淺析壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

田俊杰

摘 要：作為高風(fēng)險(xiǎn)的特種設(shè)備之一，如何確保安全的壓力容器是社會(huì)各行各業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。壓力容器使用不當(dāng)或使用過(guò)程中發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致壓力容器泄漏、爆炸或其他安全隱患。因此，通過(guò)加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地提高壓力容器的質(zhì)量，并且提高壓力容器的安全性，減少壓力容器的質(zhì)量問(wèn)題。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以準(zhǔn)確檢測(cè)并采取及時(shí)有效的措施來(lái)加固壓力容器。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無(wú)損檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的意義

現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，一方面為人類(lèi)提供了更多更好的物質(zhì)生活條件，另一方面，現(xiàn)代生產(chǎn)掩蓋了非常嚴(yán)重的災(zāi)害，壓力容器成為容易發(fā)生此類(lèi)災(zāi)害的設(shè)備。從宏觀(guān)分析來(lái)看，壓力容器事故可歸納為兩類(lèi)：一種是壓力容器本身具有危險(xiǎn)因素，導(dǎo)致其在負(fù)載下破裂，或者在操作過(guò)程中，缺陷會(huì)逐漸擴(kuò)散到危險(xiǎn)狀態(tài)并導(dǎo)致?lián)p壞事故;另一類(lèi)是由于使用或維護(hù)不當(dāng)或人為錯(cuò)誤而直接造成的嚴(yán)重事故，即使容器本身沒(méi)有損壞。壓力容器中的事故不僅阻礙了工廠(chǎng)生產(chǎn)、污染環(huán)境、影響社會(huì)穩(wěn)定，而且對(duì)國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。因此，確保壓力容器的安全性是重要的課題，無(wú)損檢查是確保壓力容器的安全性的重要手段，有必要全面加強(qiáng)無(wú)損檢查。

壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)利用監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)的互聯(lián)，并結(jié)合最新技術(shù)，對(duì)工業(yè)制造的壓力容器進(jìn)行綜合檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了壓力容器檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性。壓力容器的無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用可以通過(guò)對(duì)聲波的運(yùn)用來(lái)確定容器的實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)。

傳統(tǒng)的壓力容器檢測(cè)技術(shù)采用外部提取的形式來(lái)檢查壓力容器，但是這種檢測(cè)技術(shù)對(duì)容器的檢測(cè)帶來(lái)了單方面的損害。在檢查完容器后，其使用壽命也大大縮短，同時(shí)在后期檢測(cè)中壓力容器的安全性也降低了。在常規(guī)工業(yè)生產(chǎn)中，隱藏了某些安全風(fēng)險(xiǎn)。為了保證壓力容器在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用安全，實(shí)施外部檢測(cè)，通過(guò)各種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)壓力容器的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)的安全性提供了保障。

2 壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)和使用原則

壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有四個(gè)主要特征：①想要確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以與破壞性檢測(cè)技術(shù)結(jié)合使用，僅使用某些方法，檢測(cè)結(jié)果是不準(zhǔn)確的。無(wú)損檢測(cè)的最大特點(diǎn)是不會(huì)損壞在使用過(guò)程中檢測(cè)到的材料、工件或結(jié)構(gòu)，這體現(xiàn)了這種檢測(cè)方法的優(yōu)越性。另一方面，壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)本身有其局限性，不能完全代替壓力容器破壞性檢測(cè)技術(shù);②進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，必須把控好檢測(cè)時(shí)間。當(dāng)進(jìn)行壓力容器無(wú)損檢測(cè)時(shí)，需要明確檢測(cè)的目的是，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備條件、材料和制造過(guò)程，確定無(wú)損檢測(cè)的確切時(shí)間;③應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法。在壓力容器的日常檢查中，無(wú)損檢測(cè)方法需要根據(jù)實(shí)際情況，靈活的選擇最合適的檢測(cè)方法;④無(wú)損檢測(cè)方法需要多種方法的組合。在實(shí)際工作中，不可能通過(guò)任何一種無(wú)損檢查方法來(lái)完成準(zhǔn)確的檢查。因此，在無(wú)損檢查過(guò)程中，為了達(dá)到彌補(bǔ)各種方法之間的缺陷的目的，使檢查結(jié)果信息全面準(zhǔn)確，并使檢查內(nèi)容更加清晰，采用多種檢查方法。

