壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)方法的綜合應(yīng)用研究

張春川

摘要：壓力容器制造過(guò)程中的無(wú)損耗檢測(cè)技術(shù)在保障容器在壓力下的質(zhì)量方面發(fā)揮著重要的最用，可以有效的優(yōu)化壓力下容器的生產(chǎn)工藝，提高了資源的利用程度，它是目前容器承壓生產(chǎn)的時(shí)候最主要的檢測(cè)技術(shù)。許多的壓力容器制造公司都會(huì)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)，可以有效的完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，但是在壓力容器生產(chǎn)中進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該充分考慮到應(yīng)該使用科學(xué)合理的檢測(cè)方法，對(duì)壓力容器的安全使用進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)也具有直接的意義，可以有效的提高壓力容器的檢測(cè)工作，優(yōu)化檢測(cè)過(guò)程?；诖?，本文就壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)方法的綜合應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：壓力容器;檢驗(yàn);無(wú)損檢測(cè);方法;綜合應(yīng)用

1 引言

壓力容器是一種可能危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的特種設(shè)備，它的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都尤為重要。無(wú)損檢測(cè)作為檢驗(yàn)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)無(wú)損檢測(cè)方法的不同特點(diǎn)，被檢測(cè)容器的具體情況（如材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、厚度、預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向等）選擇適宜的無(wú)損檢測(cè)方法、檢測(cè)長(zhǎng)度、質(zhì)量合格級(jí)別。壓力容器檢驗(yàn)時(shí)，無(wú)論是材料、制造過(guò)程中還是焊接完成后焊接接頭所需要的無(wú)損檢測(cè)在設(shè)計(jì)圖紙中均應(yīng)有所體現(xiàn)。

2 概述

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為與時(shí)代同步的壓力容器檢測(cè)技術(shù)，在提升壓力容器檢測(cè)工作效率和精準(zhǔn)率上都有著極為優(yōu)異的表現(xiàn)，為我國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)單位廣泛采用。所謂無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就是在不影響被檢測(cè)對(duì)象性能，不對(duì)其造成損壞的基礎(chǔ)上，對(duì)檢測(cè)對(duì)象性能進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)時(shí)可以采用化學(xué)手段，也可以采用物理手段，使用相關(guān)的儀器設(shè)備，按照相關(guān)規(guī)定的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)對(duì)象表面及內(nèi)部的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、缺陷、狀態(tài)等各項(xiàng)內(nèi)容的全面檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果能夠準(zhǔn)確體現(xiàn)被檢測(cè)對(duì)象的性能。在現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的今天，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)水平，可以體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平，同時(shí)，在對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，要注重不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，依據(jù)實(shí)際情況，最終選取合理的檢測(cè)方案，確保無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器檢驗(yàn)中作用能夠得到精準(zhǔn)高效的發(fā)揮，完成相應(yīng)的檢測(cè)工作^[1]。

3 壓力容器檢驗(yàn)中的無(wú)損檢測(cè)方法

3.1 超聲無(wú)損檢測(cè)

進(jìn)行超聲檢測(cè)主要是利用超聲沖擊時(shí)界面的反射特性來(lái)進(jìn)行缺陷檢測(cè)，因?yàn)槌暀z測(cè)的指向性比較高，所以在壓力容器的無(wú)損檢測(cè)中，通常采用射線檢測(cè)法來(lái)檢測(cè)誤差，并用超聲檢測(cè)的方法來(lái)確定缺陷的位置和缺陷類型，從而來(lái)確定應(yīng)該采用何種方式來(lái)進(jìn)行壓力容器的修復(fù)，達(dá)到最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品缺陷的發(fā)現(xiàn)和解決。除此之外，超聲波試驗(yàn)也可用于壓力容器焊接縫隙檢查，從而找出壓力容器在焊接過(guò)程中產(chǎn)生問題的原因，與此同時(shí)，有些公司還將超聲檢測(cè)應(yīng)用于壓力容器的復(fù)驗(yàn)中，因?yàn)槌暀z測(cè)的局限非常小，因此檢測(cè)對(duì)象十分廣泛，應(yīng)用范圍也很大，尤其是在深度測(cè)量方面具有十分優(yōu)秀的表現(xiàn)，又因?yàn)槌暅y(cè)量方便，成本低，廣泛應(yīng)用到壓力容器的檢測(cè)中，但超聲檢測(cè)的誤差也是存在的。

3.2 紅外成像檢測(cè)

紅外熱成像儀是該技術(shù)應(yīng)用時(shí)的主要設(shè)備，能夠?qū)﹀仩t壓力容器壓力管道的紅外輻射能量進(jìn)行全面獲取與分析，通過(guò)電信號(hào)的形式得到壓力管道溫度，紅外輻射的能量分布會(huì)由于溫度的不同而出現(xiàn)差異，因此，能夠?qū)艿乐械牧鸭y進(jìn)行判斷，同時(shí)，明確其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。紅外成像檢測(cè)技術(shù)具有較高的靈敏度和精確性，大大提升了壓力管道裂紋檢測(cè)的效率，幫助工作人員對(duì)結(jié)構(gòu)與材料完整性、不連續(xù)缺陷狀況等進(jìn)行全面分析。同時(shí)，溫度條件和時(shí)間等因素不會(huì)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響，因此，具有較強(qiáng)的適用性。應(yīng)用紅外成像檢測(cè)技術(shù)時(shí)，需要保障壓力管道良好的幾何形態(tài)和導(dǎo)熱率，其靈敏度也受到缺陷面積的影響。在熱疲勞裂紋、機(jī)械疲勞裂紋、蠕變破壞裂紋和應(yīng)力腐蝕裂紋的檢測(cè)中，通常采用紅外成像檢測(cè)技術(shù)^[2]。

