且噴涂增強反差劑后結(jié)果準(zhǔn)確性還會顯著提升。

1.2磁粉檢測

鐵磁性材料工件表面或近表面存在缺陷的話，材料的連續(xù)性會受到影響，經(jīng)磁化處理，磁力線局部畸變，會形成漏磁場，在適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下，可發(fā)現(xiàn)表面磁粉存在不連續(xù)磁痕，直接顯示出壓力容器的缺陷位置、面積、形狀及性質(zhì)。整體而言，磁粉檢測具有流程簡單、檢測速度快、成本低且污染小的優(yōu)點，只要采用合適的磁化方法，就能夠檢測不同類型壓力容器的表面缺陷，而且，這一方法可反復(fù)使用，準(zhǔn)確率較高。

1.3滲透檢測

滲透檢測主要應(yīng)用于壓力容器熱影響區(qū)中熱裂紋、冷裂紋、延遲裂紋的檢測，以及焊縫開口缺陷的檢測中，其作用機理為毛細作用原理，將滲透液噴在壓力容器被檢部位的表面后，滲透液可以從該部位的缺陷（比如說裂紋、缺口、凹坑）處滲入，并且在顯示劑吸附作用下反映出具體缺陷信息。這一方法具有操作簡便、經(jīng)濟性好、顯示直觀的優(yōu)點在大型復(fù)雜、形狀不規(guī)則工件的缺陷檢測中具有較高的應(yīng)用價值，不過僅局限于表面開口缺陷檢測。

1.4射線檢測

射線在穿透工件過程中會逐漸減弱，其強弱程度與穿透厚度有著直接的練習(xí)，而壓力容器出現(xiàn)缺陷后，該部位的后附會發(fā)生改變，所以射線檢測可以實現(xiàn)對于壓力容器缺陷的檢測。通過這一檢測方法，工作人員可獲取被檢測部位的X射線影響，受到工件厚度的影響，在圖片上會顯示出不同的黑度，借此工作人員可以判斷缺陷的部位及性質(zhì)。目前，這一方法常用在壓力容器的焊接接頭檢測中，能夠高效檢出裂紋、夾渣、未焊透、未熔合、氣孔等缺陷，不過，在于射線束相垂直的面狀缺陷上，必須選擇合適角度才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，而且相對成本較高，還會威脅操作人員的身體健康[3]。

1.5超聲波檢測

超聲波檢測的原理是，超聲波在介質(zhì)中遇到截面會反射，由于超聲波較強的穿透能力、較高的靈敏度，能夠高效迅速檢測出壓力容器中的缺陷。由于超聲波探傷儀體積小、質(zhì)量輕，所以操作起來比較簡單，再加上極高的缺陷檢測敏感度，目前被廣泛應(yīng)用于鍛件、鋼板、焊接接頭的內(nèi)部缺陷檢測及體積性缺陷檢測中，不過，這一方法在定性、定量分析上精準(zhǔn)度不足，還會受到缺陷所處位置及形狀的影響，需審慎選擇。

1.6渦流檢測

渦流檢測主要應(yīng)用于壓力容器換熱管腐蝕狀態(tài)的檢測中，采用內(nèi)穿過式探頭和遠程渦流檢測技術(shù)，能夠準(zhǔn)確檢測鐵磁性換熱管內(nèi)部或外部是否存在蝕坑、穿孔、管壁減薄等缺陷，若遇到壓力容器表面粗糙或存在防腐層的情況，應(yīng)用電流擾動磁敏探頭，也可獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。此外，當(dāng)壓力容器停止使用時，可應(yīng)用渦流檢測技術(shù)，對容器內(nèi)外部的焊接接頭進行檢測，并采用磁粉檢測法、滲透檢測法復(fù)驗，確定壓力容器裂紋位置和面積。