相關(guān)檢測(cè)人員收集壓力容器結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息提前預(yù)測(cè)壓力容器缺陷問(wèn)題的主要位置。接下來(lái)，檢測(cè)人員必須根據(jù)壓力容器的檢查目的選擇適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)技術(shù)。例如，對(duì)于壓力容器中的小缺陷，滲透或磁粉檢查方法是主要方法。為了確保無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的合理性，測(cè)試人員將根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)及時(shí)總結(jié)出無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用環(huán)境，然后再對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行合理的總結(jié)。最后，由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)本身存在某些缺陷，因此相關(guān)檢測(cè)人員在檢測(cè)同一位置以驗(yàn)證壓力容器檢測(cè)結(jié)果時(shí)必須使用各種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。

3 壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的種類(lèi)和應(yīng)用

3.1 表面檢查

在壓力容器的檢查中，進(jìn)行非鐵磁性材料的高強(qiáng)度螺栓，焊接部位，焊縫等的表面檢查可以選擇滲透法檢測(cè)，容器外部執(zhí)行著色滲透檢測(cè)，容器內(nèi)部執(zhí)行熒光滲透測(cè)試，磁性材料使用磁粉檢測(cè)。與滲透測(cè)試方法相比，磁粉測(cè)試具有快速和低成本的優(yōu)點(diǎn)?？捎糜诖笮蛪毫θ萜鳈z查。為了及時(shí)檢測(cè)壓力容器的缺陷，可以將造影劑噴灑到壓力容器的檢測(cè)部位，以有效地提高檢測(cè)精度。

3.2 超聲波檢測(cè)方法

超聲波檢測(cè)法是主要通過(guò)利用頻率為0.5～5MHz的超聲波來(lái)檢測(cè)壓力容器的質(zhì)量的方法。超聲波檢測(cè)方法是主要檢測(cè)壓力容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法，但是由于超聲波的頻率特性，在傳播過(guò)程中在壓力容器中發(fā)現(xiàn)異物時(shí)會(huì)發(fā)生反射。由于檢測(cè)人員可以通過(guò)結(jié)合超聲波檢測(cè)產(chǎn)生的反射和實(shí)際檢查工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷壓力容器中是否存在缺陷，因此經(jīng)常將超聲波檢測(cè)應(yīng)用于壓力容器焊接部分的檢查。超聲波檢測(cè)具有穿透力強(qiáng)、響應(yīng)靈敏度高和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，在檢測(cè)壓力容器中的缺陷時(shí)可以提供反饋，以便相關(guān)的檢查人員可以及時(shí)分析尺寸和深度。但是，由于超聲波探傷方法本身的技術(shù)局限性，對(duì)被檢測(cè)物的表面光潔度有很高的要求，不能應(yīng)用于形狀復(fù)雜的壓力容器結(jié)構(gòu)的檢查。

3.3 磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)方法主要用于鐵磁壓力容器的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)原理主要是由于磁場(chǎng)效應(yīng)，在壓力容器的表面的一部分發(fā)生磁化反應(yīng)后發(fā)生不連續(xù)現(xiàn)象時(shí)，會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，以此來(lái)確定容器缺陷的位置、大小和嚴(yán)重性。磁粉檢測(cè)方法的主要優(yōu)點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：其一是直觀(guān)性和靈敏性。這種檢測(cè)方法可以直接看到缺陷的位置和形狀，對(duì)缺陷部位的靈敏性高;第二是易于操作且成本低。僅對(duì)壓力容器表面缺陷進(jìn)行無(wú)損檢查需要磁性粉末，這不僅簡(jiǎn)化了操作程序，而且檢測(cè)成本不高。缺點(diǎn)是只能用于檢查合金，鐵磁性材料如Fe，Ni等的壓力容器，對(duì)壓力容器的材料有很大的限制。