3.3 漏磁檢測(cè)

漏磁檢測(cè)技術(shù)是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的一種。漏磁檢測(cè)是利用被磁化后的鐵磁材料靠近受檢物件，因?yàn)槭鼙粰z物件表面或者近表的缺陷影響形成漏磁場(chǎng)，人們能夠通過(guò)漏磁場(chǎng)的變化發(fā)展來(lái)發(fā)現(xiàn)被檢物件存在的缺陷。漏磁場(chǎng)的產(chǎn)生是當(dāng)材料存在缺陷時(shí)，其表面缺陷或者組織狀態(tài)的變化會(huì)引發(fā)磁導(dǎo)率的變化，因?yàn)槿毕荽艑?dǎo)率較小，磁阻較大，導(dǎo)致磁路中磁通產(chǎn)生畸變，磁感應(yīng)線的流向發(fā)生改變，一部分磁通直接穿過(guò)缺陷或者通過(guò)材料內(nèi)部來(lái)繞過(guò)缺陷，還有一部分磁通則會(huì)泄漏至材料表面上空，利用空氣繞過(guò)缺陷后再進(jìn)入材料，最終在材料表面上形成漏磁場(chǎng)。漏磁檢測(cè)應(yīng)用非常廣泛，將其與其他方法結(jié)合使用時(shí)，可以對(duì)鐵磁材料構(gòu)件提供方便、快捷、低成本的評(píng)定。

3.4 DR 射線檢測(cè)

在應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，普通射線檢測(cè)就是可以運(yùn)用X、R射線，穿透所檢測(cè)壓力容器試件，并且運(yùn)用膠片可以成功記錄信息儀器相關(guān)材料的無(wú)損性檢測(cè)技術(shù)手段，DR技術(shù)作為射線的晉級(jí)技術(shù)作目前也開始在各領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。DR技術(shù)基本原理即器件在經(jīng)過(guò)X或R射線曝光后，X或R射線光子直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，直接進(jìn)行觀察，判斷壓力容器的缺陷問題。對(duì)比普通射線檢測(cè)具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）具有在強(qiáng)磁場(chǎng)中穩(wěn)定工作的能力，動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)到12Bit（4096灰度級(jí)），可一次性實(shí)現(xiàn)透照厚度變化大的工件和成像檢測(cè)，且實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)效果可在射線檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果評(píng)判，及時(shí)告知或傳輸給使用廠方。（2）系統(tǒng)的自動(dòng)化程度高，檢測(cè)速度快一般檢測(cè)時(shí)間2～10s，因不需要電源，可以極大提高野外探傷的效率，降低成本。（3）對(duì)在運(yùn)行介質(zhì)為氣態(tài)或液態(tài)狀態(tài)的壓力管道，進(jìn)行DR技術(shù)檢測(cè)時(shí)具有可不停車，可不拆除保溫或保冷優(yōu)點(diǎn)，極大減少了使用廠方設(shè)備維護(hù)費(fèi)用和開停車運(yùn)行費(fèi)用。

4 壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)方法的綜合應(yīng)用

（1）檢測(cè)時(shí)機(jī)。正確把握壓力容器檢測(cè)時(shí)機(jī)，是合理應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)方法的一項(xiàng)基礎(chǔ)條件。要把握好檢測(cè)作業(yè)時(shí)機(jī)，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的綜合應(yīng)用。在選擇壓力容器檢測(cè)時(shí)機(jī)時(shí)，要在結(jié)合檢測(cè)目的的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全面分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的缺陷，為后期采取合理補(bǔ)救措施處理提供支持。（2）檢測(cè)方法。不同無(wú)損檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)和適用范圍都不同，因此，在檢測(cè)壓力容器時(shí)，要對(duì)采用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)分析，做好相應(yīng)選擇。第一，對(duì)壓力容器的制造方法、材料進(jìn)行分析。第二，對(duì)壓力容器可能存在損傷模式進(jìn)行分析，對(duì)容器變形或缺陷部位進(jìn)行判斷，依據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，選擇一種合理的檢測(cè)方法^[3]。（3）綜合應(yīng)用。不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)各不相同，綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠更好地完成對(duì)壓力容器的檢測(cè)。例如，在有些無(wú)法在容器內(nèi)部進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，在外表面采用超聲波檢測(cè)對(duì)壓力容器進(jìn)行埋藏缺陷檢測(cè)，再結(jié)合磁粉檢測(cè)或者滲透檢測(cè)對(duì)壓力容器進(jìn)行外表面檢測(cè)，針對(duì)壓力容器中可能存在的缺陷部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，進(jìn)而提升檢測(cè)質(zhì)量，確保檢測(cè)結(jié)果可信度，方便后期缺陷處理作業(yè)的開展，排除壓力容器存在的安全隱患。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器檢測(cè)上得到了很好的應(yīng)用，降低了安全事故發(fā)生概率，為我國(guó)工業(yè)企業(yè)良性發(fā)展提供了技術(shù)保障。在未來(lái)仍然需要深入研究無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，從而將該技術(shù)應(yīng)用于壓力容器檢驗(yàn)中，可以最大化降低檢測(cè)成本，提高技術(shù)檢測(cè)效率和檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度，促進(jìn)應(yīng)用行業(yè)的更好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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