基于射線檢測技術在壓力容器檢驗中的應用解析

舒玲玲

（江蘇中圣壓力容器裝備制造有限公司，江蘇 南京 210047）

對于壓力容器來說，作為重要的特種設備之一，極容易導致爆炸或中毒等事故的發生，所以開展其安全檢測工作是非常有必要的。而針對于無損檢測技術，主要是指維護被檢測對象，由材料內部結構異常或缺陷的存在，對一系列反應的變化加以利用，如熱、聲、光等，以此來對各種工程的材料、零部件、結構件內部等進行探測，同時準確判斷和評價缺陷的類型、性質、形狀等，以免嚴重損傷到材料與設備。在無損檢測方法中，射線檢測、超聲波檢測、磁粉、滲透等得到了廣泛應用。其中，在壓力容器檢驗中，射線檢測技術具有較高的應用價值與優勢。

1 射線檢測的具體方法及原理

1.1 射線照相檢驗技術

通常來說，X射線照相檢驗技術、射線照相檢驗技術等，是射線照相檢驗技術的重要構成內容，憑借廣泛性和靈敏性等優勢，在國內外應用的射線檢測方法中享有較高的知名度與美譽度。其中，在對射線強度進行檢測的過程中，感光膠片得到了廣泛應用，通常來說，在射線感光膠片上，對應的有缺陷部位所接受的射線較多，從而有助于缺陷影像的形成。射線照相檢驗技術，可以不斷增強圖像的質量，但是具有漫長的檢驗周期，且需要投入較高的費用。

1.2 射線實時成像檢驗技術

射線實時成像檢驗技術，其構成要素主要包括圖像增強器、成像板等，屬于重要的射線實時成像檢驗系統之一。其主要隨著成像物體的變動，圖像會發生變化，也就是說，在透照的同時，可以對產生的圖像進行觀察，所以是至關重要的一大檢驗方法。通過射線檢測技術的應用，有助于對壓力容器內部狀況進行準確描述，憑借其良好的技術實用性，可以給予檢測效果強有力的保證。在射線檢測結果保存方面，可以根據檢測時間的標準來進行，將檢測數據保存起來，從而防止壓力容器檢測數據出現不完整性、失誤現象。基于實踐操作視角進行分析，在鑄件檢測與焊接質量等方面，射線檢測非常值得應用，其技術可以緊密融合于超聲波檢測技術。

1.3 射線探傷的基本認知

在壓力容器檢驗過程中，無損檢測技術的應用價值突出，不僅可以提高檢測精度，而且還不易受外界影響。基于實際操作角度，射線探傷檢測與X射線檢測比較類似，尤其在工作原理與適用范圍方面。在具體操作過程中，射線探傷中放射性元素可以對不同射線發射予以支持，且具有較強的射線穿透性，在應用方面，不易干擾到外界環境，從而將射線探傷檢測的深度與廣度提升上來，更好地檢測壓力容器內部環境，確保其檢測的全面性、準確度與可靠性，非常適合應用在壓力容器無損檢測領域。

2 常用壓力容器無損檢測技術

2.1 超聲波檢測技術

對于該項技術來說，主要是指在介質中傳播和反射時，超聲波的衰減程度明顯，通過分析衰竭后的超聲波，可以對被檢測設備表面存在的缺陷予以明確化。基于實際應用角度，超聲檢測技術，可以有效檢測焊縫內部埋藏缺陷等，并在壓力容器高壓螺栓的潛在質量缺陷中也比較適用。與此同時，該方法還具有較強的靈敏度、指向性、穿透力等，確保良好的檢測速度。但是也存在著一些缺陷，也就是定量表征的準確性不夠。

2.2 滲透檢測技術

對于該項技術來說，主要是指在被測工件表面，涂抹特制的滲透液，再通過顯示劑的應用，確保滲入缺陷的滲透液在工件表面顯示出來，以此來將缺陷挖掘出來。在實際檢測過程中，液體必須要在壓力容器表面保持高度浸潤，在壓力容器中存在缺陷的情況下，可以為液體滲入壓力容器缺陷位置的殼體中創造有利條件，然后及時清理壓力容器表面的滲透液，加強顯像劑等使用，以便于準確檢查壓力容器，在檢測出殘留的滲透液的情況時，是滲透液所在位置存在缺陷的重要象征。對該技術的優勢進行分析，主要體現在操作簡便、費用較低等方面，而缺陷點主要是指無法檢測埋藏于表層以下的缺陷，僅僅可以對開口暴露于表面的缺陷進行檢測，同時還會為工件所在環境埋下一定的隱患。

