淺析壓力容器無損檢測技術的選擇與核心應用

（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南 鄭州 450000）

0 前言

現在壓力容器已經成為我國各個工業行業主要使用的一種承壓類特種設備。在工業生產中，使用壓力容器需要承擔一定的風險，因為一旦出現泄露爆炸等重大事故，將會直接影響人民群眾的生命安全，而且還會造成很嚴重的環境污染，甚至會出現毒氣體散布現象，后果很嚴重。所以為了保障人們的生命財產安全，需要對壓力容器的無損檢測技術進行進一步的探究。

1 壓力容器無損檢測技術合理選擇

1.1 無損檢測技術的類型

經過多年的發展，目前我國的壓力容器無損檢測技術逐漸成熟，主要有射線檢測技術、超聲檢測技術及滲透檢測技術，在工業生產當中應用得范圍比較廣泛[1]。由于無損檢測技術的應用至關重要，需要從多角度出發對檢測技術進行考慮。1）要將無損檢測技術多和破壞性檢測技術結合，這是由于當前無損檢測技術還存在著一定的局限性，無法完全替代之前的破壞性技術，例如檢驗一個液化氣罐的承壓極限，就需要用破壞性檢測技術進行爆破試驗。2）選擇安全的檢驗地點及檢測方法、合理地安排檢驗時間和方案，結合被檢測設備的使用參數和使用工況等制定詳細的檢驗方案檢測不同的壓力容器。

1.2 正確選擇無損檢測技術類型

由于無損檢測技術本身的類型較多，所以需要對具體的情況進行具體分析，科學有效地挑選合適的壓力容器類型以及檢測環境，射線檢測、超聲檢測以及滲透檢測等技術都有不同的優點和適用范圍，因此需要技術人員在使用之前進行綜合分析，外在形態和內部結構都是需要考慮的因素，在多加對比分析之后才能得出一個最佳的方案，以保證檢測結果的準確性，從而保證承壓類特種設備的安全運行。因為壓力容器本身是要用于承受壓力的，所以無損檢測技術也不能只使用一種檢測方法，需要多種檢測方法綜合運用，為了能夠合理地對壓力容器進行檢測，在發現某個檢測方式不適用時，就要及時更換，所以需要專業技術人員制定檢驗方案時，多方面地考慮使用過程中可能出現的意外情況，從而設計出一套可行實用的檢驗檢測方案，這樣可以應對檢驗檢測過程中各種可能出現的情況，從而保證檢驗結果的科學性、有效性，為企業的安全運行提供可靠的技術支撐。

2 壓力容器無損檢測技術的實際運用

2.1 射線檢測技術的有效運用

在各種無損檢測技術中，射線檢測技術是一個具有物理性質的檢測技術，其主要是通過X 光來進行檢測，射線在不同介質當中的穿透性是不一樣的，而且也會反饋回來不一樣的射線吸收率，可以根據對折回來的射線情況估計壓力容器的具體狀態，判斷出壓力容器可能存在的缺陷。在進行試驗的過程當中，可以運用例如碳素鋼和不銹鋼等不同介質的金屬材料，當做標準對于壓力容器缺陷進行檢驗和測量，檢驗檢測人員對檢測出的缺陷進行記錄，為后期的修理改造工作做基礎準備[2]。射線檢測主要是通過發出一些比較均勻的射線射向材料的內部，根據射線折回投射在膠片上，再根據感光反應出的數據來分析內部是否已經產生缺陷以及缺陷的大小，缺陷在壓力容器內部的分布情況等信息。這種檢測的優點是可以對所檢測的壓力容器進行定性測量，測量范圍廣、效率高，有助于壓力容器的及時修理改造工作。

