淺析無(wú)損檢測(cè)方法及在壓力容器檢驗(yàn)中應(yīng)用

袁興海

摘要：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一類綜合性較強(qiáng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在壓力容器的缺陷探傷中具有實(shí)際的應(yīng)用意義。不同檢測(cè)方法的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)有所不同，適合應(yīng)用的檢測(cè)位置也存在區(qū)別，技術(shù)人員需要結(jié)合壓力容器的實(shí)際情況，針對(duì)檢測(cè)位置以及檢測(cè)目的的不同，選取合理的檢測(cè)方法。本文探討介紹了無(wú)損檢測(cè)方法在及其在壓力容器檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力容器;無(wú)損檢測(cè);措施

壓力容器是一種高風(fēng)險(xiǎn)的特種設(shè)備，如果壓力容器存在缺陷，或使用不當(dāng)，產(chǎn)生缺陷出現(xiàn)了故障，發(fā)生泄露、爆炸等事故。在壓力容器中，使用無(wú)損檢測(cè)方面能提高容器的質(zhì)量，使用無(wú)損檢測(cè)應(yīng)在不損傷被檢物結(jié)構(gòu)、使用性能的基礎(chǔ)上，檢測(cè)原材料、部件、產(chǎn)品工序、產(chǎn)品焊接表面及焊接內(nèi)部等質(zhì)量有無(wú)超標(biāo)缺陷。

1、壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)方法

1.1 超聲檢測(cè)技術(shù)

超聲檢測(cè)的原理是在均勻材料中，缺陷造成材料不連續(xù)，從而使得聲阻抗的不一致，超聲波傳播遇到不同界面時(shí)反射回來(lái)的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。如遇到缺陷，缺陷的尺寸等于或大于超聲波波長(zhǎng)時(shí)，則超聲波在缺陷上反射回來(lái)，探傷儀可將反射波和入射波的及其疊加及衰減特性顯示出來(lái);如缺陷的尺寸甚至小于波長(zhǎng)時(shí)，聲波將繞過缺陷而不能反射。焊道表面一定要光滑。這種超聲檢測(cè)方法的適用范圍是對(duì)于厚度較大的壓力容器的殼體，以及直徑較大的支管與殼體之間的焊縫的檢測(cè)效果較好，多使用超聲脈沖發(fā)生器來(lái)具體實(shí)現(xiàn)。

1.2 磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)技術(shù)主要的檢測(cè)內(nèi)容是探查磁性材料的內(nèi)部與外部是否存在問題的重要手段。作為無(wú)損檢測(cè)方法中檢測(cè)磁性材料的首要手段，在正常的檢測(cè)過程中，磁粉產(chǎn)生不連續(xù)性，則表示該檢測(cè)容器出現(xiàn)問題。可以說(shuō)，因?yàn)槭軝z容器本身出現(xiàn)缺陷，因此導(dǎo)致在檢測(cè)過程中磁粉分布不均，經(jīng)過光照影響，自然可發(fā)現(xiàn)磁粉痕跡不均。另外，磁粉檢測(cè)技術(shù)還可以測(cè)試壓力容器是否遭受腐蝕，如果壓力容器內(nèi)部存在腐蝕情況，在設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行熒光磁粉檢測(cè)，焊縫內(nèi)表面的缺陷分布也能展現(xiàn)的一覽無(wú)遺。可以說(shuō)，磁粉檢測(cè)技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)之中是極為靈敏且高效的，其不受受測(cè)設(shè)備的形狀、大小影響，無(wú)論表面如何都能進(jìn)行此種檢測(cè)。但是，磁粉檢測(cè)同時(shí)還存在無(wú)法規(guī)避的不足，這一不足來(lái)自于受檢設(shè)備的性質(zhì)，因此，非磁化材料

是無(wú)法應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)的。

1.3 X 射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

X 射線無(wú)損檢測(cè)方法在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用流程是在需要檢測(cè)的位置照射射線，在設(shè)備厚度與阻力系數(shù)的作用下于感光膠片反射回信息對(duì)設(shè)備的影像進(jìn)行顯示，從而為壓力容器內(nèi)部狀況的檢驗(yàn)提供直觀的參考。X 射線無(wú)損檢測(cè)方法的原理通過放射技術(shù)實(shí)現(xiàn)，優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為能夠?qū)⑸渚€直接穿透需要檢測(cè)的部分且不會(huì)對(duì)設(shè)備造成任何傷害，借此通過射線反射回來(lái)的阻力值對(duì)壓力容器內(nèi)部的狀況進(jìn)行判斷。