2.3 磁粉檢測技術

對于壓力容器高應力集中部位，磁記憶檢測方法具有較高的應用價值，以此來將表面裂紋、內部裂紋等挖掘出來。該技術在無損檢測技術中應用頻繁，但是實際的應用需要借助其他無損檢測方法的扶持。而對于磁粉檢測技術，所用的設備裝置并不復雜，具有較強的操作性。同時也具有較強的直觀性，這與射線檢測技術相類似，對于現場作業人員來說，可以借助直觀觀察，以此來對壓力容器質量缺陷所在位置加以確定。基于此，磁粉檢測技術憑借磁場相關特性的應用，所以不能檢測非鐵磁材料制造的壓力容器，同時分析檢測的對象，主要在鋼板的角焊縫等焊接部位有所體現。

2.4 聲發射檢測

對于聲發射檢測技術而言，作為重要的無損檢測方法之一，其動態性特點顯著，從聲發射信號對應的裂縫情況出發，可以為裂紋所在區域和狀態的判斷提供一定的依據，不斷提高壓力容器安全檢測效率，并為壓力容器安全性能的提升創造有利條件。

3 壓力容器檢驗中射線檢測技術的應用現狀

在壓力容器檢驗工作中，射線檢測技術的應用優勢不容小覷，不僅可以將工件內部缺陷大小與形狀充分反映出來，而且還可以準確分析缺陷。同時，還可以防止工件長度與寬度尺寸的定量分析出現失誤現象。對于射線的底片，由于具有檢驗原始記錄的性質特點，所以可以長期進行保存，同時非常適合在體積型缺陷的檢測方面進行應用。其中，對于體積型缺陷來說，主要在壓力容器工件的夾渣等方面得到體現。

但是在實際應用方面，射線檢測技術很難在面積型缺陷中起到良好的作用，但是無法有效提高缺陷檢出率。為了有效預防出現漏檢問題，應積極調試透照角度。如果工件厚度較大，不僅無法將檢驗的靈敏度提升上來，而且在壓力容器角焊縫、棒件等檢測方面也并不適合應用。此外，射線檢測技術，在壓力容器的厚度、方向等方面有著較高的實施難度，對于技術人員來講，應基于厚度對比試塊，為檢驗提供一定的輔助作用。在該現狀的影響下，射線檢測效率并不高，且與成本控制需求也并不相符，從而不利于技術應用控制效果的提升。更重要的是，在壓力容器檢驗檢測中，射線會嚴重威脅到人員的身體健康，而防護措施的應用，在一定程度上會對射線檢測的準確性造成干擾。

4 線檢測技術在壓力容器檢驗中的具體應用

4.1 壓力容器焊縫缺陷評估

要想不斷提高壓力容器制造水平，無損檢測方法，在焊接的焊縫質量檢查中具有較高的應用性，在進行無損檢測過程中，應從檢測的目的出發，對檢測的時機進行合理選擇，如在封頭壓制成型后，應立即進行封頭拼接的焊縫檢測，為危險性缺陷的檢查提供極大的便捷；對于拼接焊縫，100%射線或超聲波檢測應及時落實下去。在具體的實施做法中，應按照下料-小板拼成大板-成型-無損檢測的順序來進行，最大程度地確保成型后的合格性。一般來說，在焊縫及熱影響區內，經常會產生微裂紋，所以在其檢測方面，綜合測試方法更為適用。對于超聲波檢測，在壓力容器焊縫及附近微裂紋應用過程中，應嚴格控制探頭的傾斜角度，在探頭傾斜角度過高的情況下，極容易增加波程，從而使波能出現嚴重的消耗問題，不利于探傷靈敏度的提升，反之，在探頭傾斜過低的情況下，裂紋等缺陷很難被及時挖掘出來。

