壓力容器檢驗中無損檢測技術的運用探討

張旭磊

摘 要：壓力器皿檢查宗旨即為避免壓力器皿出現無效故障。伴隨著現代工業飛速前進，對壓力器皿商品的品質、運用牢靠性以及構造安全提出了更高的標準。文章簡單講述了超聲、射線、滲漏、磁粉等檢查經常使用的無損檢查方式的根本理論、運用范疇和長處以及不足的地方。經過真實例子講述了不一樣的檢查方式在壓力器皿檢查中的運用。

關鍵詞：壓力容器檢驗；無損檢測；綜合應用

1 壓力容器無損檢測方法

壓力容器的無損檢測可采用超聲檢測、射線檢測、滲透檢測、磁粉檢測等方法。

1.1 超聲波檢查

超聲波檢查是現在無損檢查中使用非常普遍的方式之一，是經過超聲波在媒介中散播過程形成的碰到界面形成反射的本質來檢查不足的方式。這種方式很靈活，超聲波具有高穿透力，檢查迅速，并且超聲波檢查運用的探測設備體型不大，較輕，對人身不存在危害，所以它的普遍運用是大家都清楚的。超聲波檢查措施能夠檢查壓力器皿的連接外表的縫隙，針對連接處不足的安全測估是不能缺少的，在國際上，這項措施很成熟了。

超聲波檢查的長處：在金屬、非金屬以及復合物料等很多配件的無損檢查中都能使用；穿透性優，能夠對厚度較深的配件內層不足開展檢查；能夠準確的確定不足位置；針對面積樣式不足的檢測率很高；很靈活，無論多小的不足都能夠檢查出來；檢查費用不高、迅速、裝置便利，對環境和人身沒有害處，使用便利。

超聲波檢查的不足：對配件的不足位置精準確定、定量還要繼續加強探索；對體型沒有規律的配件使用這種方式存在難處；不足的方位、取向以及狀態對檢查成果存在作用；配件物料、晶粒狀態對檢查成果也存在作用；經常使用的反射方式檢查成果并不太好，檢查成果不能作為依據進行記載，不過目前從發達國家引入，國內快速前進的超聲波衍射時差法能夠補償這個不足。

1.2 射線檢測

射線檢測穿過配件程序中，因為零件材料的阻礙力度變小，力度的大小和材料的阻礙因數以及射線穿過材料的厚度有關。配件具有不足時，其不足位置的物料阻礙因數和配件物料的阻礙因數存在差距，所以射線穿射在配件中，對于好的位置和不足的位置其強度是不一樣的。放置在配件后面協助射線的膠片能夠感覺到這種不一樣。在處置膠片之后，不足的位置和好的位置所顯示的圖像不一樣，按照不一樣的圖像，能夠診斷出配件中不足的位置以及大小。

射線檢查是對壓力器皿沒有損耗檢查的有用方式之一，關鍵使用在壓力器皿生產程序中檢查連接位置。

射線檢查的長處：經過射線穿過同時通過處置的膠片能夠顯示出配件物料內部不足的樣子，能夠對性質、形狀精確得知，檢查出的成果能夠直接長久的存放。能夠檢查出體積型中的不足。

射線檢查的不足：針對面積樣式的不足，假如照相方位不適宜，就可能有漏檢的情況；使用射線檢查限制是費用多，并且射線檢查工作中要做好防護功能，防止射線對人體產生危害。

1.3 滲透檢測

滲透檢測是一種以毛細作用原理為基礎的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。將特制的滲透液涂抹于被檢測工件的表面，由于液體有滲透作用，對工件表面肉眼看不出的裂紋、缺口、凹坑之類的缺陷，滲透液能夠滲入其中，再利用顯示劑將滲入缺陷的滲透液顯示于工件表面，就可顯示出缺陷的存在。

1.3.1 壓力容器制造過程中的焊縫檢測用于檢測焊縫及熱影響區的表面開口缺陷，如熱裂紋、冷裂紋和延遲裂紋。

1.3.2 壓力容器的在役檢測。用于檢測使用中的壓力容器的焊縫、熱影響區及基材的表面開口缺陷，如疲勞裂紋、應力腐蝕、晶間腐蝕等。滲透檢查的長處：裝備簡易，使用便利，成本不高，檢測成果直觀；在大規模配件以及樣子沒規律配件的檢查和正在運用裝備的現場修理檢測，更能夠展示出其特別的實用特點和長處。滲透檢查的不足：針對隱藏在外面下面的不足檢查不到，只能檢查出來裸露在外表的不足。

