淺析壓力容器無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用

魏建金

摘 要：當(dāng)前在我國機(jī)械和石油以及化工等生產(chǎn)行業(yè)廣泛利用壓力容器，壓力容器在使用過程中存在較大風(fēng)險(xiǎn)，如果發(fā)生泄露或者爆炸等問題，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和生命財(cái)產(chǎn)安全，因此需要加強(qiáng)對(duì)壓力容器的檢驗(yàn)檢測，在壓力容器檢驗(yàn)檢測過程中可以利用無損檢測技術(shù)，可以保障產(chǎn)品質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)，確保安全。本文分析了壓力容器無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用，維護(hù)壓力容器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無損檢測技術(shù);應(yīng)用措施

1 概述壓力容器無損檢測技術(shù)的作用

1.1 提高產(chǎn)品質(zhì)量

在壓力容器當(dāng)中利用無損檢測技術(shù)，通過檢測壓力容器表面或近表面缺陷以及內(nèi)部缺陷，可以及時(shí)確定壓力容器存在的問題，保障壓力容器的質(zhì)量。在制造壓力容器的過程中利用無損檢測技術(shù)，可以利用超聲檢測技術(shù)檢查壓力容器的制作材料部件，及時(shí)清除不合格部件，提高材料的質(zhì)量。生產(chǎn)廠家可以發(fā)揮無損檢測技術(shù)的作用，完善產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，使產(chǎn)品整體質(zhì)量得到提升。

1.2 降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本

可以利用無損檢測技術(shù)提前檢測壓力容器，及時(shí)清除不合格的壓力容器產(chǎn)品，避免出現(xiàn)二次返工的問題，也不會(huì)浪費(fèi)生產(chǎn)材料，節(jié)省返修用的成本。如果投入使用不合格的壓力容器，可能會(huì)引發(fā)安全事故，使生產(chǎn)廠家承擔(dān)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，消費(fèi)者有權(quán)退還產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家還需支出額外的費(fèi)用。

1.3 完善生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

利用無損檢測技術(shù)可以監(jiān)測壓力容器整個(gè)生產(chǎn)過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器中存在問題，完善壓力容器制造流程。如果發(fā)現(xiàn)壓力容器制造流程出現(xiàn)問題，技術(shù)人員利用無損檢測技術(shù)可以及時(shí)確定問題原因，同時(shí)提出針對(duì)性的對(duì)策，在源頭解決問題，調(diào)整整個(gè)壓力容器的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

2 概述壓力容器無損檢測技術(shù)

2.1 射線檢測技術(shù)

射線檢測技術(shù)主要是利用x射線和γ射線，利用的信息載體包括膠片和磷光成像板以及數(shù)字成像器件，檢測結(jié)構(gòu)和材料內(nèi)部和表面存在的缺陷。在壓力容器檢測過程中利用射線檢測技術(shù)，主要是檢測金屬材料制受壓元器件和焊接接頭。利用射線技術(shù)檢測壓力容器，可以利用直觀圖像顯示缺陷的位置、數(shù)量和尺寸大小等，但是透照角度會(huì)在一定程度上影響射線檢測效果，因此利用射線檢測技術(shù)可能對(duì)線性缺陷（如裂紋缺陷）檢測靈敏度差。

2.2 超聲檢測技術(shù)

超聲檢測技術(shù)利用折射和反射的規(guī)律檢測壓力容器，超聲波傳播方向是固定的，如果遇到不均勻的介質(zhì)，超聲波就會(huì)出現(xiàn)折射和反射問題，檢驗(yàn)檢測人員可以結(jié)合超聲波傳播方向確定壓力容器內(nèi)部問題。超聲波檢測設(shè)備體積較小，操作過程也十分方便，具有很強(qiáng)的穿透性，此外還具有較高的傳播速度和靈敏性，在金屬和非金屬等壓力容器當(dāng)中都適合利用超聲檢測技術(shù)。

缺陷反射面會(huì)影響到超聲檢測技術(shù)的敏感度，針對(duì)立體缺陷，如果缺陷面積和密集度比較小，利用超聲檢測技術(shù)無法確定清晰反射面，同時(shí)也無法獲取足夠的反射回波，因此針對(duì)體積狀缺陷利用超聲檢測技術(shù)，無法提高檢測率。針對(duì)面積狀缺陷可以利用超聲檢測技術(shù)，可以獲得清洗的發(fā)射面和反射回波，同時(shí)可以提高檢出率，具有較高的敏感度。壓力容器板材經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫和重皮等表面缺陷，內(nèi)部可能會(huì)出現(xiàn)分層和白點(diǎn)等問題，利用超聲檢測技術(shù)獲得顯著的檢測效果。

2.3 紅外熱波檢測

利用紅外熱波檢測技術(shù)，主要是利用反射出的紅外波圖像，可以將壓力容器的實(shí)際情況反映出來，紅外熱波檢測技主要包括被動(dòng)檢測和主動(dòng)檢測兩種方式，被動(dòng)檢測方式無需加熱壓力容器，可以直接檢測缺陷。主動(dòng)檢測需要加熱壓力容器，實(shí)現(xiàn)溫度探傷。在容器焊接和閥門襯套等方面適合利用紅外熱波檢測技術(shù)，可以形成熱班跡影響，可以在壓力容器前期檢測過程中，也適合利用紅外熱波檢測技術(shù)。

