壓力容器制造過程中無損檢測(cè)的應(yīng)用

王領(lǐng)楠

摘 要：壓力容器和壓力管道容易發(fā)生失效和破裂事故，需要進(jìn)行及時(shí)地檢測(cè)，無損檢測(cè)就是進(jìn)行壓力容器安全管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文從無損檢測(cè)概述入手，著重分析了無損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)及壓力容器制作過程中的無損檢測(cè)方法，并探索了無損檢測(cè)在壓力容器制造過程中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：壓力容器制造 無損檢測(cè) 應(yīng)用 策略

中圖分類號(hào)：TG115.28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）03（b）-0117-02

無損檢測(cè)技術(shù)能夠確保壓力容器的質(zhì)量，優(yōu)化壓力容器制造工藝，避免資源浪費(fèi)，已經(jīng)成為現(xiàn)階段壓力容器制造過程中的主要檢測(cè)技術(shù)。很多壓力容器制造企業(yè)都會(huì)在制造過程中使用射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、滲透檢測(cè)等無損檢測(cè)技術(shù)。然而，無損檢測(cè)在壓力容器制造過程中的應(yīng)用需要注意檢測(cè)順序和檢測(cè)方法的合理性。研究無損檢測(cè)在壓力容器制造中的應(yīng)用不僅能夠優(yōu)化壓力容器檢測(cè)工作，而且對(duì)壓力容器的安全使用有著直接意義。

1 無損檢測(cè)概述

無損檢測(cè)就是在確保壓力容器不被破壞的情況下，以光、電、磁、力等理論知識(shí)為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法。無損檢測(cè)能夠?qū)毫θ萜鞯慕Y(jié)構(gòu)、幾何關(guān)系、狀態(tài)、物理性能、參數(shù)等進(jìn)行測(cè)定和判斷。

2 無損檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)

2.1 保證壓力容器質(zhì)量

無損檢測(cè)不需要破壞壓力容器的結(jié)構(gòu)就能夠完成檢測(cè)工作，因此，無損檢測(cè)能夠?qū)毫θ萜魃a(chǎn)過程、壓力容器半成品、壓力容器成品等進(jìn)行全面檢測(cè)，找出存在質(zhì)量問題的壓力容器，確保壓力容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完善性，進(jìn)而保證壓力容器的質(zhì)量。

2.2 確保壓力容器使用的安全性

受使用環(huán)境的影響，壓力容器在使用一定時(shí)間之后，容器中原有的缺陷會(huì)擴(kuò)大，還會(huì)產(chǎn)生新的缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致壓力容器失效。而無損檢測(cè)能夠?qū)毫θ萜鬟M(jìn)行定期檢查，不影響壓力容器的運(yùn)行，也不需要破壞壓力容器的結(jié)構(gòu)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的缺陷，避免壓力容器使用過程中的事故，確保壓力容器使用的安全性。

2.3 優(yōu)化壓力容器制造工藝

在制造壓力容器的過程中，需要對(duì)制造工藝進(jìn)行判斷，了解制造工藝是否符合壓力容易的制造要求。而無損檢測(cè)能夠?qū)毫θ萜鞯闹圃旃に囘M(jìn)行檢測(cè)，找出制造工藝中的不足之處，并根據(jù)無損檢測(cè)結(jié)果改進(jìn)壓力容器的制造工藝，實(shí)現(xiàn)制造工藝的優(yōu)化。并且，在壓力工藝生產(chǎn)之前需要提前對(duì)制造工藝進(jìn)行試驗(yàn)。例如，壓力容器制造過程中的焊接工藝需要進(jìn)行焊接試樣，并對(duì)焊接試樣進(jìn)行無損檢測(cè)，及時(shí)修正焊接參數(shù)，改進(jìn)焊接工藝，采用能夠達(dá)到壓力容器質(zhì)量要求的焊接工藝。

2.4 避免浪費(fèi)

在壓力容器制造過程中合理進(jìn)行無損檢測(cè)能夠避免工序浪費(fèi)，減少制造過程中的返工，提高壓力容器制造質(zhì)量，降低廢品率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造成本的控制。因此，在厚板焊接的時(shí)候，可以在焊接過程中進(jìn)行一次無損檢測(cè)，確認(rèn)厚板焊接沒有超標(biāo)缺陷之后再完成全部焊接，避免焊接返工，有效節(jié)約焊接資源及焊接時(shí)間。

3 壓力容器制造過程中的無損檢測(cè)方法

3.1 射線檢測(cè)

射線檢測(cè)多用于壓力容器制造過程中的焊縫檢測(cè)、氣孔檢測(cè)、夾渣檢測(cè)，進(jìn)而找出壓力容器制造過程中存在的氣孔、夾渣及焊縫。并且，完全密封的壓力容器可以采用射線檢測(cè)的方法。現(xiàn)階段，大多數(shù)企業(yè)都采用射線檢測(cè)技術(shù)對(duì)壓力容器的焊縫進(jìn)行檢測(cè)。射線檢測(cè)方法要求檢測(cè)物能夠被射線穿透，因此，很多企業(yè)都優(yōu)先選擇X射線進(jìn)行射線檢測(cè)。另外，射線檢測(cè)能夠直接獲取壓力容器的缺陷圖形，準(zhǔn)確掌握壓力容器的缺陷尺寸。然而，射線檢測(cè)在夾渣檢測(cè)和氣孔檢測(cè)的出錯(cuò)率較高，很可能出現(xiàn)漏檢的現(xiàn)象。同時(shí)，射線檢測(cè)的速度較慢，成本較高，對(duì)檢測(cè)人員的身體危害性較大，需要檢測(cè)人員在檢測(cè)過程中做好特殊防護(hù)措施。

3.2 超聲檢測(cè)

