無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力管道檢驗(yàn)中的運(yùn)用

呂正艷

摘要：在壓力容器工作的過(guò)程中，人們格外關(guān)注安全性問(wèn)題，所以在實(shí)際的工作環(huán)節(jié)需要針對(duì)壓力容器進(jìn)行周期性的檢測(cè)與維護(hù)，這樣才可以確保整個(gè)鍋爐處于穩(wěn)定的、安全的運(yùn)行狀態(tài)之下。在目前的鍋爐檢測(cè)之中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)憑借其不會(huì)對(duì)容器造成損傷、效率高、操作安全等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的使用。因此，本文主要對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)之中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為檢驗(yàn)員在壓力容器檢驗(yàn)中提供參考。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無(wú)損檢測(cè);檢驗(yàn)

1.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，不管生產(chǎn)還是檢驗(yàn)中對(duì)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的重要性都不言而喻。在所有壓力容器的檢測(cè)方法中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)該屬于最為常見的方法，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)壓力容器的材質(zhì)檢測(cè)，利用專業(yè)的儀器設(shè)備對(duì)壓力容器的制造工藝、內(nèi)部質(zhì)量情況、構(gòu)造情況、使用介質(zhì)情況等方面進(jìn)行對(duì)應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)。通過(guò)有效應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)，可以規(guī)避對(duì)壓力容器帶來(lái)材料方面的損壞，并且可以對(duì)壓力容器內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)加以探測(cè)。當(dāng)然，針對(duì)不同構(gòu)件之間的焊接情況也可以進(jìn)行有效的分析和檢測(cè)，使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就能為后續(xù)的設(shè)備檢修工作、設(shè)備維修工作奠定良好的基礎(chǔ)。在實(shí)際的工作環(huán)節(jié)，通過(guò)有效應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，其主要包含了超聲波檢測(cè)技術(shù)、滲透檢測(cè)技術(shù)等，能針對(duì)壓力容器的不同區(qū)域位置進(jìn)行檢測(cè)，選擇有效的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作，確保整個(gè)檢測(cè)工作的效率和質(zhì)量。

2.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體運(yùn)用

2.1超聲波檢測(cè)技術(shù)

在壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，超聲波檢測(cè)技術(shù)最常見，其工作原理主要是利用1.2～3.4MHz的超聲波與壓力容器產(chǎn)生相互作用，然后分析在散射、反射、投射等作用下出現(xiàn)的聲波，得到鍋爐結(jié)構(gòu)、幾何特性、缺陷等方面的精準(zhǔn)參數(shù)，這有利于相關(guān)人員分析設(shè)備的實(shí)際狀況。針對(duì)超聲波檢測(cè)技術(shù)，憑借其靈敏度高、穿透力強(qiáng)、定位準(zhǔn)、成本低等多方面的優(yōu)勢(shì)在鍛件缺陷、鑄件缺陷、焊縫缺陷等各種檢驗(yàn)工序之中得到使用。

2.2磁粉檢測(cè)技術(shù)

在壓力容器的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，磁粉檢測(cè)也是常見的一種，其工作原理主要是利用工件缺陷以及不同材料存在不連續(xù)性，使得工件表面或者附近磁力線發(fā)生變化導(dǎo)致漏磁場(chǎng)。吸附工件或者容器表面的磁粉，在合適的環(huán)境下可以見到磁痕，對(duì)比度較高的磁痕，按照磁痕進(jìn)行分析與判斷。該種檢測(cè)技術(shù)缺點(diǎn)是：對(duì)被檢測(cè)件的表面光滑度要求高，對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)要求高，且能檢測(cè)的范圍也有限，無(wú)法進(jìn)行大范圍檢測(cè)，消耗時(shí)間也長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)壓力容器無(wú)損，檢測(cè)成本低，操作簡(jiǎn)單便利。

2.3射線檢測(cè)技術(shù)

在常規(guī)性的檢測(cè)中，射線檢測(cè)技術(shù)也是重要技術(shù)之一，通過(guò)光能量較大的射線直接穿透鍋爐，可以與其發(fā)生電離作用，進(jìn)而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。射線本身的強(qiáng)度變化就可以將設(shè)備內(nèi)部的缺陷情況表現(xiàn)出來(lái)。射線一般包含了X、Y、α與β射線幾個(gè)類型。使用射線檢測(cè)技術(shù)，其損害性偏低，并且適用范圍較廣，也可以產(chǎn)生直觀的檢測(cè)結(jié)果。但是會(huì)對(duì)檢測(cè)人員帶來(lái)有一定的傷害，同時(shí)對(duì)特定物體以及環(huán)境也會(huì)帶來(lái)一定的不良影響。

