基于超聲波檢測(cè)技術(shù)的在役壓力容器常見(jiàn)缺陷分析

李趙 金立璽 付紅栓

摘要：當(dāng)今社會(huì)，經(jīng)濟(jì)全球化的蓬勃發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，我國(guó)的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)有了強(qiáng)有力的推動(dòng)力。人們生活水平以及生活質(zhì)量的不斷提升，對(duì)我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，與工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展也息息相關(guān)。本文主要針對(duì)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的超聲探傷技術(shù)進(jìn)行深入探討和研究，并就找出在壓力容器的檢驗(yàn)中存在的缺陷，對(duì)傳統(tǒng)的方法進(jìn)行舍棄、改善和創(chuàng)新找到合理舉措。

關(guān)鍵詞：超聲波檢測(cè);無(wú)損探傷;壓力容器;弊端

時(shí)代在循序漸進(jìn)的發(fā)展中不斷變化，各個(gè)行業(yè)都在與時(shí)俱進(jìn)，我國(guó)也從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)進(jìn)軍。我國(guó)的工業(yè)發(fā)展也在努力追隨著新時(shí)代的步伐，而對(duì)其生產(chǎn)中進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)工作已經(jīng)成為必不可少的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，超聲探傷技術(shù)是其中最為常見(jiàn)的一種方法，但目前仍存在諸多弊端，影響著對(duì)壓力容器的檢測(cè)質(zhì)量，更阻礙企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1、無(wú)損檢測(cè)中超聲探傷技術(shù)的應(yīng)用概述

所謂的超聲探傷（簡(jiǎn)稱DNI），屬于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中的一種，主要是利用其超聲波的作用，在對(duì)物質(zhì)不具有破壞性的前提條件下，對(duì)應(yīng)用的材料以及機(jī)械設(shè)備等進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)其內(nèi)部的缺陷、表面遺留的裂痕等進(jìn)行檢查的一項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。在實(shí)際的無(wú)損檢測(cè)中，運(yùn)用超聲檢測(cè)技術(shù)主要采用超聲波探傷儀這種儀器進(jìn)行，同時(shí)還需配備探頭（直探頭、斜探頭）、耦合劑（機(jī)油、水、米糊等）和標(biāo)準(zhǔn)石塊等設(shè)備設(shè)施。

該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用一般情況下就針對(duì)所鑄造工件內(nèi)部的缺陷，產(chǎn)生的氣泡，夾渣和焊接后的裂縫進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)工件的厚度進(jìn)行物理測(cè)量。這些年來(lái)，伴隨著人們對(duì)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)生活中越來(lái)越依賴，對(duì)無(wú)損檢測(cè)的超聲探傷技術(shù)也起了極大的促進(jìn)作用，不斷地追求技術(shù)創(chuàng)新，使其在工業(yè)生產(chǎn)的檢測(cè)技術(shù)中占有了重要的地位。從表面概念出發(fā)，該項(xiàng)技術(shù)可以為工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品提供有力的檢測(cè)服務(wù)，包括在線檢測(cè)服務(wù)。并且整個(gè)作業(yè)過(guò)程安全系數(shù)極高，不會(huì)對(duì)人身造成威脅，有極強(qiáng)的穿透力，靈敏度也高于其他的檢測(cè)技術(shù)。超聲探傷技術(shù)所需的檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)單，使用起來(lái)比較方便，工作效率也相對(duì)較高，也為其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域提供了保障。該技術(shù)主要有兩種檢測(cè)方式，一種是反射，一種是透射。其中兩者相比較而言，反射比透射的精準(zhǔn)度高，所以實(shí)際應(yīng)用性更強(qiáng)。使用方式是利用脈沖發(fā)生器探頭輸出超聲波，發(fā)送到所需檢測(cè)的物體內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)完成后及時(shí)傳達(dá)具體的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，針對(duì)這些缺陷利用專門的系統(tǒng)進(jìn)行處理措施，通過(guò)示波器將最終的結(jié)果進(jìn)行反饋，并對(duì)檢測(cè)出的缺陷程度進(jìn)行分析，作出判斷。

2、超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 無(wú)破壞性

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)就是檢測(cè)手段不具有破壞性，能在不損壞被檢測(cè)物質(zhì)本質(zhì)屬性、結(jié)構(gòu)等的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并且檢測(cè)所得數(shù)據(jù)的可靠性極高。

2.2 正確選用無(wú)損檢測(cè)方法

對(duì)于不同的被檢測(cè)的物質(zhì)，所運(yùn)用的檢測(cè)手段也不同，為保證檢測(cè)結(jié)果的高準(zhǔn)確度，應(yīng)對(duì)檢測(cè)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、質(zhì)地等進(jìn)行劃分，選擇適合的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法

