無損檢測技術(shù)在壓力管道檢驗中的運用

呂正艷

摘要：在壓力容器工作的過程中，人們格外關(guān)注安全性問題，所以在實際的工作環(huán)節(jié)需要針對壓力容器進(jìn)行周期性的檢測與維護(hù)，這樣才可以確保整個鍋爐處于穩(wěn)定的、安全的運行狀態(tài)之下。在目前的鍋爐檢測之中，無損檢測技術(shù)憑借其不會對容器造成損傷、效率高、操作安全等優(yōu)勢得到了廣泛的使用。因此，本文主要對無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力容器檢驗之中的應(yīng)用進(jìn)行分析，為檢驗員在壓力容器檢驗中提供參考。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無損檢測;檢驗

1.無損檢測技術(shù)分析

隨著時代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段無損檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，不管生產(chǎn)還是檢驗中對于無損檢測技術(shù)的重要性都不言而喻。在所有壓力容器的檢測方法中，無損檢測技術(shù)應(yīng)該屬于最為常見的方法，無損檢測技術(shù)主要是針對壓力容器的材質(zhì)檢測，利用專業(yè)的儀器設(shè)備對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)行對應(yīng)的無損檢測。通過有效應(yīng)用無損檢測，可以規(guī)避對壓力容器帶來材料方面的損壞，并且可以對壓力容器內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)加以探測。當(dāng)然，針對不同構(gòu)件之間的焊接情況也可以進(jìn)行有效的分析和檢測，使用無損檢測技術(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)。在實際的工作環(huán)節(jié)，通過有效應(yīng)用無損檢測技術(shù)，其主要包含了超聲波檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)等，能針對壓力容器的不同區(qū)域位置進(jìn)行檢測，選擇有效的檢測方法進(jìn)行對應(yīng)的操作，確保整個檢測工作的效率和質(zhì)量。

2.無損檢測技術(shù)的具體運用

2.1超聲波檢測技術(shù)

在壓力容器無損檢測技術(shù)中，超聲波檢測技術(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)備的實際狀況。針對超聲波檢測技術(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)勢在鍛件缺陷、鑄件缺陷、焊縫缺陷等各種檢驗工序之中得到使用。

2.2磁粉檢測技術(shù)

在壓力容器的無損檢測技術(shù)中，磁粉檢測也是常見的一種，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。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，對比度較高的磁痕，按照磁痕進(jìn)行分析與判斷。該種檢測技術(shù)缺點是：對被檢測件的表面光滑度要求高，對人員經(jīng)驗和技術(shù)要求高，且能檢測的范圍也有限，無法進(jìn)行大范圍檢測，消耗時間也長。優(yōu)點：對壓力容器無損，檢測成本低，操作簡單便利。

2.3射線檢測技術(shù)

在常規(guī)性的檢測中，射線檢測技術(shù)也是重要技術(shù)之一，通過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。射線一般包含了X、Y、α與β射線幾個類型。使用射線檢測技術(shù)，其損害性偏低，并且適用范圍較廣，也可以產(chǎn)生直觀的檢測結(jié)果。但是會對檢測人員帶來有一定的傷害，同時對特定物體以及環(huán)境也會帶來一定的不良影響。

2.4滲透檢測技術(shù)

滲透檢測主要是通過滲透浸潤與毛細(xì)管現(xiàn)象進(jìn)行鍋爐檢測，通過直接將帶有顏料的燃料涂抹在工件表面，按照滲透浸潤的基本原理，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題顯示出來，進(jìn)而檢測出工件的缺陷。滲透檢測操作簡單，并且靈敏度較高，但是只能對工件表面的缺陷進(jìn)行檢測，無法對內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。

2.5渦流檢驗技術(shù)

渦流無損檢測技術(shù)作為無損檢測的主要技術(shù)之一，其主要是通過交變磁場，進(jìn)而針對檢測設(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結(jié)論。一般而言，渦流檢測主要是在金屬材料檢測之中使用，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、自動化的操作進(jìn)行缺陷方面的檢測。但是由于只適合在金屬材料檢測之中使用，所以對于鍋爐本身形狀、材質(zhì)以及尺寸等方面都有著較高的要求。

3.無損檢驗技術(shù)應(yīng)用分析

3.1試件制作

對直徑377mm、長度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

在實際的檢測過程中，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《壓力容器無損檢測》進(jìn)行超聲波檢驗，從K2探頭入射點進(jìn)行測試，然后按照1：1的比例來調(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)償度以及對應(yīng)的曲面補(bǔ)償分貝值。

3.3打磨探測面

對于新出廠的鋼材基本上都不會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，不需要進(jìn)行打磨操作。長時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，所以在其檢驗階段需要確保表面的粗糙度達(dá)到6.3μm。

3.4開展檢驗

在進(jìn)行探傷檢驗的過程中，首先要針對人工試驗管線進(jìn)行焊縫方面的檢驗，之后進(jìn)行15.3km的鍋爐壓力管道檢驗，在檢驗2642個對接接頭之后發(fā)現(xiàn)管線的合格率只有31%，還有1830個對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，針對實物進(jìn)行解剖檢驗處理，發(fā)現(xiàn)的確存在大量材料沒有焊頭的問題，其距離表面的深度為4-5mm，這部分超標(biāo)缺陷的接頭會對鍋爐壓力管線的正常運行造成影響。

本次檢驗使用的是超聲檢驗法，在鍋爐壓力管道之中對其進(jìn)行無損檢驗，發(fā)現(xiàn)有1830個對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工作中超聲波檢測法是非常有用的，在日常的檢測與維修之中值得廣泛的推廣和使用。

結(jié)語

壓力容器的使用量隨著工業(yè)增長也隨之增長，因此無損檢測的應(yīng)用也將越來越成熟，在未來的無損檢測技術(shù)發(fā)展中需要結(jié)合實際情況不斷改革與創(chuàng)新，提升無損檢測技術(shù)水平，讓其更好地運用在鍋爐壓力容器檢驗之中，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).鍋爐壓力容器檢驗方法分析與研究[J].機(jī)電信息，2019（15）：147-148.