壓力容器無損檢測技術(shù)的選擇與核心應(yīng)用分析

吳鳳興

【摘要】壓力容器是現(xiàn)代化生產(chǎn)不可或缺的一種工業(yè)裝置，在化工、冶金、石油、國防、交通等多個領(lǐng)域被廣泛使用，這也說明，壓力容器的生產(chǎn)能力和效益價值可直接影響、改變宏觀的生產(chǎn)情況。近些年，工程技術(shù)人員不斷努力、調(diào)查、研究，希望能夠找到改善壓力容器質(zhì)量、拓寬應(yīng)用性能、優(yōu)化生產(chǎn)價值的方式和方法，效果顯著，并已初步創(chuàng)建了無損檢測技術(shù)的雛形?；诖?，本文將結(jié)合壓力容器無損檢測技術(shù)的選擇問題，探究其核心應(yīng)用問題，并進行系統(tǒng)的價值分析。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；無損檢測技術(shù)；核心應(yīng)用；研究與分析

前言

科技的進步，給各領(lǐng)域生產(chǎn)組織提出了更高的工作要求，壓力容器作為制造業(yè)、工業(yè)、化工業(yè)最重要的生產(chǎn)設(shè)備，它的制造質(zhì)量、性能參數(shù)、使用功能必須要滿足更高的生產(chǎn)條件，方能促進生產(chǎn)。

一、壓力容器使用現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計，2012年我國共生產(chǎn)各類型的壓力容器353.23萬臺，投入生產(chǎn)的壓力容器每年會以2.124萬臺的速度更新?lián)Q代，就上述“供給”與“淘汰”關(guān)系而言，壓力容器的使用效果差異性還是很大的，雖它們擁有統(tǒng)一、規(guī)范的使用期限，但在現(xiàn)實生產(chǎn)中，壓力容器難免受到其他因素影響而出現(xiàn)故障、破損。從現(xiàn)階段反饋回來的數(shù)據(jù)上看，壓力容器使用幾率增加、使用范圍擴大的根本動力是我國生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，也正是由于源源不斷地生產(chǎn)需求，迫使壓力容器不斷更新、升級、換代，壓力容器才發(fā)展到今天較為完善的地步。此外，因壓力容器造成的安全事故也非常多，據(jù)有關(guān)部門調(diào)查，每臺壓力容器每年平均會出現(xiàn)3.232次事故，造成經(jīng)濟損失、人員傷害的有0.323次，遠(yuǎn)高于發(fā)達國家。這一數(shù)據(jù)，給我國有關(guān)壓力容器的工程技術(shù)人員敲響了警鐘，如何在不影響、減緩壓力容器生產(chǎn)效率、功能的情況下，加強壓力容器生產(chǎn)狀態(tài)的檢測效果和故障預(yù)防水平，是下一階段技術(shù)人員在壓力容器故障檢測方面要考慮的重點問題，還需要付出更多的努力去研究、探索，只有這樣，方能找到一種適合于生產(chǎn)、管理的無損檢測技術(shù)，達到提高壓力容器的核心應(yīng)用價值的發(fā)展目標(biāo)和要求。

二、無損檢測技術(shù)種類與應(yīng)用原則

上文提到，無損檢測是壓力容器必須攻克的技術(shù)難題，也是檢測工作的核心步驟，它的發(fā)展意義與價值十分重大。無損檢測技術(shù)也稱非破壞性檢測，在不影響待檢測設(shè)備原始工作狀態(tài)的情況下，獲取設(shè)備相關(guān)的生產(chǎn)、功能、性能等指標(biāo)數(shù)據(jù)和信息，查探設(shè)備是否存在故障風(fēng)險和運行安全風(fēng)險。壓力容器的無損檢測技術(shù)主要內(nèi)容如下：

2.1無損檢測的技術(shù)種類

2.1.1射線檢測

射線在透過不同材質(zhì)的裝置和設(shè)備時，可觀察、檢測到設(shè)備內(nèi)部的元件缺損，有利于工程技術(shù)人員記錄被檢測物是否存在器材、工藝、技術(shù)特點和問題，同時，因為人不能進入到壓力容器當(dāng)中，因此，通過γ射線，給壓力容器內(nèi)部工作元件“照相”，即能發(fā)現(xiàn)壓力容器的內(nèi)部缺陷，及時找到故障源，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，所以，它是目前應(yīng)用非常廣泛的無損檢測技術(shù)之一。

