壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

楊陽(yáng)

摘 要：壓力容器的安全性受到人們廣泛關(guān)注，因此需要執(zhí)行科學(xué)的檢驗(yàn)檢測(cè)。由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有高效率，非傷害和強(qiáng)安全性等特點(diǎn)，所以被廣泛接受和使用。在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)幫助下對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)，能有效地避免失敗事故發(fā)生，保證設(shè)備正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，不僅適用于壓力容器的檢驗(yàn)檢測(cè)，還能在壓力容器生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮作用，從而很大地改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：壓力容器;使用特點(diǎn);無(wú)損檢測(cè)

1壓力容器的使用特點(diǎn)以及引起安全事故的因素

1.1壓力容器的使用特點(diǎn)

與其他普通機(jī)械相比，壓力容器具有使用壽命長(zhǎng)、不易磨損等特點(diǎn)，但作為特種設(shè)備之一，壓力容器在使用過(guò)程中容易發(fā)生安全生產(chǎn)事故。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)壓力容器安全事故率為0.14%，與其他設(shè)備相比，壓力容器事故具有高度破壞性的特點(diǎn)，在發(fā)生事故爆炸情形下，將生產(chǎn)巨大的沖擊波，損傷半徑可達(dá)20公里。另外，壓力容器工作介質(zhì)主要為易燃、易爆、有毒等化學(xué)物質(zhì)，一旦壓力容器出現(xiàn)跑冒滴漏等問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)各種化學(xué)反應(yīng)，迅速地向外延伸，造成嚴(yán)重的化工爆炸和其他安全問(wèn)題。

壓力容器一般在比較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行。在承受較大的工作壓力同時(shí)，還要在高溫、深寒、特殊生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行。由于目前我國(guó)壓力容器主要以焊接方式連接其內(nèi)部結(jié)構(gòu)件，受到焊接工藝水平的影響，在制造過(guò)程中壓力容器的焊縫及熱影響區(qū)容易出現(xiàn)的缺陷，而這些缺陷一旦形成，不及時(shí)處理，將會(huì)擴(kuò)展，容易導(dǎo)致安全生產(chǎn)問(wèn)題。

針對(duì)以上特點(diǎn)，我們?cè)趬毫θ萜鳈z驗(yàn)中引入了無(wú)損檢測(cè)手段。

無(wú)損檢測(cè)也叫無(wú)損探傷，采用射線、超聲、紅外、電磁等原理技術(shù)并結(jié)合儀器對(duì)材料、零件、設(shè)備進(jìn)行缺陷、化學(xué)、物理參數(shù)檢測(cè)的技術(shù)。對(duì)試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法？。壓力容器檢驗(yàn)過(guò)程中常用的無(wú)損檢測(cè)手段主要有超聲檢測(cè)（UT）、射線檢測(cè)（RT）、滲透檢測(cè)（PT）和磁粉檢測(cè)（MT）。以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷為目的采用RT、UT，以發(fā)現(xiàn)表面缺陷為目的的采用PT、MT。

2壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)類型

2.1壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)類型之超聲波檢測(cè)法

超聲波檢測(cè)技術(shù)適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種試件的無(wú)損檢測(cè)。主要是利用高頻率的聲波在不同的材料界面上反射回來(lái)的特性進(jìn)行探傷的。作用原理為：利用晶片的壓電效應(yīng)，通入交流電，使晶片產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出高頻超聲波，超聲波在同一均勻介質(zhì)中按直線傳播，且傳播速度不變，當(dāng)它傳播到不同的材料界面上時(shí)，會(huì)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。這種檢測(cè)技術(shù)能夠更加精準(zhǔn)的檢測(cè)出部件的具體幾何特性缺陷，能檢測(cè)出焊接接頭內(nèi)部存在的缺陷，面狀缺陷檢出率較高。由于超聲波穿透能力強(qiáng)，可用于大厚度原材料和焊接接頭的檢測(cè)，能夠確定缺陷的位置和尺寸，成本費(fèi)用低、無(wú)污染、測(cè)量數(shù)值更加精準(zhǔn)。但其對(duì)具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測(cè)有困難;并且缺陷的位置、取向和形狀以及材質(zhì)和晶粒度都對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響，檢測(cè)結(jié)果也無(wú)直接見(jiàn)證記錄且較難確定體積狀缺陷或面狀缺陷的具體性質(zhì)。

