淺析壓力容器無損檢測技術(shù)的選擇與核心應(yīng)用

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

0 前言

現(xiàn)在壓力容器已經(jīng)成為我國各個(gè)工業(yè)行業(yè)主要使用的一種承壓類特種設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)中，使用壓力容器需要承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)泄露爆炸等重大事故，將會(huì)直接影響人民群眾的生命安全，而且還會(huì)造成很嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至?xí)霈F(xiàn)毒氣體散布現(xiàn)象，后果很嚴(yán)重。所以為了保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，需要對(duì)壓力容器的無損檢測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的探究。

1 壓力容器無損檢測技術(shù)合理選擇

1.1 無損檢測技術(shù)的類型

經(jīng)過多年的發(fā)展，目前我國的壓力容器無損檢測技術(shù)逐漸成熟，主要有射線檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)及滲透檢測技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用得范圍比較廣泛[1]。由于無損檢測技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，需要從多角度出發(fā)對(duì)檢測技術(shù)進(jìn)行考慮。1）要將無損檢測技術(shù)多和破壞性檢測技術(shù)結(jié)合，這是由于當(dāng)前無損檢測技術(shù)還存在著一定的局限性，無法完全替代之前的破壞性技術(shù)，例如檢驗(yàn)一個(gè)液化氣罐的承壓極限，就需要用破壞性檢測技術(shù)進(jìn)行爆破試驗(yàn)。2）選擇安全的檢驗(yàn)地點(diǎn)及檢測方法、合理地安排檢驗(yàn)時(shí)間和方案，結(jié)合被檢測設(shè)備的使用參數(shù)和使用工況等制定詳細(xì)的檢驗(yàn)方案檢測不同的壓力容器。

1.2 正確選擇無損檢測技術(shù)類型

由于無損檢測技術(shù)本身的類型較多，所以需要對(duì)具體的情況進(jìn)行具體分析，科學(xué)有效地挑選合適的壓力容器類型以及檢測環(huán)境，射線檢測、超聲檢測以及滲透檢測等技術(shù)都有不同的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍，因此需要技術(shù)人員在使用之前進(jìn)行綜合分析，外在形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是需要考慮的因素，在多加對(duì)比分析之后才能得出一個(gè)最佳的方案，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而保證承壓類特種設(shè)備的安全運(yùn)行。因?yàn)閴毫θ萜鞅旧硎且糜诔惺軌毫Φ?，所以無損檢測技術(shù)也不能只使用一種檢測方法，需要多種檢測方法綜合運(yùn)用，為了能夠合理地對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測，在發(fā)現(xiàn)某個(gè)檢測方式不適用時(shí)，就要及時(shí)更換，所以需要專業(yè)技術(shù)人員制定檢驗(yàn)方案時(shí)，多方面地考慮使用過程中可能出現(xiàn)的意外情況，從而設(shè)計(jì)出一套可行實(shí)用的檢驗(yàn)檢測方案，這樣可以應(yīng)對(duì)檢驗(yàn)檢測過程中各種可能出現(xiàn)的情況，從而保證檢驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性、有效性，為企業(yè)的安全運(yùn)行提供可靠的技術(shù)支撐。

2 壓力容器無損檢測技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用

2.1 射線檢測技術(shù)的有效運(yùn)用

在各種無損檢測技術(shù)中，射線檢測技術(shù)是一個(gè)具有物理性質(zhì)的檢測技術(shù)，其主要是通過X 光來進(jìn)行檢測，射線在不同介質(zhì)當(dāng)中的穿透性是不一樣的，而且也會(huì)反饋回來不一樣的射線吸收率，可以根據(jù)對(duì)折回來的射線情況估計(jì)壓力容器的具體狀態(tài)，判斷出壓力容器可能存在的缺陷。在進(jìn)行試驗(yàn)的過程當(dāng)中，可以運(yùn)用例如碳素鋼和不銹鋼等不同介質(zhì)的金屬材料，當(dāng)做標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于壓力容器缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)和測量，檢驗(yàn)檢測人員對(duì)檢測出的缺陷進(jìn)行記錄，為后期的修理改造工作做基礎(chǔ)準(zhǔn)備[2]。射線檢測主要是通過發(fā)出一些比較均勻的射線射向材料的內(nèi)部，根據(jù)射線折回投射在膠片上，再根據(jù)感光反應(yīng)出的數(shù)據(jù)來分析內(nèi)部是否已經(jīng)產(chǎn)生缺陷以及缺陷的大小，缺陷在壓力容器內(nèi)部的分布情況等信息。這種檢測的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)所檢測的壓力容器進(jìn)行定性測量，測量范圍廣、效率高，有助于壓力容器的及時(shí)修理改造工作。