2.1.2超聲檢測

超聲檢測利用的是被檢測物與超聲波的相互作用，探測壓力容器的宏觀缺陷，并利用幾何測量數(shù)據(jù)、信息，研究被檢測物的微觀力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)變化情況，得出的檢測結(jié)果，不僅細(xì)致、準(zhǔn)確，還擁有較高的描述價值。超聲檢測適用于金屬、非金屬、復(fù)合材料等裝置、設(shè)備、元件，因為超聲波的穿透力極強，且缺陷定位準(zhǔn)確，所以超聲檢測技術(shù)在無損檢測技術(shù)中的應(yīng)用地位逐漸提升。

2.1.3渦流檢測

渦流檢測是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)原理的檢測技術(shù)，利用交流電線圈生成的電磁廠，檢測被檢測物呈現(xiàn)的不規(guī)則“旋渦狀”感應(yīng)交變電流。當(dāng)被檢測物周邊生產(chǎn)環(huán)境穩(wěn)定時，渦流給電磁場帶來的影響非常微弱，渦流大小、相位的變化不大，如果被檢測物自身存在缺陷、故障問題，則渦流大小與相位會發(fā)生無規(guī)則變化，從而幫助工程技術(shù)人員找到問題、故障所在。但是，由于渦流周邊的電磁場會影響壓力容器其他元件的工作狀態(tài)，所以在無損檢測時應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

2.2無損檢測技術(shù)的應(yīng)用原則

2.2.1與破壞性檢測相互配合

無損檢測工作參與范圍有限，無法檢測、觀察到壓力容器每個生產(chǎn)狀態(tài)指標(biāo)，所以除無損檢測之外，工程技術(shù)人員必須根據(jù)壓力容器現(xiàn)有的工作狀態(tài)情況，做必要的破壞性檢測。為盡可能減少破壞性檢測次數(shù)，無損檢測應(yīng)與其形成工作配合。如：只要無損檢測工作能涉及、探測到的測試項目和性能指標(biāo)，破壞性檢測都可視情況忽略，如有特殊需要雙數(shù)據(jù)驗證的，可同時進行無損檢測和破壞性檢測兩項試驗。又比如：對可能影響、減緩壓力容器生產(chǎn)質(zhì)量、性能的檢測項目，無損檢測應(yīng)承擔(dān)起責(zé)任，或通過技術(shù)改革、或利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，總之，在條件允許的情況下，務(wù)必將破壞性檢測技術(shù)的使用次數(shù)降到最低。

2.2.2檢測時機選擇得當(dāng)

無損檢測應(yīng)注意、重視檢測時機，例如：檢測高強鋼焊接縫是否存在裂紋、裂縫隱患時，應(yīng)詳細(xì)觀察壓力容器的作業(yè)流程，并在焊接完成24小時后開始檢測，因為一方面，焊接24小時之內(nèi)，高強鋼焊接縫的材料性能不穩(wěn)定，不屬于“完整”工藝，需要等待一段時間，待其穩(wěn)定之后，再進行無損檢測。此外，在檢測壓力容器工藝處理性能時，應(yīng)預(yù)先考慮、研究檢測時間，以熱處理之后2-3小時為宜，一來可保證壓力容器熱處理工作不受影響，二來可檢測到真實、可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。上述兩個案例證明，無損檢測的時機非常重要，如時機選擇不當(dāng)，則檢測結(jié)果很可能無法說明壓力容器的故障問題，不能正確評價被檢測設(shè)備、裝置、元件的產(chǎn)品品質(zhì)。

2.2.3篩選合理的無損檢測方法

眾所周知，無損檢測技術(shù)的應(yīng)用條件很高，無法排查出壓力容器中每個工件的缺陷和問題，因此，為提高無損檢測的質(zhì)量與效果，工程技術(shù)人員在引用這項技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)被檢測設(shè)備、裝置、元件的工作特點選擇合適的檢測方法，方能提高檢測效率和效果。比方說：在檢測之前，判斷被檢測物的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和功能性質(zhì)，根據(jù)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，確定被檢測物可能出現(xiàn)的故障點和問題，分析缺陷方向和產(chǎn)生原因，最后確定恰當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)。如此，工程技術(shù)人員便可在充分掌握被檢測物功能、性質(zhì)、生產(chǎn)問題的基礎(chǔ)上，開展無損檢測工作。

結(jié)論

通過上文對壓力容器無損檢測技術(shù)應(yīng)用問題進行系統(tǒng)分析可知，無損檢測技術(shù)的發(fā)展空間很大，應(yīng)用范圍很廣，能夠有效改善壓力容器的生產(chǎn)狀態(tài)，提高其生產(chǎn)質(zhì)量和工作水平，是未來檢測技術(shù)發(fā)展的重點。

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