無損檢測技術在壓力管道檢驗中的運用

呂正艷

摘要：在壓力容器工作的過程中，人們格外關注安全性問題，所以在實際的工作環節需要針對壓力容器進行周期性的檢測與維護，這樣才可以確保整個鍋爐處于穩定的、安全的運行狀態之下。在目前的鍋爐檢測之中，無損檢測技術憑借其不會對容器造成損傷、效率高、操作安全等優勢得到了廣泛的使用。因此，本文主要對無損檢測技術在鍋爐壓力容器檢驗之中的應用進行分析，為檢驗員在壓力容器檢驗中提供參考。

關鍵詞：壓力容器;無損檢測;檢驗

1.無損檢測技術分析

隨著時代的不斷發展，現階段無損檢測技術的應用范圍越來越廣泛，不管生產還是檢驗中對于無損檢測技術的重要性都不言而喻。在所有壓力容器的檢測方法中，無損檢測技術應該屬于最為常見的方法，無損檢測技術主要是針對壓力容器的材質檢測，利用專業的儀器設備對壓力容器的制造工藝、內部質量情況、構造情況、使用介質情況等方面進行對應的無損檢測。通過有效應用無損檢測，可以規避對壓力容器帶來材料方面的損壞，并且可以對壓力容器內部的微觀結構加以探測。當然，針對不同構件之間的焊接情況也可以進行有效的分析和檢測，使用無損檢測技術就能為后續的設備檢修工作、設備維修工作奠定良好的基礎。在實際的工作環節，通過有效應用無損檢測技術，其主要包含了超聲波檢測技術、滲透檢測技術等，能針對壓力容器的不同區域位置進行檢測，選擇有效的檢測方法進行對應的操作，確保整個檢測工作的效率和質量。

2.無損檢測技術的具體運用

2.1超聲波檢測技術

在壓力容器無損檢測技術中，超聲波檢測技術最常見，其工作原理主要是利用1.2～3.4MHz的超聲波與壓力容器產生相互作用，然后分析在散射、反射、投射等作用下出現的聲波，得到鍋爐結構、幾何特性、缺陷等方面的精準參數，這有利于相關人員分析設備的實際狀況。針對超聲波檢測技術，憑借其靈敏度高、穿透力強、定位準、成本低等多方面的優勢在鍛件缺陷、鑄件缺陷、焊縫缺陷等各種檢驗工序之中得到使用。

2.2磁粉檢測技術

在壓力容器的無損檢測技術中，磁粉檢測也是常見的一種，其工作原理主要是利用工件缺陷以及不同材料存在不連續性，使得工件表面或者附近磁力線發生變化導致漏磁場。吸附工件或者容器表面的磁粉，在合適的環境下可以見到磁痕，對比度較高的磁痕，按照磁痕進行分析與判斷。該種檢測技術缺點是：對被檢測件的表面光滑度要求高，對人員經驗和技術要求高，且能檢測的范圍也有限，無法進行大范圍檢測，消耗時間也長。優點：對壓力容器無損，檢測成本低，操作簡單便利。

2.3射線檢測技術

在常規性的檢測中，射線檢測技術也是重要技術之一，通過光能量較大的射線直接穿透鍋爐，可以與其發生電離作用，進而產生光化學反應。射線本身的強度變化就可以將設備內部的缺陷情況表現出來。射線一般包含了X、Y、α與β射線幾個類型。使用射線檢測技術，其損害性偏低，并且適用范圍較廣，也可以產生直觀的檢測結果。但是會對檢測人員帶來有一定的傷害，同時對特定物體以及環境也會帶來一定的不良影響。

2.4滲透檢測技術

滲透檢測主要是通過滲透浸潤與毛細管現象進行鍋爐檢測，通過直接將帶有顏料的燃料涂抹在工件表面，按照滲透浸潤的基本原理，使顏料逐漸滲入工件的缺口，利用顯示劑就可以將工件的問題顯示出來，進而檢測出工件的缺陷。滲透檢測操作簡單，并且靈敏度較高，但是只能對工件表面的缺陷進行檢測，無法對內部缺陷進行檢測。

2.5渦流檢驗技術

渦流無損檢測技術作為無損檢測的主要技術之一，其主要是通過交變磁場，進而針對檢測設備的內部電磁感應產生的封閉電磁渦流進行數據方面的分析，最終得到設備的缺陷以及其余的檢測結論。一般而言，渦流檢測主要是在金屬材料檢測之中使用，不需要與鍋爐壓力容器的本體相互接觸，就可以利用速度快、自動化的操作進行缺陷方面的檢測。但是由于只適合在金屬材料檢測之中使用，所以對于鍋爐本身形狀、材質以及尺寸等方面都有著較高的要求。

3.無損檢驗技術應用分析

3.1試件制作

對直徑377mm、長度250mm、壁厚10mm的管道，焊接階段因人為操作不規范出現氣孔、未焊透、夾渣等缺陷。

3.2超聲波探傷儀準備

在實際的檢測過程中，選擇CTS-26超聲波探傷儀，標準試塊選用CSK—IA、CSK—IIIA。在具體的儀器調試階段，首先是按照《壓力容器無損檢測》進行超聲波檢驗，從K2探頭入射點進行測試，然后按照1：1的比例來調整水平掃描距離，制作距離為波幅曲線，之后設置好檢驗的靈敏度，在示波屏劃出后直接設置4dB表面粗糙補償度以及對應的曲面補償分貝值。

3.3打磨探測面

對于新出廠的鋼材基本上都不會出現腐蝕現象，不需要進行打磨操作。長時間使用的鍋爐壓力管線雖然擁有防腐與保溫的措施，但是依舊存在一定的腐蝕現象，所以在其檢驗階段需要確保表面的粗糙度達到6.3μm。

3.4開展檢驗

在進行探傷檢驗的過程中，首先要針對人工試驗管線進行焊縫方面的檢驗，之后進行15.3km的鍋爐壓力管道檢驗，在檢驗2642個對接接頭之后發現管線的合格率只有31%，還有1830個對接接頭的根部沒有完全焊透，最為嚴重的位置上的缺陷達到150mm。在出現缺陷之后，針對實物進行解剖檢驗處理，發現的確存在大量材料沒有焊頭的問題，其距離表面的深度為4-5mm，這部分超標缺陷的接頭會對鍋爐壓力管線的正常運行造成影響。

本次檢驗使用的是超聲檢驗法，在鍋爐壓力管道之中對其進行無損檢驗，發現有1830個對接接頭根部沒有焊透的現象，這樣就可以證明在鍋爐壓力管線的檢驗工作中超聲波檢測法是非常有用的，在日常的檢測與維修之中值得廣泛的推廣和使用。

結語

壓力容器的使用量隨著工業增長也隨之增長，因此無損檢測的應用也將越來越成熟，在未來的無損檢測技術發展中需要結合實際情況不斷改革與創新，提升無損檢測技術水平，讓其更好地運用在鍋爐壓力容器檢驗之中，促進相關行業企業的可持續發展。

參考文獻

[1]孟偉權.鍋爐壓力容器檢驗方法分析與研究[J].機電信息，2019（15）：147-148.