無損檢測方法在壓力容器檢驗中的綜合應用

苗光鋒　單伯超　時圣妍

摘要：在生產壓力容器的過程中，企業需要在容器出廠之前進行全面的質量檢驗工作，檢驗的內容包括機承壓設備的制造方式、材質和失效模式等方面，一旦發現不足之處，需要采取有效的措施進行處理和解決，這樣一來，壓力容器質量控制的目的才會得到較好的實現。現階段，壓力容器檢驗過程中常用的一種方式是無損檢測方法，具有良好的檢測效果。基于此，本文將著重分析探討無損檢測方法在壓力容器檢驗中的綜合應用，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：壓力容器；無損檢測；措施

1、壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用

1.1超聲檢測技術

超聲檢測的原理是在均勻材料中，缺陷造成材料不連續，從而使得聲阻抗的不一致，超聲波傳播遇到不同界面時反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關。如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長時，則超聲波在缺陷上反射回來，探傷儀可將反射波和入射波的及其疊加及衰減特性顯示出來；如缺陷的尺寸甚至小于波長時，聲波將繞過缺陷而不能反射。焊道表面一定要光滑。這種超聲檢測方法的適用范圍是對于厚度較大的壓力容器的殼體，以及直徑較大的支管與殼體之間的焊縫的檢測效果較好，多使用超聲脈沖發生器來具體實現。

1.2磁粉檢測技術

磁粉檢測技術主要的檢測內容是探查磁性材料的內部與外部是否存在問題的重要手段。作為無損檢測方法中檢測磁性材料的首要手段，在正常的檢測過程中，磁粉產生不連續性，則表示該檢測容器出現問題。可以說，因為受檢容器本身出現缺陷，因此導致在檢測過程中磁粉分布不均，經過光照影響，自然可發現磁粉痕跡不均。另外，磁粉檢測技術還可以測試壓力容器是否遭受腐蝕，如果壓力容器內部存在腐蝕情況，在設備內部進行熒光磁粉檢測，焊縫內表面的缺陷分布也能展現的一覽無遺。可以說，磁粉檢測技術在無損檢測之中是極為靈敏且高效的，其不受受測設備的形狀、大小影響，無論表面如何都能進行此種檢測。但是，磁粉檢測同時還存在無法規避的不足，這一不足來自于受檢設備的性質，因此，非磁化材料是無法應用磁粉檢測技術的。

1.3滲透檢測技術

滲透檢測的原理是利用液體毛細現象將滲透液滲入表面開口缺陷，再將多余的滲透液清洗掉，使得缺陷中的滲透液保留，再利用顯像劑的毛細作用吸附出缺陷中的余留滲透劑從而實現檢測缺陷。這種方法能夠使用于多種材料的檢測，除了包括幾乎所有的金屬外還可應用于很多非金屬材料。它對于裸露在表面的缺陷有著十分好的檢測效果，但對于深藏于試品內部深處的缺陷則檢測不到。這種技術應用起來操作十分簡單，對于受過專業訓練的人來說，要掌握它并不困難，而且它對于那種整塊表面的缺陷的檢測十分高效。

1 4X射線無損檢測技術

x射線無損檢測方法在壓力容器檢驗中的應用流程是在需要檢測的位置照射射線，在設備厚度與阻力系數的作用下于感光膠片反射回信息對設備的影像進行顯示，從而為壓力容器內部狀況的檢驗提供直觀的參考。x射線無損檢測方法的原理通過放射技術實現，優勢主要表現為能夠將射線直接穿透需要檢測的部分且不會對設備造成任何傷害，借此通過射線反射回來的阻力值對壓力容器內部的狀況進行判斷。

1.5電磁感應探傷技術

該方法主要原理是使被檢測物產生渦流，通過檢測渦流變化來進行探傷。因為是利用交流電和感應線圈來產生的感應電流，所以感應電流的強度主要集中在表面，缺陷所處位置越深強度越弱，探傷效果越不顯著。這種除了能對表面存在的缺陷探傷，還能對壓力容器的腐蝕進行檢測，焊縫結構中的存在的殘余應力檢測。

1.6壓力容器射線檢測技術

射線法檢測原理是利用不同厚度被檢測體對射線吸收強度不同，主要是用來檢測容器內部缺陷和質量一種方法，主要是針對焊縫結構是否滿足壓力容器要求。具有一定厚度的焊縫，選用穿透性強的硬x射線或射線，較薄的焊縫選用軟x射線就能滿足檢測要求。對于焊縫中不同類型的缺陷，射線透射方向要相應變化。氣孔、夾雜等缺陷在厚度方向顯著變化時，檢測效果較為明顯，特別時一些小尺寸的缺陷也能檢測出來。對于裂紋等一些較大的缺陷，需要射線透射方向與裂紋方向平行，才能觀察到明顯的檢測結果。

2、工程實例分析

某反應器，內徑3500mm，設計壓力6.38MPa，設計溫度150℃，殼體材料為S32168+13MnNiMoR，厚度為4+56mm，與殼體連接的小直徑接管均采用S32168III鍛件，人孔和攪拌凸緣均采用20MnMolII鍛件襯S32168不銹鋼，因殼體材料13MnNiMoR具有延遲裂紋傾向，不同材料之間的焊接又存在異種鋼焊接的現象，對板材本身以及制造過程中的檢測需要提出嚴格的要求才能保證產品的最終質量。首先殼體用13MnNiMoR鋼板應逐張按照NB.T47013--2015進行超聲檢測，Ⅱ級合格。筒體縱環焊縫采用100%射線檢測，Ⅱ級合格，并附加100%超聲檢測，II級合格。應對攪拌凸緣與殼體角焊縫以及人孔與殼體角焊縫進行100%射線檢測，Ⅱ級合格。所有焊縫應采用氬弧焊打底并保證全焊透，內外表面應進行表面，I級合格。封頭成型后應進行100%超聲檢測，II級合格。所有基層材料的堆焊表面和堆焊層表面應進行滲透檢測，I級合格，無損檢測應在焊接完成24小時后進行。其次，熱處理及水壓試驗后應對所有焊縫進行100%表面檢測，I級合格。

總而言之，在日常生產生活過程中，高溫、易燃易爆和低溫等壓力起到了良好的承擔作用，其具有較低的危險思系數，但是在日常是生產生活過程中，如果沒有做好保管工作，造成壓力容器的泄露事故，那么會嚴重影響人們的正常生活，故而需要開展對壓力容器的檢驗工作，由于無損檢驗方法具有較多的優勢，而在壓力容器的檢測過程中得到了廣泛的應用，并取得了較好的效果，也要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。