压力容器无损检验技术的应用

压力容器无损检验技术的应用

马志文

巴音郭楞蒙古自治州检验检测中心 新疆 库尔勒 841000

摘要：随着时代的发展与科学技术的进步，压力容器运行工况比以前更加复杂严苛，更容易出现化学腐蚀、环境开裂、材质劣化等损伤模式而导致失效，造成介质泄漏甚至爆炸，危及人民生命财产安全，造成巨大经济损失。因此，对检测工作提出了更高层次的要求，如何准确选用适当的无损检测技术，安全、高效、快捷、低成本进行检测，从而准确评估压力容器安全状况，最大限度地避免安全事故，是整个特种设备检验检测行业具有重要意义的研究课题。

关键词：压力容器；无损检验技术；应用

前言

无损检测技术通过对设备表面和内部进行检测，能够发现隐藏在设备内部的缺陷，而不需要对设备进行拆卸和破坏性检测。这种技术不仅可以提高设备的安全性和可靠性，而且能够减少设备的维护成本和停机时间，具有非常广阔的应用前景。但是，由于这些设备在工作过程中会受到高压和高温等多种环境的影响，因此，容易出现裂纹、腐蚀、疲劳、变形等缺陷，给设备的安全运行带来了巨大风险。为了及时发现这些缺陷避免事故的发生，无损检测技术在压力容器制造和定期检验中得到了广泛应用。

1无损检测技术概述

无损检测技术是指不破坏被测体表面和内部，通过对被测体的材料、结构、性能进行检测和评估的一种技术，它主要通过探测信号的变化来发现被测体内部的缺陷和异常，并可以定量和定性地评估被测体的状态。无损检测技术具有不破坏性、快速、准确、全面和非接触性等特点，已经成为现代工业生产和科学研究中不可或缺的一种技术手段。

2压力容器无损检测的准备要点

2.1被测表面处理

被测表面处理工作的完成质量会对后续压力容器无损检测的效果产生重要影响，因此，该工作是检验检测的前提和基础。这里的被测表面是指被测压力容器母材表面、其焊缝及热影响区处。在长期使用和运行过程中，压力容器的被测表面会堆积大量灰尘污垢，且易产生氧化或腐蚀情况。因此，被测面应做好除锈、打磨等预处理工作，否则，会对后续检测工作造成不良影响，导致检测结果出现偏差。检测人员应将检测准备工作的重点放在被测压力容器的焊接缝及其热影响区处，必要时，需要扩大待测部位检测区域。此外，若采用渗透检测、磁粉检测等表面检测方法，则还应在实际检测工作开展前确定具体检测部位，对该位置进行打磨处理，直至被测表面出现金属光泽。

2.2质量检定与修复

若在该压力容器的检测中发现检测缺陷，则应根据缺陷性质及缺陷级别采取等级评定及安全评估等措施，制定修理方案，以消除设备缺陷。若遇到缺陷程度较为严重，且即使修复也无法保证设备的安全运行，则应对该设备采取报废处理，从而避免该被测设备在后续运行中出现更大的风险隐患，降低安全事故的发生概率和可能性。

3无损检测技术在压力容器检测中的应用

3.1磁粉检测技术

磁粉检测又被称为磁粉检验和磁粉探伤，是常用的非破坏性测试方法之一。开展磁粉检测工作，首先，需要磁化处理铁磁性材料，由于损伤不连续的存在，导致工件表面和附近的磁力线产生了变化，发生扭曲变形后从而产生了漏磁场。也就是，磁感应进入或者离开所形成的磁场，它会对施加在容器表面的磁粉进行吸附，进而产生了不同形态的磁痕，从而可以更直接地反映出不连续的位置和形状等信息。用于对铁磁物料中表面和近表面出现的裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷，可以进行高灵敏的探测。它在压力容器检验中的优点是：能直观地反映裂纹的具体情况、尺寸、位置等，并能对裂纹进行初步的定性；对铁磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的灵敏度，可发现微米级宽度的小缺陷；元件的外形和尺寸不会干扰检测结果；而且该方法还具有操作简便、成本低、快速等优点。

3.2超声波检测技术

超声波无损检测技术主要是利用超声波仪器发出超声波，并且向试件中引入超声波，超声波和试件材料之间相互作用后，将会改变超声波的波长和方向，从而产生反射和透射等现象，然后检测设备接收超声波特征信息，检测人员结合这些信息评估试件的性能，确定试件内部缺陷。在检测压力容器的过程中经常使用超声波检测方法，可以保障缺陷定位的精确性，而且可以检测体积型缺陷。例如，在检测无缝钢筋纵向缺陷的时候，可以在倾斜角度引入超声波，在管壁中的锯齿形路线中传播超声波。在检测横向缺陷的时候，可以在轴向倾斜中引入超声波，也可以沿着锯齿状的路线传播超声波。

3.3射线检测

在射线检伤中，X射线和γ射线是最常见的两种射线，在进行实际的检测时，因为射线透过被测物的各个部分结构时，会发生不同的强度的衰减，而根据这种衰减的程度，就可以检测出物质中的缺陷。射线穿过被测材料之后，会被吸收，将吸收后的射线投射到薄膜上，之后对薄膜进行显影，就可以看到物体厚度的改变，也就是内部的缺陷，根据这一信息，就可以判断出焊缝缺陷的危害性和焊接质量等级。在压力容器生产工艺中，对焊接接头进行无损检查是一种常见的手段。该检测方法较为直观，可以对焊缝进行定性、定量的检测，检测的结果具有较高的精度，而且可以被长久地保留下来，对于夹渣、气孔等体积型的缺陷的检出率比较高。然而，检测仪器的费用很高，而且不方便随身携带，所生成的射线还有可能会对现场工作人员的身体造成伤害。

3.4渗透检测技术

在压力容器的无损检测技术应用中，渗透检测技术就是运用液态的毛细管作用进行非破坏性探伤。在实际工作中，在工件表面缺陷中渗入液体的渗透液，再利用清洁剂清除多余的渗透液，然后用显影剂将这些材料的缺陷显现出来。渗透探测的应用范围很广，也能探测到一些非金属材料。利用渗透法对暴露在外的不同零件缺陷也能进行高效的探测，但对于没有暴露在外的零件缺陷则无法探测到。渗透法的监测过程简便，而且易于实施，适用于大范围、有缺陷的表面，且具有很高的效率。针对形状复杂、周期较短的部件，通过渗透检测技术可以进行全面检测。

结束语

综上所述，工业技术的不断发展，无损检测技术在压力容器的安全管理和维护中扮演着越来越重要的角色。超声波、射线、磁记忆等无损检测技术各具特色，在不同场合下都有其独特的应用。虽然磁记忆无损检测技术还存在一些限制和不足，但随着技术的不断进步和应用的推广，相信它在未来能够得到更广泛的应用和发展。

参考文献：

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[2]郝斌.在用压力容器、压力管道焊缝射线检测技术的优化[J].焊接技术，2016，45（8）：90-92.