1.4 滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)的原理是利用液體毛細(xì)現(xiàn)象將滲透液滲入表面開口缺陷，再將多余的滲透液清洗掉，使得缺陷中的滲透液保留，再利用顯像劑的毛細(xì)作用吸附出缺陷中的余留滲透劑從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)缺陷。這種方法能夠使用于多種材料的檢測(cè)，除了包括幾乎所有的金屬外還可應(yīng)用于很多非金屬材料。它對(duì)于裸露在表面的缺陷有著十分好的檢測(cè)效果，但對(duì)于深藏于試品內(nèi)部深處的缺陷則檢測(cè)不到。這種技術(shù)應(yīng)用起來(lái)操作十分簡(jiǎn)單，對(duì)于受過專業(yè)訓(xùn)練的人來(lái)說(shuō)，要掌握它并不困難，而且它對(duì)于那種整塊表面的缺陷的檢測(cè)十分高效。

1.5 電磁感應(yīng)探傷技術(shù)

該方法主要原理是使被檢測(cè)物產(chǎn)生渦流，通過檢測(cè)渦流變化來(lái)進(jìn)行探傷。因?yàn)槭抢媒涣麟姾透袘?yīng)線圈來(lái)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，所以感應(yīng)電流的強(qiáng)度主要集中在表面，缺陷所處位置越深強(qiáng)度越弱，探傷效果越不顯著。這種除了能對(duì)表面存在的缺陷探傷，還能對(duì)壓力容器的腐蝕進(jìn)行檢測(cè)，焊縫結(jié)構(gòu)中的存在的殘余應(yīng)力檢測(cè)。

1.6 壓力容器射線檢測(cè)技術(shù)

射線法檢測(cè)原理是利用不同厚度被檢測(cè)體對(duì)射線吸收強(qiáng)度不同，主要是用來(lái)檢測(cè)容器內(nèi)部缺陷和質(zhì)量一種方法，主要是針對(duì)焊縫結(jié)構(gòu)是否滿足壓力容器要求。具有一定厚度的焊縫，選用穿透性強(qiáng)的硬X射線或射線，較薄的焊縫選用軟X射線就能滿足檢測(cè)要求。對(duì)于焊縫中不同類型的缺陷，射線透射方向要相應(yīng)變化。氣孔、夾雜等缺陷在厚度方向顯著變化時(shí)，檢測(cè)效果較為明顯，特別時(shí)一些小尺寸的缺陷也能檢測(cè)出來(lái)。對(duì)于裂紋等一些較大的缺陷，需要射線透射方向與裂紋方向平行，才能觀察到明顯的檢測(cè)結(jié)果。

2 各種檢測(cè)方法在壓力容器缺陷檢測(cè)的具體應(yīng)用

2.1 超聲波檢測(cè)

通常情況下，在使用超聲波檢測(cè)方法時(shí)，經(jīng)常會(huì)在壓力容器缺陷中進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)用場(chǎng)合如下：（1）焊縫缺陷檢測(cè)。此種檢測(cè)方法非常適合檢測(cè)壓力容器中的焊縫，針對(duì)焊縫中存在的氣孔、未熔合、夾渣、裂紋等缺陷，擁有非常高的檢測(cè)效率。尤其對(duì)壓力容器使用中產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕、疲勞裂紋等也有很高的檢驗(yàn)率（2）鍛件缺陷檢測(cè)。制造壓力容器過程中，鍛件較為適合此種檢測(cè)方法。由于鍛件中存在的缺陷呈線條、面積型，這樣的缺陷特點(diǎn)非常適合檢測(cè)超聲。

2.2 X射線檢測(cè)方法

此種檢測(cè)方法是壓力容器無(wú)損檢測(cè)中非常成熟有效率的方法，非常適合壓力容器制造過程中產(chǎn)生的焊接內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，尤其是對(duì)于對(duì)焊縫中氣孔、夾渣、未焊透等體積性的缺陷檢測(cè)非常適用。

2.3 磁粉檢測(cè)

這是壓力容器缺陷檢測(cè)中慣用的方法。制造壓力容器過程中，針對(duì)焊縫存在的表面缺陷，焊接坡口是否有分層以及焊接過程中，在進(jìn)行下一層焊接前，對(duì)上一層焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)通常用磁粉探傷進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)在壓力容器使用中產(chǎn)生的疲勞裂紋以及應(yīng)力腐蝕等方面的表面缺陷，磁粉探傷也是有非常高的檢出率。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過檢測(cè)超聲、滲透、磁粉、射線等檢測(cè)方法，并對(duì)其實(shí)施了詳細(xì)的論述，描述了他們所存在的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，最后，論述了它們?cè)趬毫θ萜鳈z測(cè)中應(yīng)用的原則，為無(wú)損檢測(cè)法在壓力容器制造及使用中的定期檢驗(yàn)提供借鑒。

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