2.2 超聲檢測技術(shù)的有效運(yùn)用

超聲檢測技術(shù)主要是利用超聲波在不同介質(zhì)當(dāng)中的傳播速度不同進(jìn)行測量，其在傳播的過程當(dāng)中會(huì)逐漸變?nèi)?，在遇到有障礙之后還進(jìn)行反彈，超聲波的反彈方式主要有3 種，分為反射、折射和散射等，可以用于一些比較復(fù)雜的壓力容器檢測工作當(dāng)中，工作人員可以根據(jù)不同的反彈形態(tài)判斷出壓力容器內(nèi)部的情況。超聲波是通過將聲波發(fā)射出去，再收集回聲波來進(jìn)行分析，可以在接收器上提前設(shè)定被檢測設(shè)備的聲速和被檢測設(shè)備的壁厚等數(shù)據(jù)，從而根據(jù)物理接收反射裝置，將無缺陷的情況作為標(biāo)準(zhǔn)，就可以直接根據(jù)所產(chǎn)生的反射情況來判斷壓力容器內(nèi)部的情況，這樣比較方便，也可以提高檢測技術(shù)工作的效率。而且這種檢測方案與其他的檢測方法相比較為精確，具有很高的檢測比率，在壓力容器內(nèi)部的焊接縫一般分布比較密集，而且復(fù)雜難以檢測，一般就會(huì)使用這種超聲波的方法來進(jìn)行無損檢測，這樣可以較為清晰地檢測出缺陷所處的深度及缺陷的形狀，可以定量地對(duì)缺陷進(jìn)行測量，從而使檢驗(yàn)人員能夠精確的判斷缺陷位置及缺陷情況并加以分析，得到定量的檢測結(jié)果。

2.3 滲透檢測技術(shù)的應(yīng)用

滲透檢測技術(shù)是一種以毛細(xì)作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法?？蓮V泛應(yīng)用于檢測大部分的非吸收性物料的表面開口缺陷，例如鋼鐵、有色金屬和陶瓷及塑料等，對(duì)于形狀復(fù)雜的缺陷也可以一次性全面檢測。主要用于裂紋、白點(diǎn)、疏松和夾雜物等缺陷的檢測，無需額外設(shè)備。其主要是利用顏色醒目的滲透劑的滲透來顯示出壓力容器表面缺陷情況的方法，一般是用紅色的滲透液，少數(shù)是用黑色的滲透液進(jìn)行檢測，觀察具體的容器滲透性，在滲透過后經(jīng)過清洗劑和顯像劑，根據(jù)最后在容器表面形成的紋路來進(jìn)行判斷，通過觀察壓力容器由內(nèi)而外滲出的痕跡大小和分布情況來進(jìn)行分析。滲透檢測的缺陷顯示很直觀，能大致確定缺陷的性質(zhì)，檢測靈敏度較高，對(duì)容器表面缺陷的排查很方便。滲透檢測能直觀快捷地檢測出缺陷的屬性，尤其是對(duì)筒體接管處及C、D 類焊縫檢測缺陷非常便捷，但是準(zhǔn)確地測量缺陷的深度。滲透探傷的基本操作過程如圖1 所示。

2.4 磁粉檢測技術(shù)運(yùn)用

磁粉檢測技術(shù)依據(jù)的是磁場原理，通過鐵磁性材料工件被磁化后，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出缺陷不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。檢驗(yàn)檢測人員可以通過對(duì)磁性線上的凹凸情況進(jìn)行分析探究，可以對(duì)磁場來源的缺陷處進(jìn)行分析。這種檢測技術(shù)也有獨(dú)特的優(yōu)勢，它對(duì)鐵磁性材料的容器或者其他磁性較強(qiáng)的金屬材料的缺陷檢測非常敏感，極其細(xì)微的地方都可以檢測出來，而且檢測的效率很高。這種檢測技術(shù)的不足之處是不能檢測不銹鋼材料，而且需要與其他無損檢測技術(shù)結(jié)合使用，才能保證檢測的精確度，而且這種檢測技術(shù)是針對(duì)壓力容器表面缺陷的檢測方法，對(duì)容器材質(zhì)內(nèi)部的缺陷情況無能為力，所以要根據(jù)設(shè)備本身情況及使用工況等綜合考慮、具體分析，從而選擇最適用、最有效的檢測方法[3]。

3 結(jié)語

在時(shí)代快速發(fā)展的今天，很多工業(yè)生產(chǎn)都在使用壓力容器，不同的檢測技術(shù)具體適用于哪種情況的壓力容器檢測，又存在哪些不足之處，都需要工作人員在實(shí)際檢測過程中擇優(yōu)進(jìn)行選擇，從而提高壓力容器缺陷的檢出率，為壓力容器的安全運(yùn)行和工作人員生命財(cái)產(chǎn)的安全提供保障，因此，需要加強(qiáng)壓力容器的使用管理，才能有助于企業(yè)發(fā)展?；诖?，該文對(duì)幾種常見的檢測技術(shù)進(jìn)行分析，也是希望能夠給工業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)人員提供一個(gè)參考，為保障廣大人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全提供技術(shù)支撐及檢驗(yàn)服務(wù)，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

圖1 滲透探傷的基本操作過程