超聲檢測(cè)主要利用超聲波遇到界面反射的性質(zhì)來進(jìn)行缺陷檢測(cè)。超聲檢測(cè)的指向性較高，能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)壓力容器內(nèi)部缺陷所在的位置。因此，壓力容器無損檢測(cè)經(jīng)常采用射線檢測(cè)的方式發(fā)現(xiàn)缺陷，而采用超聲檢測(cè)的方式確定缺陷的方式，然而根據(jù)無損檢測(cè)結(jié)果來確定壓力容器的返修方式。并且，超聲檢測(cè)還能夠用于壓力容器的焊縫檢測(cè)，找出壓力容器焊道內(nèi)部存在的缺陷裂紋。同時(shí)，還有一些企業(yè)將超聲檢測(cè)應(yīng)用于壓力容器的復(fù)驗(yàn)檢測(cè)之中。超聲檢測(cè)的檢測(cè)對(duì)象比較廣泛，檢測(cè)程度較深，定位準(zhǔn)確，使用十分方便，而且使用成本較低。然而，超聲檢測(cè)的缺陷定性不夠準(zhǔn)確，壓力容器的形狀對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響較大。

3.3 磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)主要利用磁粉與壓力容器缺陷處漏磁場(chǎng)的相互作用進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而現(xiàn)實(shí)鐵磁性材料的近表面缺陷和表面缺陷。現(xiàn)階段，我國壓力容器多采用白鋼材質(zhì)和碳鋼材質(zhì)，碳鋼屬于鐵磁性材料。在壓力容器制作過程中，碳鋼被大量應(yīng)用到壓力容器上。壓力容器無損檢測(cè)可以利用碳鋼的鐵磁材料屬性使用磁粉檢測(cè)方法。磁粉檢測(cè)方法經(jīng)常被用于檢測(cè)壓力容器淺表層的夾渣、裂紋等缺陷。另外，壓力容器的D類焊接和角焊縫也經(jīng)常使用磁粉檢測(cè)方法。磁粉檢測(cè)的成本較低、靈敏度較高、對(duì)人體沒有傷害，檢測(cè)速度較快，因此很多企業(yè)都使用磁粉檢測(cè)技術(shù)對(duì)壓力容器的制造進(jìn)行檢測(cè)。然而，磁粉檢測(cè)的材質(zhì)局限性較強(qiáng)，無法對(duì)白鋼材質(zhì)的壓力容器進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)，磁粉檢測(cè)受壓力容器檢測(cè)部件形狀的影響較大。

3.4 滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)主要通過毛細(xì)血管現(xiàn)象來揭示固體材料的缺陷，能夠?qū)B透液滲透在壓力容器的缺陷部位。然后用去除劑去除缺陷部位的滲透液，再用顯像劑使壓力容器缺陷顯現(xiàn)。滲透檢測(cè)的材料要求較低，能夠?qū)λ芰稀撹F等材料進(jìn)行檢測(cè)，因而被廣泛應(yīng)用在壓力容器制造檢測(cè)之中。并且，滲透檢測(cè)的靈敏度較高，能夠直觀展示壓力容器的缺陷，適用于形狀復(fù)雜的壓力容器工件檢測(cè)。然而，壓力容器制造過程中使用的化工產(chǎn)品較多，很容易引發(fā)爆炸和火災(zāi)，需要謹(jǐn)慎選擇檢測(cè)工藝和滲透劑。同時(shí)，滲透檢測(cè)的要求較高，壓力容器工件表面不能有鐵銹、焊接飛濺物、氧化皮等。

4 壓力容器制造過程中無損檢測(cè)應(yīng)用應(yīng)注意的問題

4.1 破壞性檢測(cè)與無損檢測(cè)相結(jié)合

無損檢測(cè)雖然能夠保護(hù)壓力容器的結(jié)構(gòu)不被破壞，不傷害壓力容器的材料，但是，無損檢測(cè)具有一定的局限性，有些檢測(cè)只能采用破壞性的檢測(cè)方法。并且，無損檢測(cè)還無法替代破壞性檢測(cè)。因此，壓力容器制造過程中的檢測(cè)需要將破壞性檢測(cè)與無損檢測(cè)相結(jié)合，提高壓力容器檢測(cè)準(zhǔn)確性。

4.2 合理規(guī)劃檢測(cè)順序

壓力容器制造過程中的無損檢測(cè)需要根據(jù)檢測(cè)目的選擇檢測(cè)實(shí)施時(shí)間，具體來講，檢測(cè)人員需要完成部分壓力容器制造工作之后及時(shí)進(jìn)行無損檢測(cè)，避免因制造人員和制造工藝而形成的質(zhì)量問題，減少缺陷修補(bǔ)的資源浪費(fèi)和時(shí)間浪費(fèi)。并且，壓力容器制造過程中的高強(qiáng)鋼焊縫需要在焊接完成24小時(shí)之后再進(jìn)行檢測(cè)，避免因焊縫沒有完全凝固而導(dǎo)致的錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果。

4.3 選擇最合適的檢測(cè)方法

在壓力容器制造無損檢測(cè)過程中，每種無損檢測(cè)方法都具有各自的優(yōu)勢(shì)和局限性，無法用于所有的缺陷檢測(cè)。為了增強(qiáng)無損檢測(cè)的可靠性，檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)對(duì)象和檢測(cè)目的選擇最合適的檢測(cè)方法。例如，壓力容器焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè)可以采用射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)技術(shù)，壓力容器表面缺陷的檢測(cè)可以采用滲透檢測(cè)方法或磁粉檢測(cè)方法。另外，檢測(cè)人員還可以將多種檢測(cè)方法并用，充分發(fā)揮每種檢測(cè)方法優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)壓力容器檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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