當(dāng)前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，其中較為常見(jiàn)的幾種技術(shù)包括超聲檢測(cè)（UT）、射線檢驗(yàn)（RT）、磁粉檢測(cè)（MT）以及液體滲透檢測(cè)（PT）等。但每一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)都存在自身的優(yōu)勢(shì)和局限性，所以在對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可以選擇多種檢測(cè)方式，最大程度確保產(chǎn)品的安全穩(wěn)定。

3、超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)壓力容器的缺陷分析

3.1 影響缺陷定位的主要因素

3.1.1 儀器的影響

因?yàn)樵谶\(yùn)用該技術(shù)時(shí)會(huì)需要用到各種儀器設(shè)備，且必須保證他們的水平與垂直線性，否則定位不準(zhǔn)確影響后續(xù)施工進(jìn)度。比如在管道有其自身的曲度，在使用儀器時(shí)容易因此導(dǎo)致對(duì)缺陷定位的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，還要進(jìn)行多次測(cè)量，來(lái)減小誤差的存在。

3.1.2 探頭的影響

探頭是超聲波檢測(cè)技術(shù)的重要組成，通過(guò)其發(fā)出實(shí)際聲束軸線來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。但其的不良效果會(huì)影響缺陷定位，由于施工方對(duì)其的維護(hù)工作不到位，導(dǎo)致其性能不能滿足檢測(cè)水平，或者長(zhǎng)期受到磨損，影響其相關(guān)光束參數(shù)，都會(huì)對(duì)該項(xiàng)工作帶來(lái)不利影響。

3.1.3 工件的影響

對(duì)于各個(gè)工件在進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)，主要影響定位的因素是工件自身的粗糙程度，以及其工作形式的不同，而對(duì)缺陷定位的準(zhǔn)確度起著不一樣的阻礙。比如一些相對(duì)粗糙的共建，會(huì)經(jīng)常引發(fā)耦合不良的現(xiàn)象出現(xiàn)，影響檢測(cè)信號(hào)的可靠性。還可能因?yàn)槠涔ぷ鞯穆窂礁饔胁煌?、所以引起花費(fèi)的時(shí)間也不一致，最終影響其傳輸信號(hào)的差異化。

3.2 影響缺陷定量的主要因素

3.2.1 儀器的性能

由于該項(xiàng)技術(shù)所運(yùn)用到的儀器設(shè)備相對(duì)較多，并且其性能也會(huì)受到許多外因的限制，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的不合理性。大多數(shù)的施工方不重視后期的保養(yǎng)工作，使它們長(zhǎng)期使用，磨損程度嚴(yán)重，像探頭是最易磨損的部位，這些都會(huì)影響最中的定量的精準(zhǔn)度。

3.2.2 操作人員的影響

在進(jìn)行缺陷定量時(shí)，除了儀器設(shè)備等對(duì)其產(chǎn)生的不良影響外，還包括一些工作人員的行為限制。其操作手法、操作習(xí)慣會(huì)根據(jù)個(gè)體差異性而有所不同，所以在自己使用時(shí)都會(huì)選擇適合自己的參數(shù)值。甚至?xí)嬖谝恍┎僮餍袨椴灰?guī)范的現(xiàn)象出現(xiàn)，像經(jīng)常會(huì)由操作人員不能及時(shí)把回?fù)芮把剡M(jìn)行校準(zhǔn);讀數(shù)時(shí)角度存在問(wèn)題;個(gè)人力度過(guò)大導(dǎo)致磨損加劇;還有一些過(guò)于追求自身經(jīng)驗(yàn)不能及時(shí)變更適合的方式而走了彎路等，這些都會(huì)阻礙最終缺陷定量時(shí)數(shù)據(jù)存在較大偏差，導(dǎo)致定量的失敗。

四、 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我們可以看出當(dāng)前在工業(yè)生產(chǎn)的壓力容器制造中，超聲探傷技術(shù)已經(jīng)被大規(guī)模的應(yīng)用起來(lái)。超聲探傷技術(shù)的所需的技術(shù)成本相對(duì)較低，但還有許多不足之處。面對(duì)時(shí)代的不斷變化，該技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新和完善。對(duì)于相關(guān)企業(yè)在運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)一定要結(jié)合實(shí)際，合理選擇技術(shù)支持，這樣才能最大程度的提高檢測(cè)的質(zhì)量，以及結(jié)果的精確度。

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上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院 上海 200062