3.4 滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)技術(shù)是一種基于毛細(xì)作用原理的無(wú)損測(cè)試方法，用于檢查表面開(kāi)口缺陷，廣泛用于檢測(cè)大多數(shù)非吸收性材料（如鋼，有色金屬，陶瓷，塑料）中的表面開(kāi)口缺陷，甚至可以一次全面檢測(cè)復(fù)雜形狀的缺陷。它主要用于檢測(cè)裂紋、白點(diǎn)、松動(dòng)、異物等缺陷，而無(wú)需任何其他設(shè)備。它主要利用滲透劑醒目的特性滲透來(lái)顯示壓力容器中的表面缺陷。通常，使用紅色滲透劑，有些則用黑色滲透劑進(jìn)行測(cè)試，檢查特定容器的透明度。加入清潔劑和顯影劑后，根據(jù)在容器表面形成的最終線(xiàn)條進(jìn)行判斷，并觀(guān)察和分析從壓力容器內(nèi)部滲入外部的痕跡的大小和分布。滲透測(cè)試缺陷的顯示非常直觀(guān)，可以大致地區(qū)分缺陷的性質(zhì)，檢測(cè)靈敏度高，在容器表面確認(rèn)缺陷非常方便。滲透測(cè)試可以直觀(guān)，快速地檢測(cè)缺陷屬性，尤其是檢測(cè)配件和焊縫中的缺陷，但它可以準(zhǔn)確地測(cè)量缺陷深度。

3.5 X射線(xiàn)檢測(cè)

顧名思義，所謂的X射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)是指使用X射線(xiàn)檢測(cè)壓力容器組件內(nèi)部是否存在缺陷。由于X射線(xiàn)具有很強(qiáng)的穿透力，因此檢查人員可以根據(jù)X射線(xiàn)對(duì)工件的阻塞來(lái)分析壓力容器部件內(nèi)部缺陷的位置和大小。這是因?yàn)楫?dāng)X射線(xiàn)穿過(guò)有缺陷的壓力容器部件的內(nèi)部時(shí)，其自身的穿透強(qiáng)度顯示出差異變化，并且基于X射線(xiàn)的差異來(lái)分析和判斷壓力容器部件的內(nèi)部損壞。除了常規(guī)的X射線(xiàn)檢查方法外，還有X射線(xiàn)衍射方法。與傳統(tǒng)的X射線(xiàn)檢查方法相比，X射線(xiàn)衍射方法的應(yīng)用可以提供直觀(guān)的內(nèi)部缺陷圖像和壓力容器零件的精確檢查器。X射線(xiàn)衍射測(cè)試結(jié)果以電子形式存儲(chǔ)，因此相關(guān)人員可以在以后階段分析壓力容器的使用情況。然而，X射線(xiàn)檢查方法的使用條件有限，并且除非用戶(hù)根據(jù)使用過(guò)程的需要選擇合適的角度，否則將導(dǎo)致諸如裂紋等無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。不僅如此，而且由于X射線(xiàn)檢查方法具有高檢查成本和低成本性能，因此難以在壓力容器檢查中廣泛使用。

4 小結(jié)

通過(guò)使用無(wú)損檢測(cè)手段，可以確保壓力容器符合當(dāng)前的技術(shù)指標(biāo)。一旦發(fā)現(xiàn)壓力容器的特定部分有缺陷或缺陷，就必須進(jìn)行全方位的維修。通過(guò)無(wú)損檢測(cè)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)微的容器缺陷，并在最短的時(shí)間內(nèi)完全糾正。實(shí)際上，技術(shù)人員必須在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行研究，以改進(jìn)相關(guān)的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程和機(jī)制，消除事故隱患，并確保容器的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃占旗.鋼制壓力容器設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)的要求[J].設(shè)備管理與維修，2019（22）：147-148.

[2]劉昕.解析壓力管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展[J].化工管理， 2019（33）：134-135.