壓力容器滲透檢測技術探討

王維來

摘 要：隨著科學技術的進步，滲透檢測的應用越來越廣泛，是一種不可或缺的檢測技術。滲透檢測，同其他無損檢測方法一樣，也是在不損壞被檢對象的使用性能的前提下，運用物理、化學、材料科學及工程學理論為基礎，對各種工程材料、零部件和產品進行有效的檢驗，借以評價它們的完整性、連續性及安全可靠性。

關鍵詞：壓力容器；滲透；檢測

滲透檢測根據《固定式壓力容器安全技術監察規程》、《壓力容器定期檢驗規則》的要求，在壓力容器定期檢驗中應進行一定比例的表面無損檢測，雖然其要求鐵磁性材料優先選用磁粉檢測，但是有時磁粉檢測無法進行，還有對于奧氏體不銹鋼的表面檢測及有色金屬制壓力容器的檢測，我們可以運用滲透檢測的方法來滿足檢驗的要求。

一、滲透檢測的分類

1.根據滲透液所含染料成分分類

根據滲透液所含染料成分，可分為熒光法、著色法兩大類。滲透液內含有熒光物質，缺陷圖像在紫外線下能激發熒光的為熒光法。滲透液內含有有色染料，缺陷圖像在白光或日光下顯色的為著色法。此外，還有一類滲透劑同時加入熒光和著色染料，缺陷圖像在白光或日光下能顯色，在紫外線下又激發出熒光。

2.根據滲透液去除方法分類

根據滲透液去除方法，可分為水洗型、后乳化型和溶劑去除型3大類。水洗型滲透法是滲透液內含有一定量的乳化劑，零件表面多余的滲透液可直接用水洗掉。有的滲透液雖不含乳化劑，但溶劑是水，即水基滲透液，零件表面多余的滲透液也可直接用水洗掉，它也屬于水洗型滲透法。后乳化型滲透法的滲透液不能直接用水從零件表面洗掉，必須增加一道乳化工序，即零件表面上多余的滲透液要用乳化劑“乳化”后方能用水洗掉。溶劑去除型滲透法是用有機溶劑去除零件表面多余的滲透液。

按以上兩種分類方法，可組合成6種滲透檢測方法，即：水洗型熒光滲透檢測法；后乳化型熒光滲透檢測法；溶劑去除型熒光滲透檢測法；水洗型著色滲透檢測法；后乳化型著色滲透檢測法；溶劑去除型著色滲透檢測法。

二、顯像法的種類

1.濕式顯像法

濕式顯像法是把白色細粉末狀的顯像材料調勻在水中作為顯像劑的一種方法。把試件浸漬在顯像劑中或者用噴霧器把顯像劑噴在試件上，當顯像劑干燥時，在試件上就形成白色顯像薄膜，由白色顯像薄膜吸出缺陷中的滲透液而形成顯示痕跡。這種方法適合于大批量工件的檢測，其中水洗型熒光滲透檢測法用得最多。但必須注意，缺陷顯示痕跡是會擴散的，所以隨著時間的推移，痕跡大小和形狀會發生變化。

2.快干式顯像法

快干式顯像法是把白色細粉末狀的顯像材料調勻在高揮發性的有機溶劑中作為顯像劑的一種方法。將顯像劑噴涂到試件上，在試件表面快速形成白色顯像薄膜，由白色顯像薄膜吸出缺陷中的滲透液而形成顯示痕跡。因這種顯像方法，操作簡單，在溶劑去除型熒光滲透檢測和著色滲透檢測法中用得最多。本方法與濕式顯像法一樣，隨著時間的推移。缺陷顯示痕跡會擴散，因此必須注意顯示痕跡的大小和形狀變化。

3.干式顯像法

干式顯像法是直接使用干燥的白色顯像粉末作為顯像劑的一種方法。顯像時，直接把白色顯像粉末噴灑到試件表面，顯像劑附著在試件表面上并從缺陷中吸出滲透液形成顯示痕跡。用這種方法，缺陷部位附著的顯像劑粒子全部附在滲透劑上，而沒有滲透劑的部分就不附著顯像劑。因此，顯像痕跡不會隨著時間的推移發生擴散而能顯示出鮮明的圖像。這種顯像方法在后乳化型熒光滲透檢測和水洗型熒光滲透檢測中用得較多。而著色滲透檢測法，因為顯示痕跡的識別性能很差，所以不適于干式顯像法。

