壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用研究

張春川

摘要：壓力容器制造過程中的無損耗檢測技術在保障容器在壓力下的質量方面發揮著重要的最用，可以有效的優化壓力下容器的生產工藝，提高了資源的利用程度，它是目前容器承壓生產的時候最主要的檢測技術。許多的壓力容器制造公司都會進行無損檢測，如射線檢測和超聲波檢測，可以有效的完成整個生產過程，但是在壓力容器生產中進行無損檢測時，應該充分考慮到應該使用科學合理的檢測方法，對壓力容器的安全使用進行優化設計也具有直接的意義，可以有效的提高壓力容器的檢測工作，優化檢測過程?；诖耍疚木蛪毫θ萜鳈z驗中無損檢測方法的綜合應用進行詳細探究。

關鍵詞：壓力容器;檢驗;無損檢測;方法;綜合應用

1 引言

壓力容器是一種可能危及人民生命財產安全的特種設備，它的設計、制造、檢驗的每一個環節都尤為重要。無損檢測作為檢驗中的一個關鍵環節，應根據無損檢測方法的不同特點，被檢測容器的具體情況（如材質、結構、厚度、預計可能產生的缺陷種類、形狀、部位和取向等）選擇適宜的無損檢測方法、檢測長度、質量合格級別。壓力容器檢驗時，無論是材料、制造過程中還是焊接完成后焊接接頭所需要的無損檢測在設計圖紙中均應有所體現。

2 概述

無損檢測技術作為與時代同步的壓力容器檢測技術，在提升壓力容器檢測工作效率和精準率上都有著極為優異的表現，為我國特種設備檢測單位廣泛采用。所謂無損檢測技術就是在不影響被檢測對象性能，不對其造成損壞的基礎上，對檢測對象性能進行檢測，在檢測時可以采用化學手段，也可以采用物理手段，使用相關的儀器設備，按照相關規定的技術要求，實現對檢測對象表面及內部的性質、結構、缺陷、狀態等各項內容的全面檢測，檢測結果能夠準確體現被檢測對象的性能。在現代工業快速發展的今天，無損檢測技術水平，可以體現一個國家的工業發展水平，同時，在對無損檢測技術進行應用時，要注重不同無損檢測技術的優缺點，依據實際情況，最終選取合理的檢測方案，確保無損檢測技術在壓力容器檢驗中作用能夠得到精準高效的發揮，完成相應的檢測工作^[1]。

3 壓力容器檢驗中的無損檢測方法

3.1 超聲無損檢測

進行超聲檢測主要是利用超聲沖擊時界面的反射特性來進行缺陷檢測，因為超聲檢測的指向性比較高，所以在壓力容器的無損檢測中，通常采用射線檢測法來檢測誤差，并用超聲檢測的方法來確定缺陷的位置和缺陷類型，從而來確定應該采用何種方式來進行壓力容器的修復，達到最短時間內進行產品缺陷的發現和解決。除此之外，超聲波試驗也可用于壓力容器焊接縫隙檢查，從而找出壓力容器在焊接過程中產生問題的原因，與此同時，有些公司還將超聲檢測應用于壓力容器的復驗中，因為超聲檢測的局限非常小，因此檢測對象十分廣泛，應用范圍也很大，尤其是在深度測量方面具有十分優秀的表現，又因為超聲測量方便，成本低，廣泛應用到壓力容器的檢測中，但超聲檢測的誤差也是存在的。

3.2 紅外成像檢測

紅外熱成像儀是該技術應用時的主要設備，能夠對鍋爐壓力容器壓力管道的紅外輻射能量進行全面獲取與分析，通過電信號的形式得到壓力管道溫度，紅外輻射的能量分布會由于溫度的不同而出現差異，因此，能夠對管道中的裂紋進行判斷，同時，明確其未來發展趨勢。紅外成像檢測技術具有較高的靈敏度和精確性，大大提升了壓力管道裂紋檢測的效率，幫助工作人員對結構與材料完整性、不連續缺陷狀況等進行全面分析。同時，溫度條件和時間等因素不會對該技術的應用效果產生影響，因此，具有較強的適用性。應用紅外成像檢測技術時，需要保障壓力管道良好的幾何形態和導熱率，其靈敏度也受到缺陷面積的影響。在熱疲勞裂紋、機械疲勞裂紋、蠕變破壞裂紋和應力腐蝕裂紋的檢測中，通常采用紅外成像檢測技術^[2]。

