壓力容器無損檢測技術的選擇及應用

摘 ?要：隨著人民生活水平的不斷提高以及現代工業化設備的不斷發展，壓力容器被廣泛的應用于社會中的各行各業中，例如，是機械、石油、化工等工業生產行業。但是壓力容器是一種盛裝流體并承載一定壓力的特殊密閉設備，所以具有較高的危險性，在對于壓力容器使用之前需要對于壓力容器進行檢驗檢測，保障容器能夠長期安全穩定的運行，否則的話，將會極其容易出現危險事故，給工作人員的生產生活帶來極大地安全隱患，所以對于壓力容易通常是采用無損檢測技術進行檢測，高效的無損檢測技術不僅可以極大程度上的提高壓力容器的安全性的檢測性能，還可以有效地降低國家和人民的經濟損失。本文首先對于壓力容器無損檢測技術的選擇原理進行描述，并對各種無損檢測技術在壓力容器中的應用進行詳細的介紹，希望能夠為壓力容器在實際生產過程中，為無損檢測技術的選擇以及應用提供理論參考。

關鍵詞：壓力容器;無損檢測技術;選擇;應用中圖分類號：TG115.28文獻標識碼：A?????文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

0 引言

隨著我國社會的發展以及現代化的建設，在生產、生活中的各個領域中都廣泛的應用者壓力容器，并且在石油、國防、化工以及鋼鐵等各行各業中尤為普遍。其中應用壓力容器最多的行業主要是化工業以及石油工業，根據調查統計表明，在石油工業中使用壓力容器的的數量已經占據所有壓力容器數量的一半以上。壓力容器是一種國家嚴格所規定的一種特種設備，能夠承壓的一種密閉容器，并且具有良好的耐高低溫、腐蝕、劇毒、易燃、易爆等作用。因此，壓力容器的安全性十分的重要，如果壓力容器存在問題，將會非常容易出現爆炸事故，不僅會影響到整個生產過程，甚至還會對于工作人員的生命安全造成嚴重的威脅。另外，壓力容器的泄漏事件也層出不窮，如果壓力容器出現泄漏的話，將會導致人員中毒，或者對于環境造成嚴重的污染。所以，在設計、生產、運輸壓力容器的各個流程中，均需要嚴格的檢測壓力容器的安全性。而檢測壓力容器的主要手段就是無損檢測技術，當前，主要能將設備檢測技術分為兩種，分別是無損檢測以及損傷檢測技術。無損檢測是指在不破壞設備，甚至是不接觸設備的前提條件下，根據設備的物質特性，通過化學原理以及物理原理等，檢測并分析設備的結構、材料以及各部分的狀態。而損傷檢測要相對于設備進行檢測的話，還需要將設別樣本進行變形、拆解，并采用化學原理或者是物理取樣分析，才能夠開始進行檢測。但是，因為壓力容器所具有的穩定性、實時性、高危型以及密閉性等眾多特點，檢測壓力容器的時候并不能破壞和拆解壓力容器，所以，壓力容器的安全檢測大部分情況下都是選擇使用無損檢測，在不破壞和損壞壓力容器的原則上來對壓力容器是否存在損壞進行檢測，并且還可以檢測到損壞的性質、大小及位置，具有良好的定位效果。

1 無損檢測技術的選擇原理

1.1壓力容器無損檢測技術的種類

壓力容器的無損傷檢測技術一共具有五種技術，分別是超聲波技術、渦流技術、射線技術、滲透技術以及磁粉技術。超聲無損檢測技術主要是通過利用不同介質中的不同聲波傳播特性，從而形成了無損傷的檢測技術。而射線無損檢測技術，是通過射線的高穿透性來檢測一些結構大，厚度高的壓力容器。磁粉技術主要是用以對于鐵磁性材料進行檢測，通過利用磁粉與鐵磁材料磁場反應的特性來對于壓力容器實施檢測。而渦流技術則主通過利用探查設備內產生渦電流的變化來進行檢測。滲透技術則是通過磁性材料、高分子材料以及特異指示劑的滲透作用來對于非鐵磁性壓力容器進行檢測。