2.2壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)類型之射線檢測(cè)法

射線檢測(cè)是檢驗(yàn)過(guò)程中常用的無(wú)損檢測(cè)手段。它根據(jù)被檢工件由于成分、密度、厚度的不同，利用X射線或者γ射線完成膠片感光，當(dāng)射線透過(guò)材料內(nèi)部缺陷時(shí)，由于缺陷（如氣孔、裂紋等）處吸收射線的能力較差，故投射到材料底部膠片上相應(yīng)部位的感光度較大，根據(jù)底片上的不同感光度可以鑒別出缺陷的存在與否，以及缺陷的外形和大小。這種方法設(shè)備不受損傷的同時(shí)，檢測(cè)出具體的缺陷部件。能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質(zhì)。但較難檢測(cè)出厚鍛件、管材和棒材中存在的缺陷，也較難檢測(cè)出焊縫中存在的細(xì)小裂紋和層間未熔合以及難以確定缺陷的深度位置和自身高度。對(duì)承壓設(shè)備直徑較大而采用γ射線源進(jìn)行中心曝光法時(shí)，焊縫中存在的面狀缺陷也難以檢測(cè)出來(lái)。

2.3壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)類型之滲透檢測(cè)法

所謂滲透檢查法，是指以滲透液為檢查介質(zhì)，其原理是利用毛細(xì)現(xiàn)象檢查材料表面開(kāi)口缺陷的一種無(wú)損檢驗(yàn)方法。將一種含有染料的著色或熒光的滲透劑涂覆在零件表面上，在毛細(xì)作用下，由于液體的潤(rùn)濕與毛細(xì)管作用使?jié)B透劑滲入表面開(kāi)口缺陷中去。然后去除掉零件表面上多余的滲透劑，再在零件表面涂上一層薄層顯像劑。缺陷中的滲透劑在毛細(xì)作用下重新被吸附到零件表面上來(lái)而形成放大了的缺陷圖象顯示。其基本流程為滲透-清洗-顯像-觀察。滲檢測(cè)方法具有成本低，性價(jià)比高，能檢測(cè)出金屬材料中的表面開(kāi)口缺陷，如氣孔、夾渣、裂紋、疏松等。但較難檢測(cè)多孔材料。

2.4壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)類型之磁粉檢測(cè)法

磁粉檢測(cè)是利用鐵磁性材料在磁場(chǎng)中被磁化后，在表面或者近表面的缺陷處產(chǎn)生漏磁的現(xiàn)象進(jìn)行探傷。當(dāng)鐵磁性壓力容器表面或近表面有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時(shí)，由于缺陷本身是非磁性的，磁力線不易穿過(guò)，而是繞過(guò)，從而在缺陷處出現(xiàn)磁粉不連續(xù)，將缺陷顯示出來(lái)，根據(jù)顯示特征檢測(cè)人員能夠直接看出缺陷位置以及缺陷大小，具有較高的使用靈敏度，成本等特點(diǎn)。能檢測(cè)出鐵磁性材料中的表面開(kāi)口缺陷和近表面缺陷。但難以檢測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件，無(wú)法檢測(cè)非鐵磁性材料工件。

3結(jié)語(yǔ)

利用無(wú)損檢測(cè)，在不損害壓力容器性能的前提下，對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)，然后通過(guò)分析比較數(shù)據(jù)，確定壓力容器產(chǎn)品是否存在超標(biāo)缺陷，及時(shí)消除隱患，保證其安全運(yùn)行，從而有效提高壓力容器的使用效率。

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