無損檢測技術在鍋爐壓力容器檢驗中的應用分析

沈嵩政

摘要：鍋爐壓力容器失效事故發(fā)生危害重大，嚴重的損害了人民的生命財產(chǎn)安全，在避免或者減少鍋爐壓力容器失效事故中無損檢測技術發(fā)揮著非常重要的作用，因而要充分利用各種先進檢測探傷技術對鍋爐及壓力容器進行定期檢驗，以保證容器設備能正常運行，企業(yè)能安心生產(chǎn)和穩(wěn)步發(fā)展。

關鍵詞：鍋爐壓力容器;無損檢測技術;應用分析

引言：鍋爐壓力容器的定期維護檢修主要是預防鍋爐壓力容器使用中重大事故的產(chǎn)生。為確保鍋爐壓力容器的正常工作，需要利用多種檢測技術搭配檢測，確保鍋爐使用質(zhì)量，延長鍋爐使用壽命。本文根據(jù)無損檢測技術在鍋爐壓力容器中的應用展開了分析，提出相應處理措施。本文針對行業(yè)的前景與技術模式展開了相應的分析，以供參考。

1.無損檢測技術概況與前景

無損檢測技術即非破壞性檢測，就是在不破壞待測物質(zhì)原來的狀態(tài)、化學性質(zhì)等前提下，為獲取與待測物的品質(zhì)有關的內(nèi)容、性質(zhì)或成分等物理、化學情報所采用的檢查方法。是在物力、材料科學、斷裂力學、機械工程、電子科技與計算機技術等學科的基礎上逐漸發(fā)展起來的一類工程應用檢修技術。其相較于破壞性檢測技術相比具有非破壞性、全程性、全面性與可靠性的優(yōu)勢。

現(xiàn)如今，無損檢測技術于各行各業(yè)的應用無論是對規(guī)模生產(chǎn)還是設備檢修，其重要性及現(xiàn)實意義都不言而喻。無損檢測技術主要針對壓力容器設備的材質(zhì)進行檢驗維修，利用專業(yè)工具對設備的壓力容器的制作技術、內(nèi)部構造使用性能、使用介質(zhì)材料等情況進行對應的探測維修。

對于組成鍋爐的不同構件，在檢測其焊接質(zhì)量是否達標以及其是否符合相應技術標準時，無損檢測技術的出現(xiàn)大大加快了傳統(tǒng)檢修技術下所需的時間，減少了對于設備容器本身的不良影響，為設備維護檢修工作開展開拓了新的發(fā)展空間。例如超聲波檢測技術、射線檢測技術、磁粉檢測技術、滲透檢修技術等手段的運用，能夠快速且有針對性地處理鍋爐內(nèi)部質(zhì)量的問題，同時保證工作進行足夠安全。

2.無損檢測技術的應用特性

無損技術之所以被廣泛看好，最重要的一點即在于其不存在損害工件本體的情況。在對于鍋爐壓力容器設備的無損檢測技術的使用中，不會對設備產(chǎn)生任何破壞，也不會影響設備的工作性能與工作質(zhì)量，使之工作性能保持在最優(yōu)水平。無損檢測技術的全面性與可靠性也是其被看重的特性，因此在對鍋爐壓力容器的設備生產(chǎn)中能夠高效及時對于設備有缺陷部位進行返修，保證鍋爐壓力容器的質(zhì)量安全。

在鍋爐壓力容器的檢測工作中無損技術的應用十分普遍，但如何進一步確保鍋爐壓力容器的工作質(zhì)量與工作安全性，與當下其他工程技術相結合并提高檢測結果的可靠性，是未來無損檢測技術發(fā)展的大眾期待。

3.無損檢測主要模式

3.1.超聲波檢測技術

1、超聲無損檢測技術

超聲檢測其原理是利用超聲波在介質(zhì)中傳播的性質(zhì)來判斷工件和材料的缺陷和異常的檢測技術。通過接收設備來獲取信息，得知鍋爐表面、焊縫、母材內(nèi)的缺陷。這種技術的檢測速度快、檢測涉及范圍廣，且超聲設備探測儀便于攜帶、易于操作、精度高，使得這種檢修技術常用于鍋爐容器的母材檢驗、制造過程中焊縫檢驗、使用中安全及使用壽命檢驗中。

