壓力容器的無損檢測技術及應用探討

潘銘明

摘要：隨著我國生產力的提高和技術的進步，化工產業迅速發展，對壓力容器的需求也越來越大。壓力容器主要被用于承受各種危險壓力因素，一旦發生安全問題，就容易引起一系列的連鎖反應。由于生產技術的限制，實際生產中仍然很容易出現壓力容器破損和泄露的問題，因此定期維護、檢測壓力容器的性能在工業生產中有非常重要的意義。本文將對壓力容器的無損檢測技術的概念和應用進行簡要介紹。

關鍵詞：壓力容器;無損檢測技術;應用

一、概述

（一）壓力容器簡介

壓力容器是指承裝氣體或液體，并能夠承受壓力的密閉容器。當下，壓力容器被使用在很多領域中，尤其在工業生產和軍用設備中具有重要的地位和作用。壓力容器一般被用于儲存、傳熱或是作為進行化學反應的容器，要承受高溫高壓、強腐蝕性等多種壓力。一旦壓力容器發生泄露或爆炸，就容易引發一系列的事故，造成嚴重的后果。因此，提升壓力容器的安全性能極為重要。

（二）無損檢測技術簡介

與有損檢測技術相對的，無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象的性能、結構、組織的前提下，對目標的各項指標進行檢測的一種方法。傳統的有損檢測技術會使檢測目標在一定程度上產生損耗，甚至破壞目標使之無法發揮原有的功能，因此新興的無損檢測技術更加受到人們的關注。

除去不會破壞目標物品這一特點之外，無損檢測比有損檢測更為全面，且適用范圍更廣。通常出于節約成本的考慮，有損檢測只會運用在原材料上，對于成品和已經被投入使用的產品不做檢測。而無損檢測除去可以運用在原材料上，仍然可以運用在成品身上。除此之外，對于某一目標，可以用多種無損檢測方式分別檢測，也可以多次重復使用同一檢測方式，這樣檢測結果就更加精確。而有損檢測通常只能進行一次，成本高，損耗大，結果精度低。

無損檢測的檢測目標主要有以下幾點：焊縫表面是否有缺陷，產品表面和內部是否存在腐蝕、凹凸不平、劃痕、裂紋等情況，產品內部是否有外來異物，產品裝配是否合格，等等，對檢測產品的安全性能很有幫助。除此之外，在日后產品維護的過程中，使用無損檢測可以很好的發現產品出現的質量問題，再針對這些問題對設備進行修復或更換，從而規避潛在的安全事故。

二、無損檢測技術分類

經過多年的發展，無損檢測技術已經趨于成熟。根據不同場合的檢測需求，人們開發了多種不同的無損檢測方式，主要是利用物品的聲、光、電、熱、磁等特性來進行物理化學檢測。無損檢測技術主要有以下四種。

（一）超聲波檢測

超聲波檢測屬于物理檢測方式的一種。與醫學上的運用相似，超聲波也可用于無損檢測技術中，檢測目標產品是否出現損壞。超聲波是機械波，傳遞需要介質，在不同類型的介質中傳遞特性也不同。如果在同一介質中傳遞時遭遇阻礙或是斷層，超聲波就會發生折射或反射，容易被儀器追蹤到。結合超聲波反射方向及強度，可以迅速確定異常所在的位置，以及異常的具體類型。

超聲波檢測的優點在于能夠精準掃描壓力容器內部的缺陷。很多壓力容器要承受高壓，外殼很厚。如果外殼內部出現裂縫，僅憑肉眼難以發覺。借助超聲波檢測，就可以快速的找出這些隱患。此外，超聲波檢測不存在安全隱患，技術要求也比較簡單，是目前運用最廣泛的一種無損檢測技術。但超聲波檢測也存在著一些缺點，主要表現在它只能掃描壓力容器內部的情況，而無法對表層的情況進行檢測。

（二）射線檢測

射線檢測是最基礎的一種無損檢測方法，主要是借助射線對壓力容器進行穿透，再用膠片記錄下來。射線在穿透過程中，會受到介質本身特性的影響，強度會發生不同程度的衰減。對不同厚度、不同材料的容器拍攝結果不同，甚至從不同角度拍攝同一容器的結果都是不一樣的，可見射線對于材料性質的變化非常敏感。除此之外，射線檢測的結果非常直觀，不需要對拍攝結果再進行其他的深層分析就能知曉壓力容器的缺陷特征。

射線檢測的缺陷在于雖然射線對壓力容器是沒有損傷的，但是對人體則有著健康威脅，使用過程中存在著安全隱患，因此需要做好防護措施。此外，射線檢測的成本也較高。但射線檢測仍然是時下運用最廣泛的無損檢測方法之一。

（三）金屬磁粉檢測

金屬磁粉檢測，是利用金屬的磁力特性對壓力容器進行檢測。一些壓力容器是金屬材料制成，在使用過程中由于出現缺陷，導致磁場也改變。此時可以使用金屬磁粉找出壓力容器磁場異常的位置，再借助其他檢測方法進行詳細檢測。

金屬磁粉檢測是一種新型的無損檢測方法，目前還在探索階段，并不成熟，不能單獨使用，必須依靠其他檢測方法的配合才能最終修復容器的缺陷。此外，金屬磁粉檢測技術適用面較窄，只能使用在磁性材料上。但由于金屬磁粉對壓力容器的損壞敏感度非常之高，相信這種方法最終能夠取得很好的突破。

（四）滲透檢測

滲透檢測又叫滲透探傷，是利用毛細作用原理探知壓力容器表面是否有微小損壞的一種無損檢測方法，也是五大常規無損檢測方法之一。

滲透檢測通常是使用滲透劑涂抹在壓力容器的表面。一段時間以后，滲透劑就會滲透進壓力容器表面的缺陷中去。為了使結果更明顯，需要在滲透劑中加入熒光染料或者其他顯色顏料。將已經滲透完畢的壓力容器表面進行簡單清理，隨后對壓力容器表面進行顯像，即可得知壓力容器表面缺陷的狀態。

滲透檢測對肉眼難以識別的微小缺陷有著顯著的檢測功效，且可以應用在各種材料上，不受待測容器外形、結構的限制。但是，如果壓力容器本身由多孔材料制成，滲透檢測的效果就會大打折扣。此外，滲透檢測對工作人員的技術水平也有較高的要求。

三、使用無損檢測技術的注意事項

無損檢測技術的類型很多，每種技術都有自身的優點和缺陷，沒有完美一說。此外，并不是所有技術都能夠廣泛運用在各種類型的壓力容器上。因此，在實際操作過程中，要綜合分析檢測目標的特性以及各項技術的成本，選取最合適的無損檢測技術。必要時也可同時使用多種技術，爭取做到低成本，高精度，最終達到提高壓力容器安全性的目的。

參考文獻

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（作者單位：浙江星卓換熱設備有限公司）