壓力容器無損檢測技術的合理選擇與應用

周泉

（甘肅省特種設備檢驗檢測研究院，甘肅 蘭州 730000）

在壓力容器應用率不斷增加的背景下，由于其存在一定的風險性，故而壓力容器檢測工作逐漸受到社會的關注。但隨著科學技術持續發展，傳統檢測技術已無法滿足社會需求，導致檢測精準性降低。為有效解決該點問題，工作人員必須對無損檢測技術形成正確認知，并對其進行科學選擇與應用，以此提高檢測結果可靠性，進而降低壓力容器出現安全事故的可能性，其對保障現代工業穩定發展具有重要意義。

一、壓力容器無損檢測技術及其選擇

針對無損檢測技術而言，其主要指在保障檢測對象原有性能及結構的基礎上，利用紅外或超聲等手段，對其內部進行全面檢測，進而明確檢測對象存在的缺陷。該項技術包括的內容呈現多樣化，且不同技術手段均具有不同的適用條件。因此為避免對檢測效果產生影響，必須充分明確不同檢測技術的特點，并結合壓力容器檢測工作實際情況，以此對無損檢測技術進行科學選擇。

（一）無損檢測技術

1.射線檢測

在應用射線檢測技術的過程中，多會對r 射線源以及X 射線探傷機等設備進行利用，以此提高檢測效果。該項技術在檢測工作中具有較高的應用率，其主要指對射線進行利用，將其透照到檢測對象。在透照后，射線強度將根據檢測對象的厚度以及密度等發生變化，并通過射線本身具備的照相及熒光作用，將強度發生的變化反映到膠片中[1]。在顯影處理工作結束后，強度變化將以存在差別的黑度在底片上呈現。此后，工作人員可通過分析底片黑度，對壓力容器不同結構的實際狀況進行明確，精準排查壓力容器中存在的缺陷，并采取相應的處理措施。目前，該項技術主要被工作人員應用到以碳素鋼、鎳合金及鎳、奧氏體不銹鋼等材料制作的壓力容器縱縫或環縫檢測工作中。通過深入分析射線檢測技術，可發現其存在的特征主要是具備良好的直觀性以及檢出率較高等，且檢測結果能夠根據操作人員實際需求進行記錄或保存。雖然該項技術對人體具有一定的傷害，但由于其存在上述多項優勢，故而該項技術在壓力容器檢測工作中的應用率正在不斷增加，已成為主要手段之一。

2.超聲檢測

通過分析超聲檢測技術原理，可發現若超聲波傳播的介質中具備良好的均勻性，其傳播速度及方向將不發生變化；若介質中存在其他介質，超聲波將出現折射及繞射等多種現象。針對制作壓力容器的鋼材而言，其屬于均勻介質。若鋼材內部中存在缺陷，則超聲波在鋼材內部傳播時，將發生反射現象，并將該現象反饋至工作人員。此后，工作人員可根據反射幅度及方位等對鋼材內部缺陷的位置及實際狀況進行明確，并采取相應措施。目前，能夠采用該項技術進行檢測的原材料及部件主要有鍛件、復合鋼板、高壓螺栓件以及鋼板等。在社會經濟持續發展的背景下，各項檢測技術進入發展新勢態。其中，TOFD 檢測技術具有較高的應用率，其以超聲檢測技術為基礎，被部分學者稱作衍射時差法超聲檢測技術。目前采用該項檢測技術開展壓力容器的檢測工作時，主要是對厚度是12 ≤t ≤400的低合金鋼進行檢測。由于TOFD 檢測技術的掃查范圍較為廣泛，采用的技術手段是掃描成像技術，能夠對檢測對象存在的缺陷進行直觀判讀，且具有良好的檢出率，故而該項技術在企業中的應用率正在不斷增加，且已取代了射線檢測技術。但從現實角度出發，可發現該項技術具有一定的局限性，其無法對近表面處盲區進行檢測，對檢測對象缺陷的定性判斷難度較高，且若檢測對象組織結構較為復雜，TOFD 檢測技術將無法充分體現自身的功能性。此外，該項技術對操作人員專業技能具有較高的要求，若操作人員操作能力欠佳，必將對該項技術實際效果產生影響。

3.滲透檢測

對壓力容器進行檢測時，該項技術采用的多是液體毛細現象檢測手段，其能夠通過該項手段，在保障非松孔性固體材料開口表面原有性能及結構的基礎上，對具有的缺陷進行全面檢測。該項技術的原理是在工件開口避免存在的缺陷中添加適量液體，使其滲透到缺陷深處。此后，對去除劑進行利用，以此清除滲透液，并通過顯像劑對檢測對象中存在的缺陷進行顯示。該項檢測技術具備良好的適用性，能夠被應用于多種材料的檢測工作中，且能夠對有色及黑色金屬進行有效檢測。此外，在科學利用滲透檢測技術的情況下，工作人員將實現對非金屬材料進行檢測，并明確不同工件表面存在的缺陷。該項技術存在的優勢較多，例如具有良好的便捷性，能夠對面積較大的表面缺陷進行高效檢測，且能夠全面檢測形狀較為復雜的部件。但該項技術無法對存在檢測對象內部的缺陷進行檢測，因此在采用該項技術時，應充分結合壓力容器實際狀況。