同時，焊縫的掃描死角也是不容忽視的，在探頭做鋸齒形運動的基礎上，應將傾斜角度調整到最佳。在這一方面，由于掃描位置與掃描訊號之間的關聯性顯著，在焊縫接掃描過程中，在超聲波反射面的焊縫波紋處，可以用耦合劑進行涂抹。需要注意的是，掃描焊接接頭熱影響區，焊接接頭熱影響區與焊縫區的缺陷類型有著明顯的差異性，從而應對該區的潛在缺陷性質進行合理判斷。

4.2 壓力容器安全管理

在承壓設備的內部缺陷檢測過程中，射線檢測屬于重要的方式方法，特別在檢測體積型缺陷這一方面。為了將壓力容器的安全檢測水平提升上來，強度均勻的X射線具有較高的應用價值，在射線透過被檢測物體時，有缺陷部位與無缺陷部位對射線吸收能力差異性較大，相比于無缺陷部位的射線強度，有缺陷部位的射線強度更大一些，所以可以對工件中的缺陷問題進行準確判斷。對射線照相技術的檢測對象進行分析，主要包括尺寸不同的容器、管子的對接接頭等，其中，可以對鑄件的常見缺陷進行準確辨別，如氣孔、裂紋缺陷等。

4.3 射線檢測底片復評抽查的質量控制

底片質量較差這一問題，在射線探傷底片質量方面比較常見，而且對于底片的評定造成嚴重影響。其中，對深度對比試塊的選用的重視程度明顯不足，一定程度上影響到準確評價內凹、根部咬邊等缺陷。基于此，在射線底片復評方面，對于檢驗人員來說，應做到以下幾點：

首先，應高度了解重要缺陷的性質評定，其次，基于檢驗人員角度，應根據現場交底的要求，高度關注射線檢測比例、部位等，同時也要定期開展底片的復評審查工作。最后，在審查射線檢測報告時，檢驗人員應對壓力容器片號、缺陷性質、尺寸等進行反復檢查，如果片與合格標準不相符，應及時予以返修復拍，接著對應報告的齊全性、所有檢測的焊口是否合格等進行檢查。

4.4 射線檢測工藝的監督檢驗

（1）檢測專用工藝卡的抽查。對于檢驗人員來說，應對壓力容器的檢測比例、射線檢測方法等級等進行嚴格抽查，在射線工藝卡的抽查方面，應提高對其通用工藝規程覆蓋范圍的高度重視，特別對于工藝卡內的Ⅱ級或Ⅲ級人員填寫。

（2）射線透照幾何方式選定的抽查。在對透照方式進行選擇時，應對工件特點、透照靈敏度、缺陷檢出特點等因素進行全方位、多角度領域的分析，在可實施的情況下，應加強單壁透照方式的應用，次選雙壁透照方式。

（3）檢測過程控制的監督檢驗。在這一方面，基于檢驗人員角度，應加大對射線拍片操作的質量、底片評定質量等控制力度。為了不斷提高射線拍片操作質量控制水平，檢驗人員務必要從工藝指導書操作出發，在底片評定質量控制過程中，射線Ⅱ級以上的人員應積極參與到射線底片初評方面，其中，應高度關注評片室的環境，尤其對于觀片燈的光強，然后應將底片質量檢查工作落實下去。在底片合格以后，應嚴格遵循焊縫驗收標準要求，對焊縫等級進行明確化，在評片過程中，其記錄應涉及到片號、缺陷性質、缺陷位置等。在初評后，射線Ⅱ級及以上的人員還要進行復評。在復評過程中，如果不符合初評結論，應與初評者保持密切溝通，采取復拍片等方式再次驗收。面對超標缺陷的發生，應第一時間與當事檢驗員取得聯系，并讓檢驗人員復評底片，為確定是否復拍提供一定的依據。

5 結束語

綜上所述，在壓力容器安全檢測方面，射線檢測技術的應用勢在必行，現階段，射線照相檢測技術、射線實時成像檢驗技術等具有較高的應用優勢，其成熟度較高，但是仍然存在著一些不足之處，對此應不斷完善設備技術，將檢驗結果的可靠性與安全性提升上來。同時在壓力容器檢測方面，應對無損檢測技術進行合理應用，如射線檢測、超聲波檢測、滲透檢測等。但是要注意的是，每一種無損檢測技術均有著不同的工作原理，檢測范圍的差異性也比較大。