2.4 磁粉檢測和滲透檢測

磁粉檢測主要適用于鐵磁性材料制板材、復(fù)合板材、管材、管件和鍛件等表面或近表面缺陷的檢測，以及鐵磁性材料對(duì)接接頭、T型焊接接頭和角接接頭等表面或近表面缺陷的檢測，不適用于非鐵磁性材料的檢測。而滲透檢測適用于非多孔性金屬材料制承壓設(shè)備在制造、安裝及使用中產(chǎn)生的表面開口缺陷的檢測，也適用于非鐵磁性材料（如不銹鋼材料）。在壓力容器檢測過程中利用磁粉檢測技術(shù)時(shí)，需要確定應(yīng)力峰值的集中部位進(jìn)行檢測，同時(shí)可以結(jié)合其他檢測技術(shù)，保障檢測效果，提高檢測靈敏度，這樣可以將磁粉檢測的作用充分發(fā)揮出來。

在強(qiáng)磁性材料表面缺陷檢測中利用磁粉檢測技術(shù)，可以提高整體檢出率，但是很難利用磁粉檢測技術(shù)檢測內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。滲透檢測適合檢測液壓容器的鋼鐵材料和有色金屬等，這類材料很容易產(chǎn)生表面開口缺陷，滲透檢測技術(shù)適合磁性材料檢測。針對(duì)液壓容器的鐵磁性材料中適合利用磁粉檢測技術(shù)，可以有效檢測表面開口缺陷，同時(shí)也可以有效檢測閉口缺陷。

3 壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用對(duì)策

3.1 正確選擇壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用時(shí)機(jī)

壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用主要包括三個(gè)階段，第一方面是對(duì)于原材料實(shí)施無損檢測，可以提高原材料質(zhì)量，在檢測鋼板和鋼鍛件等材料中適合利用超聲檢測技術(shù)。第二方面是在制作壓力容器的過程中利用無損檢測技術(shù)，在制造壓力容器的過程中在各個(gè)工序當(dāng)中利用無損檢測技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷，順利落實(shí)后續(xù)工序。例如利用火焰熱切割處理低合金鋼材會(huì)產(chǎn)生坡口，需要利用磁粉檢測技術(shù)檢測容器缺陷修磨表面，避免坡口表面產(chǎn)生裂紋和分層等問題。在第三方面是在產(chǎn)品中利用無損檢測技術(shù)，例如可以檢查容器焊接接頭，可以利用目視檢查方式檢查容器焊接接頭和形狀尺寸，再利用無損檢測技術(shù)，拼接封頭成型之后可以利用無損檢測技術(shù)。如果材料具有延遲裂紋傾向，完成焊接工作的24h之后需要利用無損檢測技術(shù)。如果材料具有再熱裂紋情況，需要首先實(shí)施熱處理，再利用無損檢測技術(shù)，尤其針對(duì)加釩鋼材料需要落實(shí)再熱裂紋檢測工作。

3.2 合理利用無損檢測方法

壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，在埋藏缺陷檢測過程中可以利用射線無損檢測技術(shù)和超聲波檢測技術(shù)，針對(duì)表面缺陷檢測需要利用磁粉檢測技術(shù)和滲透檢測技術(shù)等，不同檢測方法的特點(diǎn)也是不同的，但是每一種檢測方法都是獨(dú)特不可代替的，壓力容器檢測人員不能任意選擇無損檢測方法。利用射線檢測方法，最小檢測厚度是2mm，同時(shí)沒有規(guī)定厚度上限，因?yàn)樯渚€透照能力是有限的。超聲檢測厚度范圍處于6～500mm范圍內(nèi)，實(shí)際厚度檢測上限要更大一些。

3.3 組合利用無損檢測技術(shù)

在壓力容器中利用無損檢測技術(shù)，因?yàn)槊糠N檢測方法都具有一定的適用范圍，因此實(shí)際檢查內(nèi)容也是不同的，利用超聲波檢測技術(shù)適合檢測裂紋缺陷，具有較高的靈敏性，但是缺乏定性，利用射線檢測技術(shù)可以準(zhǔn)確定性缺陷，在實(shí)際工作過程中可以配合利用二者，這樣可以獲得準(zhǔn)確和可靠的檢測結(jié)果。壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，需要根據(jù)容器特征綜合利用各種無損檢測技術(shù)，將不同方法的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來，保障各種技術(shù)做到優(yōu)勢互補(bǔ)。

3.4 結(jié)合無損檢測技術(shù)和破壞性檢測技術(shù)

利用破壞性檢測技術(shù)，完成檢測工作之后試件也被破壞，因此只是在抽樣檢測當(dāng)中利用破壞性檢測技術(shù)，在壓力容器檢測過程中利用無損檢測技術(shù)不會(huì)損傷壓力容器的材料和結(jié)構(gòu)。但是利用無損檢測技術(shù)無法全面檢測壓力容器所有缺陷，因此需要結(jié)合實(shí)際情況結(jié)合無損檢測技術(shù)和破壞性檢測技術(shù)，獲取綜合評(píng)價(jià)效果，相互對(duì)比配合兩種檢測結(jié)果，可以提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以保障壓力容器的安全性，避免壓力容器使用過程中出現(xiàn)安全事故，保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此檢驗(yàn)檢測人員需要充分發(fā)揮出無損檢測技術(shù)的作用，從而提升對(duì)壓力容器的檢驗(yàn)檢測水平。

參考文獻(xiàn)：

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