無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在汽車罐車檢驗(yàn)中應(yīng)用分析

李治祥 孟紅軍

摘 要：液化石油氣、液氨、液氯、液化天然氣等工業(yè)用原料、燃料得到廣泛應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)和生活用量不斷增強(qiáng)，隨著市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，裝載這些介質(zhì)的汽車罐車開(kāi)始廣泛進(jìn)入到人們的視野，并且發(fā)揮著重要的作用。定期對(duì)汽車罐車進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠有效的預(yù)防相關(guān)安全事故的發(fā)生。采用無(wú)損檢測(cè)對(duì)汽車罐車罐體進(jìn)行檢測(cè)，能夠有效對(duì)容器存在的相關(guān)缺陷進(jìn)行查明，并排除所存在的缺陷。

關(guān)鍵詞：汽車罐車;定期檢驗(yàn);無(wú)損檢測(cè)

汽車罐車作為移動(dòng)式壓力容器中的一種，承擔(dān)著主要運(yùn)輸作用。按照SG R0005-2011《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》以及TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》的要求必須進(jìn)行定期檢驗(yàn)。在運(yùn)輸過(guò)程中，若是汽車汽車罐車上的某個(gè)部分出現(xiàn)問(wèn)題，可能對(duì)運(yùn)輸?shù)陌踩栽斐捎绊?，如罐體內(nèi)表面縱向裂紋、罐體表面操作臺(tái)及閥門充裝部位腐蝕、安全附件失效等等。上述問(wèn)題都可能危及汽車罐車的安全運(yùn)行。

1.滲透檢測(cè)是在被檢焊件上浸涂可以滲透的帶有熒光的或紅色的染料，利用滲透劑的滲透作用，顯示表面缺陷痕跡的一種無(wú)損檢測(cè)方法。其簡(jiǎn)單原理是將滲透性很強(qiáng)的液態(tài)物質(zhì)（滲透劑）滲進(jìn)焊件表面缺陷內(nèi)，然后用一種特殊方法或介質(zhì)（顯像劑）再將其吸附到表面上來(lái)，以顯示出缺陷的形狀和部位。滲透檢測(cè)根據(jù)滲透液所含的染料成分，可分為熒光法、著色法和熒光著色法三大類。滲透檢測(cè)通常分為預(yù)清洗、施加滲透液、去除、施加顯像劑、干燥處理、觀察及評(píng)定顯示痕跡、后處理等7個(gè)步驟。在進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，要注重檢測(cè)的規(guī)范性，并對(duì)檢測(cè)的步驟以及檢測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄的，來(lái)提升檢測(cè)的可靠性。這種檢測(cè)方式具有一定的優(yōu)勢(shì)，能夠提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性，另外也便于檢測(cè)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，靈敏性高。由于這種操作方式較為簡(jiǎn)便，且成本較低，所以具有較強(qiáng)的普適性對(duì)于大型的設(shè)備檢測(cè)更加適合。缺陷在于這種檢測(cè)方式需要利用一定的化學(xué)原料，在清洗的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生部分有害物質(zhì)，進(jìn)而造成對(duì)環(huán)境的損害，以及有害物質(zhì)對(duì)汽車罐車盛裝介質(zhì)的污染。對(duì)常溫碳鋼材質(zhì)汽車不建議使用滲透檢測(cè)技術(shù)，對(duì)部分低溫不銹鋼汽車罐車的檢測(cè)優(yōu)先使用滲透檢測(cè)技術(shù)，有利于發(fā)現(xiàn)低溫汽車罐車罐體內(nèi)焊縫、外罐體與管路連接部位、管路連接部位使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷。

2.磁粉探傷就是利用工件缺陷處的漏磁場(chǎng)與磁粉的相互作用來(lái)工作。它依靠鋼鐵制品表面和近表面缺陷（如裂紋，夾渣，發(fā)紋等）磁導(dǎo)率和鋼鐵磁導(dǎo)率的差異，磁化后這些材料不連續(xù)處的磁場(chǎng)將發(fā)生畸變，形成部分磁通泄漏處工件表面產(chǎn)生了漏磁場(chǎng)。磁粉探傷對(duì)于鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗(yàn)非常有效;設(shè)備和操作均較簡(jiǎn)單;檢驗(yàn)速度快，便于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)大型設(shè)備和工件進(jìn)行探傷;檢驗(yàn)費(fèi)用也較低。不過(guò)缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)了。它僅適用于鐵磁性材料;僅能顯出缺陷的長(zhǎng)度和形狀，而難以確定其深度;對(duì)剩磁有影響的一些工件，經(jīng)磁粉探傷后還需要退磁和清洗。按照TSG R0005-2011《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》以及TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》中汽車罐車全面檢驗(yàn)要求必須進(jìn)行表面檢測(cè)。在所檢驗(yàn)的汽車罐車中磁粉檢測(cè)是應(yīng)用最多的一種無(wú)損檢測(cè)方法，在對(duì)接焊縫、氣（液）相接管、加強(qiáng)圈角焊縫等內(nèi)表面使用熒光磁粉檢測(cè)更能發(fā)現(xiàn)裂紋缺陷。