2.2 超聲檢測技術的有效運用

超聲檢測技術主要是利用超聲波在不同介質當中的傳播速度不同進行測量，其在傳播的過程當中會逐漸變弱，在遇到有障礙之后還進行反彈，超聲波的反彈方式主要有3 種，分為反射、折射和散射等，可以用于一些比較復雜的壓力容器檢測工作當中，工作人員可以根據不同的反彈形態判斷出壓力容器內部的情況。超聲波是通過將聲波發射出去，再收集回聲波來進行分析，可以在接收器上提前設定被檢測設備的聲速和被檢測設備的壁厚等數據，從而根據物理接收反射裝置，將無缺陷的情況作為標準，就可以直接根據所產生的反射情況來判斷壓力容器內部的情況，這樣比較方便，也可以提高檢測技術工作的效率。而且這種檢測方案與其他的檢測方法相比較為精確，具有很高的檢測比率，在壓力容器內部的焊接縫一般分布比較密集，而且復雜難以檢測，一般就會使用這種超聲波的方法來進行無損檢測，這樣可以較為清晰地檢測出缺陷所處的深度及缺陷的形狀，可以定量地對缺陷進行測量，從而使檢驗人員能夠精確的判斷缺陷位置及缺陷情況并加以分析，得到定量的檢測結果。

2.3 滲透檢測技術的應用

滲透檢測技術是一種以毛細作用原理為基礎的檢查表面開口缺陷的無損檢測方法。可廣泛應用于檢測大部分的非吸收性物料的表面開口缺陷，例如鋼鐵、有色金屬和陶瓷及塑料等，對于形狀復雜的缺陷也可以一次性全面檢測。主要用于裂紋、白點、疏松和夾雜物等缺陷的檢測，無需額外設備。其主要是利用顏色醒目的滲透劑的滲透來顯示出壓力容器表面缺陷情況的方法，一般是用紅色的滲透液，少數是用黑色的滲透液進行檢測，觀察具體的容器滲透性，在滲透過后經過清洗劑和顯像劑，根據最后在容器表面形成的紋路來進行判斷，通過觀察壓力容器由內而外滲出的痕跡大小和分布情況來進行分析。滲透檢測的缺陷顯示很直觀，能大致確定缺陷的性質，檢測靈敏度較高，對容器表面缺陷的排查很方便。滲透檢測能直觀快捷地檢測出缺陷的屬性，尤其是對筒體接管處及C、D 類焊縫檢測缺陷非常便捷，但是準確地測量缺陷的深度。滲透探傷的基本操作過程如圖1 所示。

2.4 磁粉檢測技術運用

磁粉檢測技術依據的是磁場原理，通過鐵磁性材料工件被磁化后，使工件表面和近表面的磁力線發生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出缺陷不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度。檢驗檢測人員可以通過對磁性線上的凹凸情況進行分析探究，可以對磁場來源的缺陷處進行分析。這種檢測技術也有獨特的優勢，它對鐵磁性材料的容器或者其他磁性較強的金屬材料的缺陷檢測非常敏感，極其細微的地方都可以檢測出來，而且檢測的效率很高。這種檢測技術的不足之處是不能檢測不銹鋼材料，而且需要與其他無損檢測技術結合使用，才能保證檢測的精確度，而且這種檢測技術是針對壓力容器表面缺陷的檢測方法，對容器材質內部的缺陷情況無能為力，所以要根據設備本身情況及使用工況等綜合考慮、具體分析，從而選擇最適用、最有效的檢測方法[3]。

3 結語

在時代快速發展的今天，很多工業生產都在使用壓力容器，不同的檢測技術具體適用于哪種情況的壓力容器檢測，又存在哪些不足之處，都需要工作人員在實際檢測過程中擇優進行選擇，從而提高壓力容器缺陷的檢出率，為壓力容器的安全運行和工作人員生命財產的安全提供保障，因此，需要加強壓力容器的使用管理，才能有助于企業發展。基于此，該文對幾種常見的檢測技術進行分析，也是希望能夠給工業領域的相關人員提供一個參考，為保障廣大人民群眾的生命和財產安全提供技術支撐及檢驗服務，為我國的經濟發展做出應有的貢獻。

圖1 滲透探傷的基本操作過程