壓力容器無損檢測技術分析與對策研究

肖長華 石巍 徐建軍

江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院鹽城分院 江蘇鹽城 224000

壓力容器的使用遍及我國經(jīng)濟建設中的各個領域，特別是機械、石油、化工等生產(chǎn)行業(yè)。作為承壓類特種設備具有高風險的特征，一旦發(fā)生事故往往會給人民帶來嚴重的身體傷害和經(jīng)濟損失。無損檢測是保證其質(zhì)量和安全的重要手段之一。

1 無損檢測技術應用的特點分析

1.1 安全性

無損檢測技術安全性主要表現(xiàn)為：檢測技術在實施中檢測介質(zhì)的安全性、檢測操作方式的安全性、檢測程序?qū)嵤┑陌踩?。檢測作業(yè)中規(guī)避了因技術安全性不足造成的人員傷亡、構件損害等不良現(xiàn)象，確保壓力容器的安全、穩(wěn)定運行。

1.2 可靠性

無損檢測技術可靠性主要表現(xiàn)為：通過超聲波、射線等技術進行檢測作業(yè)，能夠全面覆蓋檢測裝置進行質(zhì)量檢測作業(yè)。因此，在檢測數(shù)據(jù)的獲取方面獲得了較為完整的檢測數(shù)據(jù)[1]。完整的檢測數(shù)據(jù)為壓力容器檢測質(zhì)量的客觀性評估奠定了的基礎。

2 無損檢測技術在應用過程中應遵守的原則

無損檢測技術包括射線檢測、滲透檢測、磁粉檢測以及超聲波檢測等，每種檢測方法有其優(yōu)勢，也有其局限性。在選擇檢測方法時，要遵守以下原則：一是在進行壓力容器檢測前明確檢驗目標，根據(jù)目標選擇與之相適應的最佳檢測方法[2]。二是根據(jù)壓力容器的形狀、大小、材料還有可能出現(xiàn)的缺損現(xiàn)象制定檢測計劃、選擇檢測方法。三是在一項檢測中，若條件允許，應盡可能多用幾種檢測方法，互相對照和驗證。同時，在無損檢測中，既要保證檢測結(jié)果的質(zhì)量，還要保證在安全的前提下，檢測方法的經(jīng)濟性，做到各種無損檢測方法的合理應用[3]。

3 無損檢測技術在壓力容器中的應用分析

3.1 超聲波檢測

超聲波檢測原理：利用超聲波能在彈性介質(zhì)中傳播，在界面上產(chǎn)生反射、折射等來探測材料內(nèi)部或表面缺陷，通過超聲波傳播及返回過程中產(chǎn)生的阻礙、測繪曲線的波動現(xiàn)象和規(guī)律，分析壓力容器中是否存在缺陷，例如夾渣、裂紋、未熔合以及其他質(zhì)量問題。超聲波無損檢測檢測厚度大，靈敏度高、速度快、成本低，能對缺陷定位和定量，具備適用性強、檢測效率高以及安全等優(yōu)勢。

3.2 磁粉檢測

磁粉檢測原理：鐵磁類材料的不連續(xù)造成缺陷，該設備被磁化之后，缺陷部位會產(chǎn)生漏磁場，在適宜的光照條件下觀察設備表面的磁粉，就能根據(jù)磁粉的痕跡確定缺陷的部位及形狀。磁粉檢測的優(yōu)勢是能夠直觀的確定缺陷的位置及形狀且操作簡單、經(jīng)濟適用、檢測靈敏度高。缺點是不適用于非鐵磁類材料。

3.3 射線檢測

射線檢測原理是射線穿透工件時，由于缺陷與工件材料對射線的衰減作用不同，從而使膠片感光不同，在底片上形成黑度不同的影像，據(jù)此來判斷材料的缺陷。其優(yōu)點是缺陷顯示比較直觀，檢測結(jié)果可長期保存。Χ射線探傷檢測技術主要通過Χ射線發(fā)射裝置，結(jié)合成像膠片，通過Χ射線成像膠片中的陰影區(qū)域以及顯像異常區(qū)域?qū)α鸭y、夾渣以及尺寸規(guī)格現(xiàn)狀進行評估[4]。

3.4 滲透檢測

滲透檢測原理為：工件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細作用下，滲透劑可以滲入表面開口缺陷中；去除工件表面多余的滲透劑，干燥后再在工件表面施涂吸附介質(zhì)：顯像劑；同樣在毛細作用下，顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像劑中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷處的滲透痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而檢測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測不受材料種類的限制，可一次檢出工件表面不同方向的缺陷，靈敏度高、使用方便、操作簡單。

4 無損檢測技術在壓力容器中的對策研究

4.1 壓力容器制造過程中無損檢測技術的對策研究

壓力容器在制造過程中最關鍵的是焊接質(zhì)量，焊接接頭內(nèi)部質(zhì)量檢查的對策是采用射線檢測。例如，某單位一臺壓力容器制造過程中進行射線探傷，底片如下：

在射線底片中發(fā)現(xiàn)該焊接接頭存在焊接接頭根部未融合，此時提出返修要求，確保了壓力容器的制造質(zhì)量。

4.2 壓力容器使用過程中的無損檢測技術的對策研究

壓力容器使用過程中出現(xiàn)的問題主要是介質(zhì)對材料的腐蝕，這時的對策是采用表面無損檢測，鐵磁性材料進行磁粉檢測，非鐵磁性材料進行滲透檢測。例如：某單位一臺在用不銹鋼壓力容器在檢驗過程中采用滲透檢測，結(jié)果如下：

檢測結(jié)果表明此焊縫在使用過程中出現(xiàn)表面裂紋，存在安全隱患，應立即進行情況分析，提出整改措施，消除安全隱患，保護使用單位的人生財產(chǎn)安全。

5 結(jié)語

提示相關企業(yè)在壓力容器的檢驗工作中，根據(jù)無損檢測方法各自優(yōu)點結(jié)合應用，提高檢驗工作的質(zhì)量與效率，從而保證壓力容器的安全使用。