1.2選擇無損檢測技術的原理

如果應用的場合不同的話，那么壓力容器的材料、結構以及大小在選擇上將會具有非常大的差異，并且不同壓力容器之間能夠承受的能力也具有非常大的區別。所以在選擇無損檢測技術的時候，需要根據壓力容器的特性來進行合理的選擇。通常對于無損檢測技術的的選擇原則有：

（1）時間點原則。在對于壓力容器實施無損檢測的時候，前提條件在于要在合適的時間點進行。選擇合適的時間點主要是根據生產的檢測目的、動態過程、結合被檢測壓力容器的結構、大小以及材料等為依據。如果壓力容器所選擇的檢測時間不適合的話，將會對工業生產過程產生非常大的影響，并且獲取的設備缺陷信息并不能保證一定是正確的^[1]。

（2）兼容性原則。在對于壓力容器進行檢測的時候，如果場合是特定的情況下，那么無損檢測技術可以結合損傷檢測技術進行檢測。無損檢測技術可以在對于壓力容器不造成破壞的前提下，對設備實施安全的檢測，但是無損檢測技術的優點將會對于無損檢測技術的應用場合存在一定的局限性，從而導致無損檢測技術將不能夠完全取代損傷檢測技術。例如，在對于液化天然氣鋼瓶的耐壓程度實施檢測的時候，還要進行爆破檢測。其次，如果是對于一些比較復雜的壓力容器進行檢測，或者是需要檢測所存在的多個缺陷時，如果單純的采用單一的有損檢測技術的話，是不能獲得最全面的檢測結果的。因此，可以選擇結合多種無損檢測技術，這樣能夠更多層次的檢測壓力容器，從而使得獲得的數據更加的全面^[2]。

（3）針對性選擇。由于不同的壓力容器具有不同的結構性和復雜性，所以需要謹慎的選擇無損檢測技術。例如，如果是檢測磁性壓力容器的話，可以選擇使用磁粉無損檢測技術，而如果是對于非磁性壓力容器進行檢測的話，可以選擇滲透技術。除此之外，對于不同的無損檢測的目的，要選擇最適合的無損檢測技術。例如，在對壓力容器的面狀缺陷實施檢測的時候，超聲無損檢測技術的檢測率在眾多的檢測技術中是最高的，但是如果是檢測體積性缺陷的時候，那么使用射線無損檢測技術的效果最好^[3]。

2 無損檢測技術在壓力容器中的應用

2.1提高壓力容器的質量

壓力容器在生產過程中需要通過無損檢測技術對于的不同的生產環節進行檢測，對于壓力容器實施有效地檢測能夠及時的發現質量不合格的產品，從而有效地提高產品的合格率^[4]。例如，在鍛造壓力容器的時候，使用超聲波檢測技術來檢測鋼材、鍛件的話，通過檢測的材料可以參與到壓力容器的生產過程中;使用金屬磁粉檢測厚板鋼材時，能夠有效避免損壞的材料不慎進入到壓力容器的生產工序中。

2.2降低壓力容器的生產成本

在對于壓力容器進行生產的階段，有效地利用無損技術來對壓力容器進行檢測，主要是為了篩選和檢測產品是否存在不合格的情況，如果發現不合格的產品應該及時的清理，避免流入到后續加工中，導致壓力容器出現使用不合格原件的情況，不僅能夠使得產品的質量有所保障，另外可以降低壓力容器的生產成本。例如，在進行加工鍛件時候，在初加工期如果檢測發現存在裂紋，需要使用超聲波技術將所有的鍛件進行檢測，發現不合格的鍛件要及時清理出來，通過有效地檢測不僅可以保障鍛件的生產質量，還可以減少產品的生產成本^[5]。

2.3改進壓力容器的生產工藝

在生產、鍛造壓力容器的各個環節中，對于無損檢測技術實施有效地應用，能夠檢測各種潛在的缺陷，并且可以為壓力容器的生產工藝的改進和完善提供良好的幫助。并對于缺陷產生的原因、具體的位置以及產生的時間進行分析和研究，以便能尋找出到損壞的生產環節，這樣可以在一定程度上完善和改進生產工藝。例如，不開槽墊圈是大部分傳統儲氣罐焊接接頭的結構，但是使用射線檢測技術來檢測焊接接頭的底部與墊圈相接觸的情況的話，經常能夠發現這個地方會發生未焊透的情況^[6]。

