淺析無損檢測方法及在壓力容器檢驗中應(yīng)用

袁興海

摘要：無損檢測技術(shù)是一類綜合性較強(qiáng)的無損檢測技術(shù)，在壓力容器的缺陷探傷中具有實際的應(yīng)用意義。不同檢測方法的特點、優(yōu)勢有所不同，適合應(yīng)用的檢測位置也存在區(qū)別，技術(shù)人員需要結(jié)合壓力容器的實際情況，針對檢測位置以及檢測目的的不同，選取合理的檢測方法。本文探討介紹了無損檢測方法在及其在壓力容器檢驗中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無損檢測;措施

壓力容器是一種高風(fēng)險的特種設(shè)備，如果壓力容器存在缺陷，或使用不當(dāng)，產(chǎn)生缺陷出現(xiàn)了故障，發(fā)生泄露、爆炸等事故。在壓力容器中，使用無損檢測方面能提高容器的質(zhì)量，使用無損檢測應(yīng)在不損傷被檢物結(jié)構(gòu)、使用性能的基礎(chǔ)上，檢測原材料、部件、產(chǎn)品工序、產(chǎn)品焊接表面及焊接內(nèi)部等質(zhì)量有無超標(biāo)缺陷。

1、壓力容器檢驗中無損檢測方法

1.1 超聲檢測技術(shù)

超聲檢測的原理是在均勻材料中，缺陷造成材料不連續(xù)，從而使得聲阻抗的不一致，超聲波傳播遇到不同界面時反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可將反射波和入射波的及其疊加及衰減特性顯示出來;如缺陷的尺寸甚至小于波長時，聲波將繞過缺陷而不能反射。焊道表面一定要光滑。這種超聲檢測方法的適用范圍是對于厚度較大的壓力容器的殼體，以及直徑較大的支管與殼體之間的焊縫的檢測效果較好，多使用超聲脈沖發(fā)生器來具體實現(xiàn)。

1.2 磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)主要的檢測內(nèi)容是探查磁性材料的內(nèi)部與外部是否存在問題的重要手段。作為無損檢測方法中檢測磁性材料的首要手段，在正常的檢測過程中，磁粉產(chǎn)生不連續(xù)性，則表示該檢測容器出現(xiàn)問題?？梢哉f，因為受檢容器本身出現(xiàn)缺陷，因此導(dǎo)致在檢測過程中磁粉分布不均，經(jīng)過光照影響，自然可發(fā)現(xiàn)磁粉痕跡不均。另外，磁粉檢測技術(shù)還可以測試壓力容器是否遭受腐蝕，如果壓力容器內(nèi)部存在腐蝕情況，在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行熒光磁粉檢測，焊縫內(nèi)表面的缺陷分布也能展現(xiàn)的一覽無遺?？梢哉f，磁粉檢測技術(shù)在無損檢測之中是極為靈敏且高效的，其不受受測設(shè)備的形狀、大小影響，無論表面如何都能進(jìn)行此種檢測。但是，磁粉檢測同時還存在無法規(guī)避的不足，這一不足來自于受檢設(shè)備的性質(zhì)，因此，非磁化材料

是無法應(yīng)用磁粉檢測技術(shù)的。

1.3 X 射線無損檢測技術(shù)

X 射線無損檢測方法在壓力容器檢驗中的應(yīng)用流程是在需要檢測的位置照射射線，在設(shè)備厚度與阻力系數(shù)的作用下于感光膠片反射回信息對設(shè)備的影像進(jìn)行顯示，從而為壓力容器內(nèi)部狀況的檢驗提供直觀的參考。X 射線無損檢測方法的原理通過放射技術(shù)實現(xiàn)，優(yōu)勢主要表現(xiàn)為能夠?qū)⑸渚€直接穿透需要檢測的部分且不會對設(shè)備造成任何傷害，借此通過射線反射回來的阻力值對壓力容器內(nèi)部的狀況進(jìn)行判斷。

1.4 滲透檢測技術(shù)

