壓力容器的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用探討

潘銘明

摘要：隨著我國(guó)生產(chǎn)力的提高和技術(shù)的進(jìn)步，化工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)壓力容器的需求也越來(lái)越大。壓力容器主要被用于承受各種危險(xiǎn)壓力因素，一旦發(fā)生安全問(wèn)題，就容易引起一系列的連鎖反應(yīng)。由于生產(chǎn)技術(shù)的限制，實(shí)際生產(chǎn)中仍然很容易出現(xiàn)壓力容器破損和泄露的問(wèn)題，因此定期維護(hù)、檢測(cè)壓力容器的性能在工業(yè)生產(chǎn)中有非常重要的意義。本文將對(duì)壓力容器的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概念和應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無(wú)損檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用

一、概述

（一）壓力容器簡(jiǎn)介

壓力容器是指承裝氣體或液體，并能夠承受壓力的密閉容器。當(dāng)下，壓力容器被使用在很多領(lǐng)域中，尤其在工業(yè)生產(chǎn)和軍用設(shè)備中具有重要的地位和作用。壓力容器一般被用于儲(chǔ)存、傳熱或是作為進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器，要承受高溫高壓、強(qiáng)腐蝕性等多種壓力。一旦壓力容器發(fā)生泄露或爆炸，就容易引發(fā)一系列的事故，造成嚴(yán)重的后果。因此，提升壓力容器的安全性能極為重要。

（二）無(wú)損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

與有損檢測(cè)技術(shù)相對(duì)的，無(wú)損檢測(cè)是指在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象的性能、結(jié)構(gòu)、組織的前提下，對(duì)目標(biāo)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的一種方法。傳統(tǒng)的有損檢測(cè)技術(shù)會(huì)使檢測(cè)目標(biāo)在一定程度上產(chǎn)生損耗，甚至破壞目標(biāo)使之無(wú)法發(fā)揮原有的功能，因此新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)更加受到人們的關(guān)注。

除去不會(huì)破壞目標(biāo)物品這一特點(diǎn)之外，無(wú)損檢測(cè)比有損檢測(cè)更為全面，且適用范圍更廣。通常出于節(jié)約成本的考慮，有損檢測(cè)只會(huì)運(yùn)用在原材料上，對(duì)于成品和已經(jīng)被投入使用的產(chǎn)品不做檢測(cè)。而無(wú)損檢測(cè)除去可以運(yùn)用在原材料上，仍然可以運(yùn)用在成品身上。除此之外，對(duì)于某一目標(biāo)，可以用多種無(wú)損檢測(cè)方式分別檢測(cè)，也可以多次重復(fù)使用同一檢測(cè)方式，這樣檢測(cè)結(jié)果就更加精確。而有損檢測(cè)通常只能進(jìn)行一次，成本高，損耗大，結(jié)果精度低。

無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)目標(biāo)主要有以下幾點(diǎn)：焊縫表面是否有缺陷，產(chǎn)品表面和內(nèi)部是否存在腐蝕、凹凸不平、劃痕、裂紋等情況，產(chǎn)品內(nèi)部是否有外來(lái)異物，產(chǎn)品裝配是否合格，等等，對(duì)檢測(cè)產(chǎn)品的安全性能很有幫助。除此之外，在日后產(chǎn)品維護(hù)的過(guò)程中，使用無(wú)損檢測(cè)可以很好的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，再針對(duì)這些問(wèn)題對(duì)設(shè)備進(jìn)行修復(fù)或更換，從而規(guī)避潛在的安全事故。

二、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分類

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。根據(jù)不同場(chǎng)合的檢測(cè)需求，人們開(kāi)發(fā)了多種不同的無(wú)損檢測(cè)方式，主要是利用物品的聲、光、電、熱、磁等特性來(lái)進(jìn)行物理化學(xué)檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有以下四種。

（一）超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè)屬于物理檢測(cè)方式的一種。與醫(yī)學(xué)上的運(yùn)用相似，超聲波也可用于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，檢測(cè)目標(biāo)產(chǎn)品是否出現(xiàn)損壞。超聲波是機(jī)械波，傳遞需要介質(zhì)，在不同類型的介質(zhì)中傳遞特性也不同。如果在同一介質(zhì)中傳遞時(shí)遭遇阻礙或是斷層，超聲波就會(huì)發(fā)生折射或反射，容易被儀器追蹤到。結(jié)合超聲波反射方向及強(qiáng)度，可以迅速確定異常所在的位置，以及異常的具體類型。