根據長時間檢測所總結出來的實際經驗，判斷這一現象出現的的原因，會發現主要是因為焊接接頭的筒體與墊圈圓度存在著不同，并且這兩樣之間存在著間隙不夠均勻的情況，所以知識敷金屬不能均勻進入^[7]。要想將這一問題進行有效地解決，首先需要在焊接接頭的筒體與墊圈接觸的位置之間增加凹槽，這樣可以使得熔池的深度增加，能夠避免由于間隙小而發生焊接不透的情況。采用射線無損檢測技術進行檢測的話，可以及時發現焊接接頭的筒體與墊圈接觸面的內部結構，從而使得未焊透率得以下降，在一定程度上能夠有效地提高焊接處檢測以及儲氣罐產品的合格率^[8]。

3 壓力容器檢測需要注意的事項

在檢測壓力容器之前，首先需要根據被檢測物的結構、材質、形狀以及尺寸等眾多可能會存在的缺陷類型、位置以及形狀等因素要進行有效地預估，并且還需要按照無損檢測技術的方法特征來選擇合適的檢測方法，例如：如果是用以檢查工件表面的細小裂紋的話，射線檢測和超聲檢測就不太適用，可以選擇磁粉檢測或是滲透檢測的方式^[9]。其次，在選擇合適的檢測方法時，還要充分的認識檢測目的，不是只是僅僅的追求產品的高質量這一片面，而是在確保安全的基礎上，還需要保證產品的經濟性。最后在對于壓力容器檢測應用無損檢測的時候，要明白任何一種檢測方法都不可能是完美無缺的，必然會存在著或大或小的缺陷，所以，要盡可能多地采用多種相結合的檢測方法同時進行檢測，這樣既可以促進檢測方法之間的互補關系，也可以獲得更多的資料信息^[10]。

4 結語

綜上所述，在當前的生產中壓力容器已經具有十分廣泛的應用，并且壓力容器已經成為了我國當前工業中一項極其重要的設備。并且由于壓力容器自身的高危性特點，對于壓力容器的安全使用是保障工業生產的效益以及工作人員生命安全的前提條件。當前，在壓力容器的缺陷探測中應用無損檢測技術進行缺陷監測，可以極大程度上的提高生產效率，并在一定程度上減少經濟損失。本文主要是對于無損檢測在壓力容器檢測中的選擇和應用進行了詳細的介紹，希望可以為壓力容器的無損檢測提供參考作用。

參考文獻

[1]沈建萍.多種無損檢測技術在壓力容器制造與維修中的應用分析[J].化學工程與裝備，2011，（11）：100～101+107.

[2]郭偉.淺壓力容器無損檢測技術的選擇及應用[J].建筑工程技術與設計，2018，（24）：385.

[3]王聰，孔思蓉，朱金輝.無損檢測技術在壓力容器檢驗中的應用[J].化工設計通訊，2018（10）：7.

[4]黃衛平，鮑衛寧.基于神經網絡的壓力容器焊縫磁性無損檢測的研究[J].制造業自動化，2007，29（9）：37-40.

[5]祖麗胡瑪爾·卡地爾.淺談壓力容器無損檢測技術的應用及相關問題[J].中國科技投資，2019，（14）：232.

[6]孫志鵬.淺析壓力容器檢驗中無損檢測技術的應用[J].建筑工程技術與設計，2017，（16）：379-379.

[7]王新梅.壓力容器無損檢測技術的合理選擇與應用分析[J].中國高新技術企業（中旬刊），2016，（6）：50-51.

[8]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.

[9]徐世文.關于壓力容器無損檢測工作技術的分析[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（35）：2938-2939.

[10]于清宇，倪學志，張磊磊等.壓力容器無損檢測技術的合理選擇與應用研究[J].化工管理，2018，（28）：89-90.

收稿日期：2019-08-07

作者簡介：郭志超（1985—），男，山西孝義人，碩士研究生，研究方向：特種設備檢驗檢測。