鍋爐及壓力容器中無損檢測技術的應用分析

任文浩 梁寧

摘 要：在鍋爐和壓力容器制造過程中受著加工設備、制造工藝、人員素質等原因的影響，容易在制造過程中產生一些缺陷，同時在長期頻繁運行下也會產生一定的安全風險。因此，對鍋爐與壓力容器進行相應的檢測，是保證這些設備安全使用的一個重要前提。隨著科技的發展，針對這些設備的檢測技術也日漸成熟，其中，無損檢測技術的應用，有著不可替代的作用。因此，本文就關于鍋爐和壓力容器進行無損檢測中的具體應用展開分析和探究。

關鍵詞：鍋爐;壓力容器;無損檢測技術;應用

近些年來我國工業有較大的發展，已成為全球第二大經濟體。而隨著現代工業的發展，對產品質量和結構安全性、使用可靠性提出了更高的要求。而在現代工業中，鍋爐和壓力容器是必不可少的重要設備，它為工農業生產、交通運輸和人民生活提供動力和熱能，重要性不言而喻。如果鍋爐或壓力容器設備在制造過程中或使用過程中產生一些缺陷，在運行中遇到高溫，高壓，腐蝕等極端條件下，就很容易發生事故，給整個生產、環境、人身安全帶來嚴重的損害。因此，對鍋爐和壓力容器進行無損檢測就成為確保安全生產的重要手段。

1無損檢測技術的特點

首先，無損檢測的最大特點就是在不損傷產品工件的前提能夠對產品工件進行相應的檢測，這樣的檢測方式，可以在不破壞工件的情況下對工件的內部和表面的結構、性質、狀態進行全面的檢測，能夠有效地保證產品質量，保障使用安全。特別是石油化工生產中的鍋爐與壓力容器在嚴苛的工況下使用一段時間后也有能產生新的缺陷，或制造過程中允許存在的小缺欠最終擴展成裂紋，最終導致產品失效，這就需要定期進行無損檢測。某些情況下，容器內的物料無法轉移時，或轉移時還會增加過程中的危險性，反而不利于達到安全生產的目的，但是在無損檢測技術的支持下，可以不開罐而進行檢測，極大程度上提高了檢測效率和降低了停產損失，從而有效地促進企業的生產。

其次，無損檢測中有著許多的檢測方法，每種方法也各有各的優點和局限性，所以，在實施檢測之前，檢測人員必須先熟知工件的材質、熱處理狀態、尺寸、狀態等、可能存在的缺陷等信息，并根據各種無損檢測方法的優缺點從而選擇合適的檢測方法。需要注意的是，并不是需要片面地追求最高的檢測質量，而是應根據法律法規在保證產品安全性的前提下選擇較為經濟的檢測方法。

2無損檢測技術在鍋爐和壓力容器檢測中的應用

無損檢測技術針對特定產品進行檢測時，一種檢測方法并不能檢測出所有可能存在的缺陷，所以在進行無損檢測的時候，應該認識到各種檢測方法的優缺點。正確選取檢測方法或組合，使其之間取長補短，更好地對相關的設備進行檢測，保證其檢測的科學性與準確性。

2.1射線檢測技術

射線檢測是目前無損檢測中最為常見的一種檢測方式。射線檢測是利用X射線或γ射線探傷機發出射線穿透工件的過程中與工件材質發生相互作用，如果工件中存在缺陷，而這些缺陷的衰減系數和試件有很大不同，透過工件的射線強度就會有差異，而這種差異就落在了膠片上使膠片產生了感光，經過暗室處理后得到底片，底片上對應的位置就會出現黑度差異。把底片放在觀片屏上觀察，檢測人員據此進行評價產品質量。值得注意的是射線檢測對一些體積型缺陷較為敏感，而對一些面積型缺陷，則受缺陷的方向性影響較大。

2.2超聲波檢測技術

超聲檢測和射線檢測一樣也是用來檢測工件的內部缺陷，其特點是對面狀缺陷較為敏感，與射線檢測形成互補。超聲檢測是利用超聲換能其發射超聲波在工件內以一定的方向和速度向前傳播，遇到異質界面時超聲波被反射并被超聲換能器接受，因為超聲波在工件內的傳播速度是一定的，超聲波探傷儀即可通過發射和接受的時間差計算出異質物的位置等信息并顯示在熒光屏上。超聲波檢測在鍋爐和壓力容器的檢測中應用十分廣泛，不僅可以用于對原材料的檢驗，也可以對焊接接頭進行檢測， 超聲波檢測的檢測成本低，速度快，無輻射，尤其可以對較厚工件進行檢測。

2.3磁粉檢測技術

磁粉檢測技術就是利用鐵磁性材料被磁化后，如果表面或近表面有一些不連續性，將在這些不連續性的周圍發生磁導率的變化，從而使磁感應線溢出工件表面而形成了漏磁場。這個時候施加鐵粉，鐵粉即被漏磁場吸附過去并形成了和不連續性形狀一致的形狀。檢測人員在一定的照明條件下就可以輕易發現磁痕。磁粉檢測只能檢測鐵磁性材料，但是因為其成本低廉，方法簡單，尤其是能檢測快速，所以在鍋爐和壓力容器的檢測中，應用十分廣泛。

2.4滲透檢測技術

滲透檢測技術的應用范圍較廣泛，可以對非多孔性材料進行表面檢測。所謂滲透檢測就是將含有熒光染料或非熒光染料的滲透劑施加在工件表面，利用滲透劑的毛細作用，在經過一段時間后滲透劑就滲透到工件表面的開孔缺陷里，在去除掉多余的滲透劑后，再施加顯像劑，然后再次利用毛細作用，顯像劑將開口缺陷中的滲透劑吸附上來形成一定的形狀及狀態，在一定條件的照明下，檢測人員就能清楚地發現缺陷，良好的滲透檢測工藝甚至能將深0.02毫米、寬度0.001毫米的缺陷檢測出來。滲透檢測一般不需要大型的設備，也不需要水，電，特別適合野外、高空作業的現場，十分方便。但是滲透檢測的費用比磁粉檢測要高，檢測工序和檢測時間也比磁粉檢測要多。另外，多數滲透材料都易燃、有毒，檢測時尤其要注意。

3無損檢測新技術在鍋爐和壓力容器中的應用

隨著科學技術的不斷發展，尤其是電子工業的發展，一些新的技術也逐漸成為無損檢測中新寵，發揮著越來越大的作用。例如聲發射檢測就是通過探測受力時材料內部發出的應力波判斷容器內部結構損傷程度的一種新的無損檢測方法，它能連續監測容器內部缺陷發展的全過程，是在役檢測的一件利器。而超聲衍射時差法TOFD是基于衍射波信號實施檢測的技術，其原理是當超聲波遇到諸如裂紋等缺陷時，將在缺陷尖端發生衍射現象，通過對衍射波信號的分析計算，可以判斷缺陷的位置和高度的量值。除此以外，還有相控陣，數字照相等技術也日趨成熟。

結語：無損檢測技術對于鍋爐和壓力容器的安全有著非常重要的意義。隨著無損檢測技術的不斷發展和深入，人們開始意識到提高鍋爐和壓力容器無損檢測技術水平，保證產品的安全可靠性是一個長期而不斷發展的過程，這就要求我們不斷加強無損檢測的自動化，網絡化，不斷學習無損檢測新技術，正確使用無損檢測方法，以確保鍋爐和壓力容器的安全，促使我國工業的快速發展。

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