然而，對于鍋爐壓力容器的檢修還需要進行精確的分析，一些不夠規(guī)則且隱蔽的部位是超聲檢測技術無法檢測到的，以至于檢修開展不夠全面，影響檢測結果的真實性。

3.2.射線檢測技術

射線檢測是利用射線具有穿透性和電離作用等特性，且根據(jù)ΔI/I=-（（μ -μ ’）ΔT）/（1+n） 原理 （ 其中：I 是射線強度，ΔI 是射線強度增量，μ是物質(zhì)線衰減系數(shù)，μ ’是缺陷線衰減系數(shù)，ΔT 是射線照射方向上的厚度差，n 是散射比 ）對鍋爐壓力容器的缺陷進行檢測。其原理可以進一步解釋為， 如果鍋爐壓力容器工件材料存在缺陷，那么缺陷在透射方向上就會具有一定的尺寸進而使其衰減系數(shù)與物體的線衰減系數(shù)具有一定差別，且散射比控制在一定范圍，我們通過獲得對比度差異進而發(fā)現(xiàn)工件缺陷。 射線檢測的優(yōu)點是具有獨特的檢測效果，檢測過程便于記錄和事故分析，易于發(fā)現(xiàn)缺陷類型。另外，放射線對于人體健康的損害也是總所周知的，相關從業(yè)人員需要在工作前進行有效的防護手段保護自身。

3.3.磁粉檢測技術

磁粉檢測技術是一種非常有效且實用的表面無損檢測手段，其工作原理是：鐵磁材料一旦被磁化后，持續(xù)不斷的損傷會使其表面以及附近的磁力線發(fā)生變化，其磁場也會隨之改變，出現(xiàn)扭曲變形或者漏磁場的情況，而由于磁感應的相互作用，其磁場周圍的磁粉在不同磁力線的作用下會形成不同的磁痕，通過觀察這些特征便能夠直觀檢測出容器內(nèi)部缺陷的形狀、大小和嚴重程度等。磁粉檢測技術的主要適用情況是鐵磁性材料中出現(xiàn)裂紋、白點、折疊和雜物時，能夠高效而靈敏地檢測出具體的缺陷。磁粉檢測的突出優(yōu)點就是能夠直接反映出容器缺陷的具體位置，并進行精確定性分析，可以檢測到非常小的范圍，以較簡單的檢測操作工藝對容器內(nèi)部裂紋進行檢測。 磁粉檢測最常用的方法有磁軛法、交叉磁軛法以及單向觸頭磁化法，磁軛法具有操作簡單、應用廣泛等特點，利用活動關節(jié)磁軛能夠檢測角焊縫隙問題，比較全面地進行測量。

然而，磁粉檢測技術智能用于金屬質(zhì)地材料的鍋爐壓力容器，缺點是無法檢測非磁性與不銹鋼焊接的材料，對于鍋爐壓力設備材質(zhì)內(nèi)部的探傷效果較差，都是需要結合其他檢測技術檢測。

3.4.滲透檢測技術

滲透檢測技術工作原理是在毛細作用基礎上對檢測表面開口缺陷問題進行檢測。在檢測時受檢工件上涂抹特制的滲透液，借助液體的滲透作用而滲入工件中的缺口、裂紋以及凹坑處，然后使用顯示劑便可顯示工件上的缺陷問題。應用滲透檢測技術的優(yōu)勢在于其設備簡單、 檢測操作簡便，檢測費用較低，檢測結果可直視 ;此檢測技術可用于形狀不規(guī)則工件、 大型工件的現(xiàn)場檢測。而滲透檢測技術不足之處在于對于深藏于表層下的工件則無法進行有效檢測 ，只適用于檢測缺陷暴露于表面的工件，其滲透液有毒性，需在通風環(huán)境下操作。

結束語：

參考文獻：本文針對無損檢測技術的行業(yè)近況與技術特性進行討論，并針對超聲波檢測、射線檢測、磁粉檢測、滲透檢測技術展開細致的關于優(yōu)勢與不足的討論。需要注意的問題是無損檢測技術的種類繁多，不同檢測技術優(yōu)勢劣勢都較為明顯，因此在工作開展中要因地制宜，取長補短，最大程度提升無損檢測技術的工作效益。

參考文獻：

[1]王欣.鍋爐、壓力容器、壓力管道檢驗中的裂紋問題解析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2020（14）：10-12.

[2]龐晴，陳曉冬.鍋爐壓力容器中無損技術的應用分析[J].化工管理，2016（31）：193-194.