4.無顯像劑式顯像法

無顯像劑式顯像法是在清洗處理之后，不使用顯像劑來形成缺陷顯示痕跡的一種方法。它在用高輝度熒光滲透液水洗型熒光滲透檢測法中，或者在把試件加交變應力的同時做滲透檢測顯示痕跡的方法中使用。這種方法與干式顯像法一樣，其缺陷顯示痕跡是不會擴散的。

三、滲透檢測的工藝要點

1.各種滲透檢測方法的優缺點和應用選擇

著色法只需在白光或日光下進行，在沒有電源的場合下也能工作。熒光法需要配備黑光燈和暗室，無法在沒有電源及暗室的場合下工作。

水洗著色法適于檢查表面較粗糙的零件，操作簡便，成本較低。該法靈敏度較低，不易發現微細缺陷。水基滲透液著色法適用于檢查不能接觸油類的特殊零件，但靈敏度很低。

后乳化型著色法具有較高靈敏度，適宜檢查較精密零件，但對螺栓、有孔、槽零件以及表面粗糙零件不適用。

溶劑去除型著色法應用較廣，特別是使用噴罐，可簡化操作，適宜于大型零件的局部檢驗。水洗型熒光法成本較低，有明亮的熒光，易于水洗，檢查速度快，適用于表面較粗糙零件，帶有螺紋、鍵槽的零件及大批量小零件的檢查。但靈敏度較低，寬而淺的缺陷容易漏檢，粗糙度高的零件重復檢查效果差，水洗操作時容易過洗，熒光液容易被水污染。

后乳化型熒光法具有極明亮的熒光，對細小缺陷檢驗靈敏度高，能檢出寬而淺的缺陷，重復檢驗效果好，但成本較高，因清洗困難，不適用有螺紋、鍵槽及盲孔零件的檢查，也不適用于表面粗糙零件的檢驗。

溶劑去除型熒光法輕便，適用于局部檢查，重復檢查效果好，可用于無水源場所，靈敏度較高，成本亦較高。

2.滲透檢測操作注意事項

預處理時，要在試件表面上造成充分的濕潤條件，以便形成滲透液的薄膜。要充分除去試件表面油脂、涂料、銹蝕、水等影響滲透液滲透的障礙物。要根據滲透液的種類、試件的材質、預計缺陷種類和大小以及滲透時的溫度等來考慮確定適當的滲透時間。清洗時，只需除去附著在試件表面的滲透液，不要過度清洗，不要使在缺陷中的滲透液流出，而要使其保留下來。采用溶劑清洗時，只能用蘸有溶劑的布或紙擦洗，且應沿一個方向擦拭，不得往復擦拭，不得用清洗劑直接沖洗。

四、滲透檢測的安全管理

滲透檢測所用的檢測劑，幾乎都是油類可燃性物質。噴罐式檢測劑有時是用強燃性的丙烷氣充裝的，使用這種檢測劑時，要特別注意防火，它是屬于消防法規所規定的危險品，因此，必須遵守有關法規規定的儲存和使用要求。

滲透檢測所用的檢測劑一般是無毒或低毒的，但是如果人體直接接觸和吸收滲透液、清洗劑等，有時會感到不舒服，會出現頭痛和惡心。尤其是在密封的容器內或室內檢測時，容易聚集揮發性的氣體和有毒氣體，所以必須進行充分地通風。關于有機溶劑的使用，應根據有機溶劑預防中毒的規則，限定工作環境有機溶劑的濃度。

五、結語

總之，對壓力容器檢驗中滲透檢測方法的選擇應該在對滲透檢測有所了解的基礎上進行，應該在了解滲透檢測的基本工作原理之后，對不同滲透檢測的方法和使用的材料等方面進行必要的了解，才能夠針對將要進行滲透檢測的壓力容器的材料、形狀等方面對滲透檢測方法進行選擇。

參考文獻：

[1]壓力容器實用技術叢書.編寫委員會[M].北京：化學工業出版社，2011.

[2]賈慶安，馬曉光.論無損檢測基本原理分析及在壓力容器中的運用[J].科技與企業.2012（22）.

（作者單位：內蒙古通遼市特種設備檢驗所）