滲透檢測的原理是利用液體毛細(xì)現(xiàn)象將滲透液滲入表面開口缺陷，再將多余的滲透液清洗掉，使得缺陷中的滲透液保留，再利用顯像劑的毛細(xì)作用吸附出缺陷中的余留滲透劑從而實現(xiàn)檢測缺陷。這種方法能夠使用于多種材料的檢測，除了包括幾乎所有的金屬外還可應(yīng)用于很多非金屬材料。它對于裸露在表面的缺陷有著十分好的檢測效果，但對于深藏于試品內(nèi)部深處的缺陷則檢測不到。這種技術(shù)應(yīng)用起來操作十分簡單，對于受過專業(yè)訓(xùn)練的人來說，要掌握它并不困難，而且它對于那種整塊表面的缺陷的檢測十分高效。

1.5 電磁感應(yīng)探傷技術(shù)

該方法主要原理是使被檢測物產(chǎn)生渦流，通過檢測渦流變化來進(jìn)行探傷。因為是利用交流電和感應(yīng)線圈來產(chǎn)生的感應(yīng)電流，所以感應(yīng)電流的強(qiáng)度主要集中在表面，缺陷所處位置越深強(qiáng)度越弱，探傷效果越不顯著。這種除了能對表面存在的缺陷探傷，還能對壓力容器的腐蝕進(jìn)行檢測，焊縫結(jié)構(gòu)中的存在的殘余應(yīng)力檢測。

1.6 壓力容器射線檢測技術(shù)

射線法檢測原理是利用不同厚度被檢測體對射線吸收強(qiáng)度不同，主要是用來檢測容器內(nèi)部缺陷和質(zhì)量一種方法，主要是針對焊縫結(jié)構(gòu)是否滿足壓力容器要求。具有一定厚度的焊縫，選用穿透性強(qiáng)的硬X射線或射線，較薄的焊縫選用軟X射線就能滿足檢測要求。對于焊縫中不同類型的缺陷，射線透射方向要相應(yīng)變化。氣孔、夾雜等缺陷在厚度方向顯著變化時，檢測效果較為明顯，特別時一些小尺寸的缺陷也能檢測出來。對于裂紋等一些較大的缺陷，需要射線透射方向與裂紋方向平行，才能觀察到明顯的檢測結(jié)果。

2 各種檢測方法在壓力容器缺陷檢測的具體應(yīng)用

2.1 超聲波檢測

通常情況下，在使用超聲波檢測方法時，經(jīng)常會在壓力容器缺陷中進(jìn)行檢測，應(yīng)用場合如下：（1）焊縫缺陷檢測。此種檢測方法非常適合檢測壓力容器中的焊縫，針對焊縫中存在的氣孔、未熔合、夾渣、裂紋等缺陷，擁有非常高的檢測效率。尤其對壓力容器使用中產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕、疲勞裂紋等也有很高的檢驗率（2）鍛件缺陷檢測。制造壓力容器過程中，鍛件較為適合此種檢測方法。由于鍛件中存在的缺陷呈線條、面積型，這樣的缺陷特點非常適合檢測超聲。

2.2 X射線檢測方法

此種檢測方法是壓力容器無損檢測中非常成熟有效率的方法，非常適合壓力容器制造過程中產(chǎn)生的焊接內(nèi)部缺陷的檢測，尤其是對于對焊縫中氣孔、夾渣、未焊透等體積性的缺陷檢測非常適用。

2.3 磁粉檢測

這是壓力容器缺陷檢測中慣用的方法。制造壓力容器過程中，針對焊縫存在的表面缺陷，焊接坡口是否有分層以及焊接過程中，在進(jìn)行下一層焊接前，對上一層焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測通常用磁粉探傷進(jìn)行檢測。對在壓力容器使用中產(chǎn)生的疲勞裂紋以及應(yīng)力腐蝕等方面的表面缺陷，磁粉探傷也是有非常高的檢出率。

結(jié)束語

綜上所述，通過檢測超聲、滲透、磁粉、射線等檢測方法，并對其實施了詳細(xì)的論述，描述了他們所存在的優(yōu)點與缺點，最后，論述了它們在壓力容器檢測中應(yīng)用的原則，為無損檢測法在壓力容器制造及使用中的定期檢驗提供借鑒。

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