3.3 漏磁檢測

漏磁檢測技術是無損檢測技術的一種。漏磁檢測是利用被磁化后的鐵磁材料靠近受檢物件，因為受被檢物件表面或者近表的缺陷影響形成漏磁場，人們能夠通過漏磁場的變化發展來發現被檢物件存在的缺陷。漏磁場的產生是當材料存在缺陷時，其表面缺陷或者組織狀態的變化會引發磁導率的變化，因為缺陷磁導率較小，磁阻較大，導致磁路中磁通產生畸變，磁感應線的流向發生改變，一部分磁通直接穿過缺陷或者通過材料內部來繞過缺陷，還有一部分磁通則會泄漏至材料表面上空，利用空氣繞過缺陷后再進入材料，最終在材料表面上形成漏磁場。漏磁檢測應用非常廣泛，將其與其他方法結合使用時，可以對鐵磁材料構件提供方便、快捷、低成本的評定。

3.4 DR 射線檢測

在應用無損檢測技術中，普通射線檢測就是可以運用X、R射線，穿透所檢測壓力容器試件，并且運用膠片可以成功記錄信息儀器相關材料的無損性檢測技術手段，DR技術作為射線的晉級技術作目前也開始在各領域進行應用。DR技術基本原理即器件在經過X或R射線曝光后，X或R射線光子直接轉換為電信號，直接進行觀察，判斷壓力容器的缺陷問題。對比普通射線檢測具有如下優點：（1）具有在強磁場中穩定工作的能力，動態范圍可達到12Bit（4096灰度級），可一次性實現透照厚度變化大的工件和成像檢測，且實時動態效果可在射線檢測同時進行檢測結果評判，及時告知或傳輸給使用廠方。（2）系統的自動化程度高，檢測速度快一般檢測時間2～10s，因不需要電源，可以極大提高野外探傷的效率，降低成本。（3）對在運行介質為氣態或液態狀態的壓力管道，進行DR技術檢測時具有可不停車，可不拆除保溫或保冷優點，極大減少了使用廠方設備維護費用和開停車運行費用。

4 壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用

（1）檢測時機。正確把握壓力容器檢測時機，是合理應用無損檢測方法的一項基礎條件。要把握好檢測作業時機，才能實現對各種不同無損檢測技術的綜合應用。在選擇壓力容器檢測時機時，要在結合檢測目的的基礎上，進行全面分析，及時發現壓力容器存在的缺陷，為后期采取合理補救措施處理提供支持。（2）檢測方法。不同無損檢測方法的優勢和適用范圍都不同，因此，在檢測壓力容器時，要對采用的無損檢測技術進行科學分析，做好相應選擇。第一，對壓力容器的制造方法、材料進行分析。第二，對壓力容器可能存在損傷模式進行分析，對容器變形或缺陷部位進行判斷，依據預測結果，選擇一種合理的檢測方法^[3]。（3）綜合應用。不同無損檢測技術優缺點各不相同，綜合應用各種無損檢測技術能夠更好地完成對壓力容器的檢測。例如，在有些無法在容器內部進行檢驗時，在外表面采用超聲波檢測對壓力容器進行埋藏缺陷檢測，再結合磁粉檢測或者滲透檢測對壓力容器進行外表面檢測，針對壓力容器中可能存在的缺陷部位進行重點檢測，進而提升檢測質量，確保檢測結果可信度，方便后期缺陷處理作業的開展，排除壓力容器存在的安全隱患。

5 結束語

總而言之，無損檢測技術在壓力容器檢測上得到了很好的應用，降低了安全事故發生概率，為我國工業企業良性發展提供了技術保障。在未來仍然需要深入研究無損檢測技術，從而將該技術應用于壓力容器檢驗中，可以最大化降低檢測成本，提高技術檢測效率和檢測結果精準度，促進應用行業的更好發展。

參考文獻：

[1] 孫曉強，陳東輝，王巍 . 淺談射線探傷在壓力容器無損檢測中的應用構建 [J]. 科技創新導報， 2018（17）： 36，38.

[2] 劉建平，姚博貴，牛步娟，等 . 轉化氣蒸汽發生器內孔焊技術 [J]. 壓力容器， 2018（3）： 73-78.

[3] 陳鵬 . 無損檢測技術在鍋爐壓力管道中的應用進展[J]. 中國石油和化工標準與質量， 2018（15）： 39-40