浅谈压力容器无损检测新技术的原理和应用

浅谈压力容器无损检测新技术的原理和应用

胡朝帅

(浙江无损检测工程技术有限公司310015)

摘要：压力容器在社会发展多个领域中有重要应用意义，可为工业生产顺利进行提供设备支持。因此，需要通过加强对无损检测技术的研究，来为其可靠运行加以保障。本文主要围绕无损检测技术运用原理分析、无损检测技术在压力容器检测上的应用等方面展开讨论，详细分析了磁记忆检测、激光无损检测、红外热波检测等多个检测技术的应用意义，以便实现压力容器安全使用的目的。

关键词：无损检测技术；压力容器；激光无损检测

前言：对于压力容器来讲，在将其运用到实际生产作业中，可能要求这类容器承载高温、高压、易燃等介质，如果不能保证设备运行可靠性，将对生产效益和施工人员人身安全造成严重危害。而将创新的无损检测技术应用在压力容器检测上，能在不影响设备正常运行的条件下，对其故障信息进行检测，体现出较高的运用价值，尤其在压力容器稳定运行上有重要意义。

一、无损检测技术运用原理分析

目前，工业生产主要体现出高温、高压、高负荷等标志，这就需要相关设备有较高质量，能在恶劣环境中保持良好性能。为了保障有关设备的正常运行，应采取对应的检测技术来判定材料性能，通常将这类技术称为无损检测技术。使用该技术时以不破坏检测对象原有性能为基础条件，在多种物理化学知识作用下，做到对工程相关零部件、材料等进行合理检测，进而根据检测结果判断它们的运用性能及可靠性，保障工业生产正常进行。在实际检测环节，需要判定材料或者部件中缺陷部位的尺寸和分布等，还应在无损检测技术应用下，获取应力状态等信息，从而有针对性的展开设备维修或更换作业。无损检测技术在航空航天、石油化工等方面有广泛使用，已经成为材料检测及性能保障上不可缺少的关键技术之一。

二、无损检测技术在压力容器检测上的应用

（一）磁记忆检测

这一检测方法设置在测量部件磁性状态的基础上，获取其应力信息的一种检测手段，将其应用在压力容器应力集中以及疲劳损伤等方面的检测上，可获得较为有效的检验结果[1]。压力容器在作业过程中可能受到温度、压力等因素的作用，这时容易导致设备出现疲劳开裂或应力开裂等缺陷，对生产安全性有不利影响。考虑到应力集中区将破坏部件内部结构，在外力作用下，这一部位容易发生断裂，因此，需要借助磁记忆检测手段来明确构件上应力集中区，对这些部位采取超声检测或表面磁粉检测技术等，能进一步判定该部位内部结构损伤，是使用效果良好的一种检测方式。传统的结构检测技术，能很好检测出结构内部的宏观缺陷，但在微观缺陷判定中还有所不足，这时需要借助新型无损检测技术，在保留金属固有的磁化状态的条件下判断存在损伤或应力集中位置，是磁记忆检测方法的应用原理。另外，对于该技术对应的检验仪器来讲，一般能做到自行供给电源，具有操作简便、检测结果准确的优势。

（二）红外热波检测

这一检测方法主要利用了红外辐射原理，记录由于结构缺陷而促使结构件表面产生温度变化的情况，来对其表面缺陷进行明确判定，是应用性较强的一种检测技术。红外热波方法涉及到多个学科，重点是对检验对象结构以及材料等加以测试。在具体应用该检测方式时，需要根据检验对象实际情况，设定相应的检测条件热源等，为了保证热量的实时调整，可借助计算机设备对其执行脉冲加热，之后利用相关软件对结构表面热量信号进行收集。热波检测技术主要具备适用范围广、测量结果直观以及检测效率高等特点，这些特点使得该技术在压力容器检测上有普遍运用。例如，机械制造、冶金等领域在开展生产活动时，将运用到压力容器这一设备，在实际运用中，对设备抗荷载及抗高压等性能要求较高，这时需要保障设备内部结构完整性。而技术人员通常选用红外热波检测方法，通过将压力容器放置在指定检验位置，通过扫描构件表面热量分布情况，能进一步确定设备损伤程度，进而为技术人员维护工作的开展提供依据，是发展潜力较大的一类检测技术。

（三）激光无损检测

对于激光无损检测方法来讲，主要是利用激光作用来检验设备缺陷。激光具有能量集中、单色性较好等特点，激光无损技术在无损检测领域占有重要地位，并逐渐发展出激光超声、激光全息等新型技术。在使用该技术时，通常需要对检验对象施加外力，这时在荷载作用下缺陷部位与正常部位将体现出不同特征，可进一步判断设备内部结构的连续性，在判定缺陷部位及大小等方面有良好运用效果。利用激光自身特点，能保证测量灵敏度较高，应用于非金属材料和金属材料等多类材料中[2]。但是单纯利用激光无法做到对透明材料的质量检测，还需要结合超声波作用，即是激光超声波技术，当物体受到激光扫描后，将发生热膨胀而发出弹性超声波，再次对超声波信息进行收集分析，可判断出设备运行情况。对于压力容器来讲，在该设备使用过程中，可能出现应力开裂、腐蚀开裂等质量缺陷，出现裂纹位置的承受荷载能力有明显下降，需要及时发现并处理这类结构缺陷。使用激光无损检测技术能做到对缺陷部位的准确判定，当激光作用在设备表面后，将产生相应的结构信息，这时技术人员可根据结构特性曲线变化规律，来判断压力容器上的缺陷位置，保证维护作业的针对性开展。

结论：综上所述，在科技快速发展的背景下，促使无损检测技术取得了明显发展，在各类生产设备检测上实现了较好的使用效果，需要加大对无损检测技术创新发展的重视，以便为各项生产活动的顺利开展提供保障。目前常见的无损检测技术主要包括磁记忆检测、红外热波检测等技术，在压力容器这类运行安全要求较高的设备检测上有重要运用。

参考文献：

[1]魏经仁.在用压力容器表面无损检测技术的原理和应用[J].现代制造技术与装备,2017(08):130-132.

[2]王在峰.压力容器无损检测新技术的原理和应用[J].机械管理开发,2007(03):43-44+46.