壓力容器無損檢測技術的合理選擇與應用研究

趙攀

摘? ? 要：當前的設備檢測技術可以分為損傷檢測技術和無損檢測技術。損傷檢測，顧名思義，需要對設備進行物理或化學分析取樣時，要將樣本進行拆解，變形，然后再進行檢測分析。無損檢測，是在不破壞設備的情況下，甚至不在直接接觸設備的情況下，根據設備的材料特性利用物理或者化學原理，對設備的各部分狀態、材料、結構進行分析檢測的技術。損傷檢測和無損檢測技術最大的區別就是在對設備檢測時，有無對設備進行破壞，是否會影響被檢測設備的穩定運行。由于壓力容器的封閉性、高危性、穩定性和生產過程的實時性，對壓力容器的檢測應避免對設備造成拆解和破壞，因此無損檢測技術被廣泛的應用于各個領域的壓力容器的安全性檢測中。無損檢測技術在不破壞壓力容器本體的基礎上，探查設備本體是否存在缺陷，定位缺陷的位置，大小和性質。

關鍵詞：壓力容器;無損檢測技術;合理選擇;應用

1? 無損檢測技術的特點

無損檢測技術主要利用物理原理，系借助聲波、射線、磁場等物理現象的物理特性，在不破壞容器的前提下對其表面及本體材料內部進行檢測的技術。目前常用的無損檢測技術有超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測等三種類型，可根據容器材質及應用環境進行選擇。無損檢測較傳統的檢測方法效率更高、檢測范圍更廣、安全系數更高，在市場競爭中的優勢更大。

無損檢測技術最主要的特點是不會損傷待檢測對象，但在使用過程中需注意兩個方面：一是與破壞性檢測相關聯。兩種檢測方式相互補充，能夠對容器缺陷進行更清晰的分析，提高檢測效果;二是選擇恰當的檢測時間。如鍛件檢測一般安排在鍛造完成和簡單加工之后，對鉆孔或鐵槽的檢測一般安排在最終完成之前。

2? 壓力容器無損檢測技術的選擇

2.1? 壓力容器無損檢測技術的種類

主流的壓力容器的無損傷檢測技術的主要分為五大類型：

超聲波技術，射線技術，磁粉技術，滲透技術和渦流技術。超聲無損檢測技術，主要利用不同介質中聲波不同傳播特性而形成的檢測技術。射線無損檢測技術，主要利用射線的高穿透性特點，對結構大，厚度高的壓力容器進行檢測。磁粉技術，主要來檢測鐵磁性材料，利用磁粉和鐵磁材料磁場反應的特性來進行檢測。滲透技術，主要利用高分子材料、特異指示劑和磁性材料的滲透作用來對非鐵磁性壓力容器進行檢測。渦流技術，利用探查設備內產生渦電流的變化來檢測的技術。

2.2? 壓力容器無損檢測技術的選擇原則

應用場合不同，壓力容器的材料、大小、結構會存在很大的差異，不同壓力容器的承壓能力等技術設定也會存在很大的區別。因此，需要根據壓力容器的特性，對無損檢測技術進行合理的選擇。選擇的原則主要有：

（1）兼容性原則。首先，在某些特點的壓力容器檢測場合，無損檢測技術可以與損傷檢測技術結合起來使用。無損檢測技術能夠在不破壞設備的情況下，對設備進行安全性檢測，但是這種無損的優點也同時限制住看無損檢測技術的應用場合，使它不能夠完全替代損傷檢測技術。比如在液化天然氣鋼瓶的耐壓程度檢測上就需要進行爆破檢測。其次，對于某些復雜的壓力容器，或者需要檢測多個方面缺陷時，單一的有損的技術無法獲得最優最全面的檢測結果。因此，多種無損檢測技術可以結合起來使用，多方面，多層次對壓力容器進行檢測分析，來獲得更全面的缺陷數據。

（2）時間點原則。在對壓力容器的無損檢測時，需要在正確合適的時間點對設備進行檢測。主要根據生產的動態過程、檢測目的、結合被檢測壓力容器的結構、材料、大小，正確選擇合適的檢測時間點。在不適宜的時間對壓力容器檢測，不僅會影響工業生產過程，并且獲得設備缺陷信息不一定是正確和真實的。例如，對密閉高壓反應爐的檢測時，可以在停工，冷卻的時候對設備進行無損檢測，從而獲得內部的缺陷信息。