3. 超聲檢測(cè)是利用超聲能透入金屬材料的深處，并由一截面進(jìn)入另一截面時(shí)，在界面邊緣發(fā)生反射的特點(diǎn)來(lái)檢查零件缺陷的一種方法，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波，在熒光屏上形成脈沖波形，可以通過(guò)這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。其原理可分為缺陷回波法、穿透法、共振法。按波形分可分為縱波、橫波、表面波和板波等?？v波是用來(lái)探測(cè)金屬鑄錠、坯料、中厚板、大型鍛件和形狀比較簡(jiǎn)單的制件中所存在的缺陷;橫波是探測(cè)管材中的周向和軸向裂縫、劃傷、焊縫中的氣孔、夾渣、裂縫、未焊透等缺陷;表面波可探測(cè)形狀簡(jiǎn)單的鑄件上的表面缺陷;板波可探測(cè)薄板中的缺陷。TSG R0005-2011《移動(dòng)式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》以及TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則》中對(duì)汽車罐車進(jìn)行年度檢驗(yàn)和全面檢驗(yàn)未明確要求必須進(jìn)行埋藏缺陷檢測(cè)，但超聲檢測(cè)對(duì)于發(fā)現(xiàn)汽車罐車對(duì)接焊縫埋藏缺陷無(wú)疑是一種可靠的方式。在實(shí)際定期檢驗(yàn)中超聲檢測(cè)可作為一種可選的檢測(cè)手段，對(duì)于液氯、氟化氫等劇毒、腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)建議對(duì)罐體內(nèi)表面對(duì)接焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè)，增加埋藏缺陷的檢出率，提高汽車罐車的安全使用性能。

4.衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（TOFD）：是一種基于衍射信號(hào)實(shí)施檢測(cè)的技術(shù)，即衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)。利用缺陷端點(diǎn)的衍射波信號(hào)探測(cè)和測(cè)量缺陷的尺寸。最常見(jiàn)的方式叫做非平行掃查。這種掃查方式，探頭的移動(dòng)方向是沿著焊縫方向，垂直于聲束的方向。它適用于焊縫的快速檢測(cè)，而且常常在單一通道時(shí)使用。非平行掃查的結(jié)果稱為D掃描，它顯示的圖像是沿著焊縫中心剖開(kāi)的截面。由于兩個(gè)探頭置于焊縫的兩側(cè)，焊縫余高不影響掃查，這種掃查方式效率高，速度快，成本低，操作方便，只需一個(gè)人便可以完成。TOFD技術(shù)按照NB/T47013.10-2015只能使用于T≥12mm板厚的焊縫檢測(cè).對(duì)于一般內(nèi)徑是2200mm左右，罐體名義厚度在10mm的左右常溫汽車罐車，一般不適用TOFD檢測(cè)。但對(duì)于≥12mm的常溫汽車罐車可用TOFD技術(shù)快速掃查罐體對(duì)接焊縫，可作為汽車罐車定期檢驗(yàn)很好的一種輔助檢測(cè)方法。

5. 射線檢測(cè)，也是檢測(cè)較為常見(jiàn)的一種方式。這種檢測(cè)主要是利用射線穿透材料，來(lái)對(duì)厚度及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)射線所反饋的衰減程度來(lái)確定被檢測(cè)物內(nèi)部所存在的缺陷。射線檢測(cè)方法對(duì)于汽車罐車制造過(guò)程中應(yīng)用廣泛，對(duì)焊接產(chǎn)生缺陷的檢出率很高。但在汽車罐車定期檢驗(yàn)中很少得到應(yīng)用。因其定期檢驗(yàn)中的汽車罐車罐體已與車架固定連接，使用射線機(jī)進(jìn)行射線檢測(cè)的操作難度較大或使用γ射線檢測(cè)都對(duì)輻射與防護(hù)要求較高。如果對(duì)使用常規(guī)超聲檢測(cè)和衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（TOFD）難以定性分析的缺陷，在有檢測(cè)工裝和輻射防護(hù)達(dá)到要求的情況下，可以采用射線檢測(cè)方法對(duì)缺陷部位進(jìn)行定性分析，有利于分析缺陷形成的原因。

綜上所述，在汽車罐車定期檢驗(yàn)中選擇合適的無(wú)損檢測(cè)方法，更能有效的發(fā)現(xiàn)汽車罐車使用產(chǎn)生的缺陷，分析產(chǎn)生缺陷的原因，進(jìn)而顯著提升汽車罐車的使用年限。

參考文獻(xiàn)：

[1]張銳 . 無(wú)損檢測(cè)在汽車罐車定期檢驗(yàn)中的方法分析. 基層建設(shè)，2019，26 .

[2]超聲檢測(cè)

[3]磁粉檢測(cè)

[4]滲透檢測(cè)

[5]衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)

[6]射線檢測(cè)