1.7聲發(fā)射檢測

通過聲發(fā)射檢測，可以檢測出壓力容器內(nèi)部、外部是否存在活動性缺陷，并且通過射線、超聲等方法復(fù)驗，確定缺陷的位置和強度。通過這一方法，能夠在不損壞壓力容器的情況下，快速識別其質(zhì)量缺陷，對于保障壓力容器的安全使用有著積極意義。

2.壓力容器無損檢測方法的應(yīng)用

目前，我國的壓力容器無損檢測體系已經(jīng)較為完善，技術(shù)方法多樣化，在進行檢測時，應(yīng)該合理選擇檢測方法。在檢測前，全面了解待檢測壓力容器的使用情況，根據(jù)其具體信息和缺陷預(yù)測，綜合考慮經(jīng)濟性、安全性等要素，結(jié)合各項檢測方法的應(yīng)用范圍及技術(shù)優(yōu)勢，最為合適的檢測方法，提升檢測效率，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且，有些時候，一種無損檢測方法不能很好的判斷壓力容器的缺陷情況，需要聯(lián)合應(yīng)用多種技術(shù)工藝。

壓力容器作為一種承壓設(shè)備，在應(yīng)用無損檢測方法全面檢測時，應(yīng)該考慮到多方要素，制定合理的檢測方案。比如說，在檢測環(huán)境和時間的選擇上，應(yīng)該以壓力容器檢測目的為依據(jù)，以被檢測壓力容器的材料屬性、制造工藝、外在形態(tài)、性能、使用環(huán)境等為參考。而且，在檢測過程中，一般會與破壞性檢測技術(shù)結(jié)合使用，因為在某些項目的檢測中，無損檢測技術(shù)無法取代破壞性檢測技術(shù)，比如說液化氣鋼瓶的抗壓性能檢測，在現(xiàn)階段的檢測方案中，工作人員還是要進行爆破試驗，檢測過程中應(yīng)該加強安全管理，確保檢測人員的安全[4]。

3.結(jié)語

壓力容器是一種十分重要的承壓裝置，種類豐富，包括冷卻器、蒸發(fā)器、貯氣罐、緩沖器、油水分離器等多種類型，這些容器在使用過程中，受到外界因素如高溫、高壓及腐蝕性介質(zhì)的影響，容易出現(xiàn)使用壽命縮短，發(fā)生爆炸、泄漏等意外事故，輕則影響企業(yè)的正常生產(chǎn)活動，重則危急工作人員生命財產(chǎn)安全[5]。為了保障壓力容器的安全使用，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》中壓力容器的分類及，做好維修檢驗及安全管理工作，確保生產(chǎn)經(jīng)營活動按照流程安全進行。在此過程中，通常會選用無損檢測方法，這一方法能夠在不破壞壓力容器的情況下進行缺陷檢測，提出針對性處理措施，確保壓力容器在使用過程中性能穩(wěn)定，確保使用安全。

參考文獻：

[1]劉仍禮，夏斌.ASME浸漬石墨制壓力容器質(zhì)量保證體系建立及ASME U授權(quán)證書和鋼印的獲取[J].全面腐蝕控制，2018，32（10）：13-15.

[2]馬雯波，蔡青，鄧莉瑩.爆炸復(fù)合板壓力容器徑向裂紋的無損檢測及其安全性分析[J].焊接學(xué)報，2018，39（10）：54-60.

[3]于清宇，倪學(xué)志，張磊磊，陳心一，楊建昌.壓力容器無損檢測技術(shù)的合理選擇與應(yīng)用研究[J].化工管理，2018（28）：89-90.

[4]陳明奕.成型封頭全厚度設(shè)計及其與筒體連接處周向應(yīng)力限制和無損檢測的研究[J].化工設(shè)備與管道，2018，55（03）：9-12.

[5]孫曉強，陳東輝，王巍.淺談射線探傷在壓力容器無損檢測中的應(yīng)用構(gòu)建[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（17）：36.