（3）針對性選擇。首先，不同壓力容器有不同的復雜性和結構性，我們需要選擇正確的無損檢測技術來對壓力容器進行檢測。例如，對制造材料有鐵磁性的壓力容器，可以用磁粉無損檢測技術對它進行檢測，而對非鐵磁性材料制造的壓力容器，可以利用滲透技術對它進行檢測。其次，針對不同的無損檢測目的，我們需要選擇最合適的無損檢測技術來實現壓力容器的檢測。例如，對壓力容器的面狀缺陷進行檢測時，超聲無損檢測技術的檢測率最高，而對體積性缺陷進行檢測時，射線無損檢測技術能夠得到較好的結果。

3? 壓力容器無損檢測技術的應用

3.1? 超聲檢測技術的應用

超聲波檢測技術是出現時間較久的一種檢測技術，超聲波技術具備十分廣泛的應用范圍，保證在介質、速度和傳播方向相同的基礎上，提供更加可靠與準確的數據。一旦碰到另外一種介質，產生的反應會更加強烈，如產生的折射、反射等情況。壓力容器無損檢測過程中，容器材料被當成介質，當容器內部存在或產生了缺陷，發射的波幅就會出現方向與大小的改變，此時可按照改變情況對缺陷的位置和程度進行判斷。超聲波檢測技術主要用在復合型鋼材料、鍛件等處。在對一些焊接地方進行超聲檢測時，不僅準確度高，而且成本較低，所以使用更加廣泛。

3.2? 射線檢測技術的應用

射線檢測技術的主要工作原理就是將穿透性的射線照射在需要檢測的壓力容器部位上，射線光子會與照射部位的原子作用，吸收散射射線，從而導致射線強度降低，射線能量減少。該檢測方法和材料的性質、厚度與密度有緊密的聯系，密度或厚度越大，其降低或減少的就越大。若工件中存在空洞，通過缺陷的射線強度就更大，曝光也有所上升，從而實現內部質量檢測的目標。

3.3? 滲透檢測技術的運用

滲透檢測技術主要是在毛細管現象的基礎之上，形成了一種非多孔固體材料表面存在缺陷問題的方式，主要是將液體滲漏過程中，在滲透體的表面存在開口的問題上，在滲透檢測工作當中主要是運用黃綠色的熒光滲透液，或者是紅色著色滲透液對縫隙內部進行監測，這種檢測方式具有比較良好的滲透性，通過滲透、清理、清洗以及最后的顯像的方式，在材料的表面上形成了相應的痕跡，通過觀察工件表面上存在的痕跡尺寸，做出了準確的評價方式。在除去了其中多余的滲透液體之后，使用滲漏檢測的方式可以有效的顯示出存在缺陷的主要問題，這種檢測技術可以被有效的運用到剛性壓力容器、有色金屬以及陶瓷和塑料等材料的檢測工作中。

3.4? 磁粉檢測技術運用

磁粉檢測技術方式，主要是在壓力容器存在缺陷的部分，進行磁場泄露和磁粉相互之間的有效作用，有效現實出了鐵磁材料上和存在缺陷問題的區域，等到鋼鐵材料中的磁性材料完全被磁化之后，使用磁力線上所表現出來的凹陷狀態進行有效分析，通過對磁粉所產生的吸附性原理進行了有效運用，對磁體表面所產生的缺陷性問題進行了準確檢測。磁粉檢測的主要優勢在于，對對鋼鐵型材料或者是磁性較強材料表面與靠近地表面產生的缺陷檢出率非常高。這種檢測的缺點在于很難對材料內部缺陷部分進行檢測，不適用在一些不銹鋼材料或者是非磁性材料的監測中。

4? 結束語

壓力容器在生產生活中被廣泛的使用，是工業、國防中十分重要的設備。由于壓力容器的高危性，它的安全使用是工業生產的效益，人民生命和財產安全的前提保證。當前，無損檢測技術被廣泛的應用于壓力容器的缺陷探測中，高效的無損檢測技術可以提高生產效率，并能夠降低國家經濟損失。

參考文獻：

[1] 李紹元.壓力容器無損檢測技術的合理選擇與應用研究[J].河北農機，2015（12）：46～48.

[2] 劉艷嬌.壓力容器無損檢測技術的合理選擇與應用要點[J].黑龍江科學，2017（10）：28～29.

[3] 吳燕.壓力容器無損檢測技術的選擇與應用研究[J].科技咨詢，2011（22）：110.