1.4 磁粉檢測

鐵磁性物料配件，在它的外表或者外表較淺的位置存在不足，就表示物體物料的不持續性，如果被磁化，外面和接近外表的磁力線就會出現局部變化而形成漏磁場，會吸取在配件外表的磁粉，在適宜的陽光下，被吸取的磁粉出現用眼就能夠看到的磁粉印跡，印跡的地點、大小以及樣式表現出不持續性就是不足的地方、規模、樣式以及是不是嚴重。

磁粉檢測的優點：可檢測出鐵磁體材料的表面和近表面（開口和不開口）缺陷；能直觀地顯示缺陷的位置、形狀、大小和嚴重程度；具有很高的檢測靈敏度，可檢測微米級寬度的缺陷；單個工件檢測速度快，工藝簡單，成本低廉，污染少；采用合適的磁化方法，幾乎可以檢測到工件表面的各個部位，基本不受工件大小和形狀的限制；缺陷檢測重復性好，可以反復驗證缺陷的存在；可檢測受腐蝕的表面。

磁粉檢測的缺點：只適用于鐵磁性材料，不能檢測奧氏體不銹鋼材料和奧氏體不銹鋼焊縫及其他非鐵磁性材料；只能檢測表面和近表面缺陷；檢測時靈敏度和磁化方向有很大關系，若缺陷方向和磁化方向近似平行或缺陷與工件表面夾角小于20度，缺陷就很難發現；表面淺而寬的劃傷、鍛造皺折不易發現；受幾何形狀影響，易產生非相關顯示；若工件表面有覆蓋層，將對磁粉檢測有不良影響；用通電法和觸頭法磁化時，易產生電弧，燒傷工件；部分磁化后具有較大剩磁的工件需進行退磁處理。

2 無損檢測在壓力容器中的應用實例

2.1 在用換熱器檢測實例

設備類型：管殼式換熱器；材質：碳鋼（管子：10#鋼；管板：16MnⅢ；筒體：16MnR）；設計壓力：-0.1/0.6Mpa；設計溫度：-10/200℃；故障表現：內部泄漏。設備停用后，打開上下管箱，宏觀檢查發現上下管板上有很多腐蝕坑。為查出泄漏部位，根據設備的使用情況采用了幾種無損檢測方法。在通過氦檢漏和肥皂泡檢測發現了裂紋的基礎上，采用以下適宜檢測裂紋的無損檢測方法：滲透檢測：針對發現的表面裂紋，決定對上下管板的所有管子-管板角焊縫進行滲透檢測。滲透檢測結果非常直觀地顯示出上管板約50%的管子-管板角焊縫存在裂紋。磁粉檢測：磁粉檢測發現上管板上的幾乎每個管端角焊縫都存在裂紋，有的裂紋延伸到管板和管子端部內表面。

此次檢查中，按照裝置的真實狀況和初步檢查到的不足，使用滲透以及磁粉檢查，詳細、精確、直觀的展示出不足的狀況，找到事故的源頭。檢查成果顯示，在檢查碳鋼物料的外表包含接近外表不足時，更適合使用磁粉檢查，并且檢查得到成果的時間耗費最少。此次檢查中，因為裝置的客觀狀況以及初步檢查出的不足種類和上面所說的檢查成果，可以不用再運用射線、超聲波檢查方式進行復查。

2.2 換熱器制造中的檢測

1臺制造中的管殼式換熱器在滲漏試驗中發現管程泄漏。宏觀檢查發現，部分管子-管板的焊縫中存在燒穿孔。經分析，這些燒穿孔是由于焊接不當引起的。為了排查出其它焊縫中可能存在未完全燒穿的孔，決定對換熱器所有的管子-管板焊縫進行檢測。檢測采用了相控陣超聲檢測法進行檢測，輔以射線檢測法予以驗證，準確判斷了缺陷的情況和性質。

3 結束語

為提升檢查成果的準確性，要按照裝置的物料、生產方式、作業媒介、運用環境以及無效方式，展望不足的類型、樣式、位置以及趨向，使用最佳的無損檢查方式。結合使用全部無損檢查方式，每一種檢查方式并不是全能的，都有自己的長處和不足。在對某一項進行檢查時，如果有條件，可以盡量多使用幾種檢查方式，得到最精確的成果。并且在無損檢查中，不光要確保檢查成果的品質，還必須要確保是安全的，檢查方式的低花費，做到全部無損檢查方式的科學使用。

參考文獻

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