簡(jiǎn)析壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

孫曉穎　陳玉珉

摘要：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉容器。壓力容器一出現(xiàn)，就憑借其抗壓性、密封性等特性被廣泛的應(yīng)用到了化工、煉油、機(jī)械、動(dòng)力、紡織、冶金、國(guó)防、核能及運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)大大降低了壓力容器在使用過程中出現(xiàn)事故的可能性。筆者結(jié)合壓力容器目前的使用現(xiàn)狀，進(jìn)一步簡(jiǎn)要分析了壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力容器；無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；使用現(xiàn)狀；應(yīng)用；安全事故

引言：

壓力容器被廣泛的應(yīng)用到了化工、煉油、機(jī)械、動(dòng)力、紡織、冶金、國(guó)防、核能及運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，考慮到它是一種承載一定壓力或者盛放易燃易爆品的設(shè)備。當(dāng)壓力容器長(zhǎng)時(shí)間在易燃、易爆、劇毒或腐蝕性較強(qiáng)的液體或者氣體的影響下，極其容易導(dǎo)致壓力容器爆炸、開裂以及泄露等危險(xiǎn)事故，極大的威脅了人們的生命安全，給工業(yè)發(fā)展以及國(guó)家造成了不可預(yù)計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。為了確保壓力容器能夠安全的為我們所用，我們不僅要高度關(guān)注壓力容器的制造過程，還要做好后期檢測(cè)和管理工作，在后期監(jiān)測(cè)過程中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)揮了不可替代的作用。由于壓力容器多采用焊接，因此焊縫質(zhì)量的好壞是壓力容器質(zhì)量可靠的關(guān)鍵。目前來(lái)講，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)焊縫質(zhì)量的有效的手段。

一、壓力容器的使用現(xiàn)狀

壓力容器一出現(xiàn)，就憑借其抗壓性、密封性等特性被廣泛的應(yīng)用到了化工、煉油、機(jī)械、動(dòng)力、紡織、冶金、國(guó)防、核能及運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。目前，壓力容器不僅被廣泛運(yùn)用到工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，而且還逐漸應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域。為了適應(yīng)工業(yè)以及生活領(lǐng)域等對(duì)壓力容器的出現(xiàn)，壓力容器的生產(chǎn)量從2006年生產(chǎn)的145萬(wàn)臺(tái)，到2016年3月份生產(chǎn)量達(dá)到了1590萬(wàn)臺(tái)，在短短的十年里翻了十倍之多。從投入工廠使用情況來(lái)看，我們不難發(fā)現(xiàn)每年新出廠的壓力容器中有相當(dāng)大的一部分用于更換和替代舊設(shè)備。

隨著各類化學(xué)物質(zhì)的毒性、腐蝕性等性質(zhì)的不斷加劇以及壓力容器所承載的壓力愈來(lái)愈大，導(dǎo)致壓力容器爆炸、泄露等災(zāi)害性事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危及了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，并給工業(yè)、社會(huì)、國(guó)際等造成了不可彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)不單只關(guān)注生產(chǎn)效率，生產(chǎn)安全被提升到了新的高度。尤其是對(duì)于壓力容器的安全使用提出了更高的要求。在國(guó)家以及壓力容器的使用商等努力下，最近這幾年壓力容器危險(xiǎn)事故得到了很大程度上的控制，但是，我國(guó)壓力容器的每萬(wàn)臺(tái)事故率仍高于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，探究壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)壓力容器安全使用的關(guān)鍵之舉。

二、壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

1.射線檢測(cè)

射線檢測(cè)，目前，是壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中最為重要的專業(yè)門類的檢測(cè)技術(shù)。射線檢測(cè)技術(shù)最主要是應(yīng)用于檢測(cè)被檢物內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。而且，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，在射線檢測(cè)下又可以被分為不同的方法，諸如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點(diǎn)等都是劃分不同方法的重要依據(jù)。其中，使用最為頻繁的是射線照相法，它是一種用 X 射線或γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的一種射線檢測(cè)方法。射線照相方法是一種操作簡(jiǎn)單、易于學(xué)習(xí)以及應(yīng)用最為廣泛的射線檢測(cè)方法。壓力容器的內(nèi)部，人員是不能夠檢測(cè)的，但是可以借助射線照相檢測(cè)方法來(lái)監(jiān)測(cè)壓力容器的內(nèi)部，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器的內(nèi)部缺陷。借助射線照相法檢測(cè)壓力容器的內(nèi)部，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的鎖定內(nèi)部缺陷所在區(qū)域，并采取及時(shí)的補(bǔ)救措施。

