壓力容器檢驗中無損檢測技術的應用

楊陽

摘 要：壓力容器的安全性受到人們廣泛關注，因此需要執行科學的檢驗檢測。由于無損檢測技術具有高效率，非傷害和強安全性等特點，所以被廣泛接受和使用。在無損檢測技術幫助下對壓力容器進行檢驗檢測，能有效地避免失敗事故發生，保證設備正常高效運轉。無損檢測技術，不僅適用于壓力容器的檢驗檢測，還能在壓力容器生產過程中發揮作用，從而很大地改進產品的質量。

關鍵詞：壓力容器;使用特點;無損檢測

1壓力容器的使用特點以及引起安全事故的因素

1.1壓力容器的使用特點

與其他普通機械相比，壓力容器具有使用壽命長、不易磨損等特點，但作為特種設備之一，壓力容器在使用過程中容易發生安全生產事故。據不完全統計，我國壓力容器安全事故率為0.14%，與其他設備相比，壓力容器事故具有高度破壞性的特點，在發生事故爆炸情形下，將生產巨大的沖擊波，損傷半徑可達20公里。另外，壓力容器工作介質主要為易燃、易爆、有毒等化學物質，一旦壓力容器出現跑冒滴漏等問題，進而引發各種化學反應，迅速地向外延伸，造成嚴重的化工爆炸和其他安全問題。

壓力容器一般在比較惡劣的生產環境中運行。在承受較大的工作壓力同時，還要在高溫、深寒、特殊生產環境中運行。由于目前我國壓力容器主要以焊接方式連接其內部結構件，受到焊接工藝水平的影響，在制造過程中壓力容器的焊縫及熱影響區容易出現的缺陷，而這些缺陷一旦形成，不及時處理，將會擴展，容易導致安全生產問題。

針對以上特點，我們在壓力容器檢驗中引入了無損檢測手段。

無損檢測也叫無損探傷，采用射線、超聲、紅外、電磁等原理技術并結合儀器對材料、零件、設備進行缺陷、化學、物理參數檢測的技術。對試件內部及表面的結構、性質、狀態及缺陷的類型、性質、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進行檢查和測試的方法？。壓力容器檢驗過程中常用的無損檢測手段主要有超聲檢測（UT）、射線檢測（RT）、滲透檢測（PT）和磁粉檢測（MT）。以發現內部缺陷為目的采用RT、UT，以發現表面缺陷為目的的采用PT、MT。

2壓力容器檢驗中無損檢測技術類型

2.1壓力容器無損檢測技術類型之超聲波檢測法

超聲波檢測技術適用于金屬、非金屬和復合材料等多種試件的無損檢測。主要是利用高頻率的聲波在不同的材料界面上反射回來的特性進行探傷的。作用原理為：利用晶片的壓電效應，通入交流電，使晶片產生振動而發出高頻超聲波，超聲波在同一均勻介質中按直線傳播，且傳播速度不變，當它傳播到不同的材料界面上時，會發生反射和折射現象。這種檢測技術能夠更加精準的檢測出部件的具體幾何特性缺陷，能檢測出焊接接頭內部存在的缺陷，面狀缺陷檢出率較高。由于超聲波穿透能力強，可用于大厚度原材料和焊接接頭的檢測，能夠確定缺陷的位置和尺寸，成本費用低、無污染、測量數值更加精準。但其對具有復雜形狀或不規則外形的試件進行超聲檢測有困難;并且缺陷的位置、取向和形狀以及材質和晶粒度都對檢測結果有一定影響，檢測結果也無直接見證記錄且較難確定體積狀缺陷或面狀缺陷的具體性質。

2.2壓力容器無損檢測技術類型之射線檢測法

射線檢測是檢驗過程中常用的無損檢測手段。它根據被檢工件由于成分、密度、厚度的不同，利用X射線或者γ射線完成膠片感光，當射線透過材料內部缺陷時，由于缺陷（如氣孔、裂紋等）處吸收射線的能力較差，故投射到材料底部膠片上相應部位的感光度較大，根據底片上的不同感光度可以鑒別出缺陷的存在與否，以及缺陷的外形和大小。這種方法設備不受損傷的同時，檢測出具體的缺陷部件。能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質。但較難檢測出厚鍛件、管材和棒材中存在的缺陷，也較難檢測出焊縫中存在的細小裂紋和層間未熔合以及難以確定缺陷的深度位置和自身高度。對承壓設備直徑較大而采用γ射線源進行中心曝光法時，焊縫中存在的面狀缺陷也難以檢測出來。

2.3壓力容器無損檢測技術類型之滲透檢測法

所謂滲透檢查法，是指以滲透液為檢查介質，其原理是利用毛細現象檢查材料表面開口缺陷的一種無損檢驗方法。將一種含有染料的著色或熒光的滲透劑涂覆在零件表面上，在毛細作用下，由于液體的潤濕與毛細管作用使滲透劑滲入表面開口缺陷中去。然后去除掉零件表面上多余的滲透劑，再在零件表面涂上一層薄層顯像劑。缺陷中的滲透劑在毛細作用下重新被吸附到零件表面上來而形成放大了的缺陷圖象顯示。其基本流程為滲透-清洗-顯像-觀察。滲檢測方法具有成本低，性價比高，能檢測出金屬材料中的表面開口缺陷，如氣孔、夾渣、裂紋、疏松等。但較難檢測多孔材料。

2.4壓力容器無損檢測技術類型之磁粉檢測法

磁粉檢測是利用鐵磁性材料在磁場中被磁化后，在表面或者近表面的缺陷處產生漏磁的現象進行探傷。當鐵磁性壓力容器表面或近表面有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時，由于缺陷本身是非磁性的，磁力線不易穿過，而是繞過，從而在缺陷處出現磁粉不連續，將缺陷顯示出來，根據顯示特征檢測人員能夠直接看出缺陷位置以及缺陷大小，具有較高的使用靈敏度，成本等特點。能檢測出鐵磁性材料中的表面開口缺陷和近表面缺陷。但難以檢測結構復雜的工件，無法檢測非鐵磁性材料工件。

3結語

利用無損檢測，在不損害壓力容器性能的前提下，對壓力容器進行檢測，然后通過分析比較數據，確定壓力容器產品是否存在超標缺陷，及時消除隱患，保證其安全運行，從而有效提高壓力容器的使用效率。

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