2.4滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)主要是通過(guò)滲透浸潤(rùn)與毛細(xì)管現(xiàn)象進(jìn)行鍋爐檢測(cè)，通過(guò)直接將帶有顏料的燃料涂抹在工件表面，按照滲透浸潤(rùn)的基本原理，使顏料逐漸滲入工件的缺口，利用顯示劑就可以將工件的問(wèn)題顯示出來(lái)，進(jìn)而檢測(cè)出工件的缺陷。滲透檢測(cè)操作簡(jiǎn)單，并且靈敏度較高，但是只能對(duì)工件表面的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法對(duì)內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。

2.5渦流檢驗(yàn)技術(shù)

渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為無(wú)損檢測(cè)的主要技術(shù)之一，其主要是通過(guò)交變磁場(chǎng)，進(jìn)而針對(duì)檢測(cè)設(shè)備的內(nèi)部電磁感應(yīng)產(chǎn)生的封閉電磁渦流進(jìn)行數(shù)據(jù)方面的分析，最終得到設(shè)備的缺陷以及其余的檢測(cè)結(jié)論。一般而言，渦流檢測(cè)主要是在金屬材料檢測(cè)之中使用，不需要與鍋爐壓力容器的本體相互接觸，就可以利用速度快、自動(dòng)化的操作進(jìn)行缺陷方面的檢測(cè)。但是由于只適合在金屬材料檢測(cè)之中使用，所以對(duì)于鍋爐本身形狀、材質(zhì)以及尺寸等方面都有著較高的要求。

3.無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用分析

3.1試件制作

對(duì)直徑377mm、長(zhǎng)度250mm、壁厚10mm的管道，焊接階段因人為操作不規(guī)范出現(xiàn)氣孔、未焊透、夾渣等缺陷。

3.2超聲波探傷儀準(zhǔn)備

在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，選擇CTS-26超聲波探傷儀，標(biāo)準(zhǔn)試塊選用CSK—IA、CSK—IIIA。在具體的儀器調(diào)試階段，首先是按照《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，從K2探頭入射點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，然后按照1：1的比例來(lái)調(diào)整水平掃描距離，制作距離為波幅曲線，之后設(shè)置好檢驗(yàn)的靈敏度，在示波屏劃出后直接設(shè)置4dB表面粗糙補(bǔ)償度以及對(duì)應(yīng)的曲面補(bǔ)償分貝值。

3.3打磨探測(cè)面

對(duì)于新出廠的鋼材基本上都不會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，不需要進(jìn)行打磨操作。長(zhǎng)時(shí)間使用的鍋爐壓力管線雖然擁有防腐與保溫的措施，但是依舊存在一定的腐蝕現(xiàn)象，所以在其檢驗(yàn)階段需要確保表面的粗糙度達(dá)到6.3μm。

3.4開展檢驗(yàn)

在進(jìn)行探傷檢驗(yàn)的過(guò)程中，首先要針對(duì)人工試驗(yàn)管線進(jìn)行焊縫方面的檢驗(yàn)，之后進(jìn)行15.3km的鍋爐壓力管道檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)2642個(gè)對(duì)接接頭之后發(fā)現(xiàn)管線的合格率只有31%，還有1830個(gè)對(duì)接接頭的根部沒有完全焊透，最為嚴(yán)重的位置上的缺陷達(dá)到150mm。在出現(xiàn)缺陷之后，針對(duì)實(shí)物進(jìn)行解剖檢驗(yàn)處理，發(fā)現(xiàn)的確存在大量材料沒有焊頭的問(wèn)題，其距離表面的深度為4-5mm，這部分超標(biāo)缺陷的接頭會(huì)對(duì)鍋爐壓力管線的正常運(yùn)行造成影響。

本次檢驗(yàn)使用的是超聲檢驗(yàn)法，在鍋爐壓力管道之中對(duì)其進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有1830個(gè)對(duì)接接頭根部沒有焊透的現(xiàn)象，這樣就可以證明在鍋爐壓力管線的檢驗(yàn)工作中超聲波檢測(cè)法是非常有用的，在日常的檢測(cè)與維修之中值得廣泛的推廣和使用。

結(jié)語(yǔ)

壓力容器的使用量隨著工業(yè)增長(zhǎng)也隨之增長(zhǎng)，因此無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用也將越來(lái)越成熟，在未來(lái)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展中需要結(jié)合實(shí)際情況不斷改革與創(chuàng)新，提升無(wú)損檢測(cè)技術(shù)水平，讓其更好地運(yùn)用在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)之中，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]孟偉權(quán).鍋爐壓力容器檢驗(yàn)方法分析與研究[J].機(jī)電信息，2019（15）：147-148.