2.超聲檢測(cè)

超聲檢測(cè)技術(shù)就是使得超聲波與試件發(fā)生作用，主要檢測(cè)的是被檢測(cè)物的宏觀缺陷、幾何相關(guān)特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)變化和力學(xué)性能等量，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果再加以評(píng)價(jià)和判斷。超聲波檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也是其他檢測(cè)技術(shù)不可取代的：一是對(duì)于被檢測(cè)物的宏觀缺陷鎖定較為準(zhǔn)確；二是對(duì)面積型缺陷的檢出率較高；三是可穿透較大厚度范圍內(nèi)的試件，對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢測(cè)；四是即使試件內(nèi)部缺陷十分微小，超聲檢測(cè)也能感應(yīng)的到，靈敏度極高。超聲檢測(cè)技術(shù)同樣也有自己的適用領(lǐng)域，通常適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無(wú)損檢測(cè)。無(wú)法避免的是，超聲檢測(cè)技術(shù)也有自身不可回避的缺陷，主要體現(xiàn)在不能準(zhǔn)確的定量和定性缺陷；對(duì)于檢測(cè)試件的形狀規(guī)則要求比較高；檢測(cè)結(jié)果會(huì)受試件的形狀以及缺陷位置等因素的影響。

3.磁粉檢測(cè)

磁粉檢測(cè)原理是鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。磁粉檢測(cè)只能用于檢測(cè)鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不連續(xù)的磁痕堆集于被檢測(cè)表面上，所以能直觀地顯示出不連續(xù)的形狀、位置和尺寸，并可大致確定其性質(zhì)。

4.滲透檢測(cè)

滲透檢測(cè)的工作原理是：工件表面被施涂含有熒光染料或者著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)作用下，經(jīng)過一定時(shí)間，滲透劑可以滲入表面開口缺陷中；去除工作表面多余的滲透劑，經(jīng)過干燥后，再在工件表面施涂吸附介質(zhì)——顯像劑；同樣在毛細(xì)作用下，顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷處的滲透劑痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測(cè)雖然只能檢測(cè)表面開口缺陷，但檢測(cè)卻不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響，只需要進(jìn)行一次檢測(cè)就可以完成對(duì)缺陷的檢測(cè)。

5.渦流檢測(cè)

電磁感應(yīng)原理是渦流檢測(cè)技術(shù)實(shí)施的應(yīng)用原理。渦流檢測(cè)技術(shù)的具體操作過程是將通有交流電的線圈繞匝在等待檢測(cè)的金屬板和金屬管上。帶電的線圈與金屬管或者金屬板在線圈范圍內(nèi)形成了交變磁場(chǎng)，使被檢物呈旋渦狀的感應(yīng)交變電流，于是就產(chǎn)生了渦流。在其他外界因素都相同的情況下，用探測(cè)線圈測(cè)量渦流所引起的磁場(chǎng)變化，就可以推測(cè)出被檢測(cè)物件的渦流大小以及相位的變化情況，根據(jù)變化情況，還可以推測(cè)出有關(guān)電導(dǎo)率、缺陷、材質(zhì)狀況和其他物理量的相關(guān)信息。

一般而言，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用最多的是以上四種檢測(cè)技術(shù)，渦流檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的最不頻繁，而且其局限大大影響了檢測(cè)結(jié)果。由于渦流是交變電流，所檢測(cè)到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況，這樣一來(lái)，渦流檢測(cè)只可以檢測(cè)到試件表面的缺陷，對(duì)于內(nèi)部缺陷則無(wú)法準(zhǔn)確的檢測(cè)到。但是渦流檢測(cè)技術(shù)同樣也有自身所具備的優(yōu)勢(shì)，檢測(cè)結(jié)果是依賴電信號(hào)輸出的，因此，檢測(cè)速度較快。

結(jié)語(yǔ)：

由于篇幅有限，對(duì)于壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用只做簡(jiǎn)述。落實(shí)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于保障壓力容器的正常運(yùn)行有著保障作用，對(duì)于保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著極大的推動(dòng)作用。

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