4.磁粉檢測

針對該項無損檢測技術而言，其以磁場與磁粉之間存在的作用為基礎。對處于制造過程且原材料是鐵磁材料的壓力容器進行檢測時，可選擇采用該項技術手段，以此提高對容器質量的控制力度。在科學利用該項技術的情況下，工作人員將充分明確磁性材料或鋼鐵材料存在的缺陷，以此防止產品出現質量問題，從而對后續使用產生影響。該項技術存在的優勢較多，例如具有較高的靈敏度、效率高且對成本要求較低。但目前該項技術僅適用于制作材料是磁性材料的壓力容器檢測工作中，且檢測結果極易受到壓力容器或工件等因素的影響，導致檢測結果精準性降低，致使工作人員無法準確掌握壓力容器存在的缺陷，進而造成壓力容器存在的風險性無法消除。

（二）無損檢測技術選擇原則

在選擇無損檢測技術時，應對以下原則進行適當參考：1.在應用無損檢測技術的過程中，應對其與其他技術手段進行結合使用。主要原因如下：雖然此類技術手段能夠在保障檢測對象原有性能及結構的基礎上對其進行檢測，但該項技術存在一定程度的局限性，暫時無法取代傳統檢測技術；2.必須對應用無損檢測技術的時間點進行科學選擇。為實現該目標，應對檢測對象進行深入分析，并以此明確檢測對象的材料性質及相關技術，進而提高挑選檢測時間的科學性；3.由于滲透檢測與超聲檢測技術等具有不同的優勢，無法對全部類型的壓力容器進行檢測，故而必須充分結合實際狀況，并對檢測對象的制作工藝及用途等進行深入分析，以此對無損檢測技術進行科學選擇；4.部分壓力容器因具備特殊性，故而僅采用單項無損檢測技術將難以對其進行有效檢測。為此，應同時對多項無損檢測技術進行選擇，進而提高檢測效果，并為后續工作順利開展奠定基礎。在嚴格遵循上述選擇原則的情況下，無損檢測技術的核心價值將充分體現。

二、無損檢測技術的應用

為避免對無損檢測技術實際效果產生影響，必須對其進行科學利用。在應用無損檢測技術的過程中，可選擇對以下內容進行綜合考量：

（一）射線檢測

在通常情況下，射線檢測技術不僅可被應用于可能存在氣孔、夾渣以及密孔等缺陷的壓力容器檢測工作中，而且還能對人體無法進入或超聲波檢測技術無法有效檢測的壓力容器進行檢測。但該項技術無法被應用于管材以及棒材等的檢測工作中。針對射線而言，其能夠透過鋼結構或無機等材料，并對壓力容器的內部組織結構進行反饋。在科學利用熒光劑與膠片等材料的情況下，工作人員將實現對壓力容器材質類型以及厚度等多方面因素進行呈現。在實際檢測過程中，可通過成像與顯示對壓力容器內部狀況進行明確，并掌握其實際結構，以此掌握壓力容器可能存在的缺陷，進而實現在保障壓力容器原有性能與結構的基礎上，對其進行有效檢測。該項技術具備良好的適用性，能夠對多種材料進行檢測，進而提高檢測效率。但由于該項技術對人體具有一定的傷害，故而在應用過程中，必須對射線方向及強度進行嚴格把控，明確要求操作人員做好防護工作，以此提高射線檢測安全性及效率。在此基礎上，工作人員將充分掌握壓力容器存在的缺陷，并結合檢測結果，對處理方案進行制定。

（二）超聲檢測

超聲波檢測技術主要是對超聲波存在的反射原理進行利用，以此明確壓力容器中存在的缺陷。對壓力容器表面裂縫或焊接縫內部進行檢測的過程中，可選擇采用該項技術手段。正式檢測時，應充分利用超聲波脈沖型反射式探傷儀，以此提高無損檢測精準性。針對該項技術而言，其不僅具備良好的檢測質量及效率，而且對人體不具備危害性，因此在應用過程中，不需要采取防護措施。

（三）滲透檢測

在通常情況下，該項檢測技術多是應用于壓力容器表面缺陷檢測工作中[2]。其能夠對顯像劑液體進行利用，使其滲透到容器表面存在的缺陷，并通過深入分析液體呈現出的毛細現象，進而明確壓力容器存在的缺陷，并為后續處理工作提供可靠依據。

（四）磁粉檢測

通過磁化方式存在的差異性，可將該項檢測技術科學分成軸向通電法以及磁軛法。目前，該項技術主要被應用于鐵磁性材料表面或附近區域的檢測工作中。例如高壓緊固件、焊縫表面以及鋼管表面等。

結束語：綜上所述，無損檢測技術在壓力容器檢測工作中具有重要地位，其能夠幫助工作人員明確壓力容器存在的缺陷，并為其采取相應措施提供依據。因此應對該項技術形成正確認知，并對其進行科學利用。