超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠精準(zhǔn)掃描壓力容器內(nèi)部的缺陷。很多壓力容器要承受高壓，外殼很厚。如果外殼內(nèi)部出現(xiàn)裂縫，僅憑肉眼難以發(fā)覺(jué)。借助超聲波檢測(cè)，就可以快速的找出這些隱患。此外，超聲波檢測(cè)不存在安全隱患，技術(shù)要求也比較簡(jiǎn)單，是目前運(yùn)用最廣泛的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。但超聲波檢測(cè)也存在著一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在它只能掃描壓力容器內(nèi)部的情況，而無(wú)法對(duì)表層的情況進(jìn)行檢測(cè)。

（二）射線檢測(cè)

射線檢測(cè)是最基礎(chǔ)的一種無(wú)損檢測(cè)方法，主要是借助射線對(duì)壓力容器進(jìn)行穿透，再用膠片記錄下來(lái)。射線在穿透過(guò)程中，會(huì)受到介質(zhì)本身特性的影響，強(qiáng)度會(huì)發(fā)生不同程度的衰減。對(duì)不同厚度、不同材料的容器拍攝結(jié)果不同，甚至從不同角度拍攝同一容器的結(jié)果都是不一樣的，可見(jiàn)射線對(duì)于材料性質(zhì)的變化非常敏感。除此之外，射線檢測(cè)的結(jié)果非常直觀，不需要對(duì)拍攝結(jié)果再進(jìn)行其他的深層分析就能知曉壓力容器的缺陷特征。

射線檢測(cè)的缺陷在于雖然射線對(duì)壓力容器是沒(méi)有損傷的，但是對(duì)人體則有著健康威脅，使用過(guò)程中存在著安全隱患，因此需要做好防護(hù)措施。此外，射線檢測(cè)的成本也較高。但射線檢測(cè)仍然是時(shí)下運(yùn)用最廣泛的無(wú)損檢測(cè)方法之一。

（三）金屬磁粉檢測(cè)

金屬磁粉檢測(cè)，是利用金屬的磁力特性對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)。一些壓力容器是金屬材料制成，在使用過(guò)程中由于出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致磁場(chǎng)也改變。此時(shí)可以使用金屬磁粉找出壓力容器磁場(chǎng)異常的位置，再借助其他檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。

金屬磁粉檢測(cè)是一種新型的無(wú)損檢測(cè)方法，目前還在探索階段，并不成熟，不能單獨(dú)使用，必須依靠其他檢測(cè)方法的配合才能最終修復(fù)容器的缺陷。此外，金屬磁粉檢測(cè)技術(shù)適用面較窄，只能使用在磁性材料上。但由于金屬磁粉對(duì)壓力容器的損壞敏感度非常之高，相信這種方法最終能夠取得很好的突破。

（四）滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)又叫滲透探傷，是利用毛細(xì)作用原理探知壓力容器表面是否有微小損壞的一種無(wú)損檢測(cè)方法，也是五大常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法之一。

滲透檢測(cè)通常是使用滲透劑涂抹在壓力容器的表面。一段時(shí)間以后，滲透劑就會(huì)滲透進(jìn)壓力容器表面的缺陷中去。為了使結(jié)果更明顯，需要在滲透劑中加入熒光染料或者其他顯色顏料。將已經(jīng)滲透完畢的壓力容器表面進(jìn)行簡(jiǎn)單清理，隨后對(duì)壓力容器表面進(jìn)行顯像，即可得知壓力容器表面缺陷的狀態(tài)。

滲透檢測(cè)對(duì)肉眼難以識(shí)別的微小缺陷有著顯著的檢測(cè)功效，且可以應(yīng)用在各種材料上，不受待測(cè)容器外形、結(jié)構(gòu)的限制。但是，如果壓力容器本身由多孔材料制成，滲透檢測(cè)的效果就會(huì)大打折扣。此外，滲透檢測(cè)對(duì)工作人員的技術(shù)水平也有較高的要求。

三、使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的注意事項(xiàng)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的類型很多，每種技術(shù)都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，沒(méi)有完美一說(shuō)。此外，并不是所有技術(shù)都能夠廣泛運(yùn)用在各種類型的壓力容器上。因此，在實(shí)際操作過(guò)程中，要綜合分析檢測(cè)目標(biāo)的特性以及各項(xiàng)技術(shù)的成本，選取最合適的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。必要時(shí)也可同時(shí)使用多種技術(shù)，爭(zhēng)取做到低成本，高精度，最終達(dá)到提高壓力容器安全性的目的。

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（作者單位：浙江星卓換熱設(shè)備有限公司）