無損檢測技術在壓力容器焊接中應用分析

楊勇 劉靜 于同文 呂伊明 魏巍

【摘?要】本文對壓力容器焊接中主要存在的缺陷問題進行分析，并提出目視檢測、高端儀器檢測兩項技術應用，希望能為有效解決壓力容器焊接中缺陷問題提供參考。

【關鍵詞】無損檢測技術;壓力容器;焊接

引言：

無損檢測技術具有保護被檢對象完整性、不損害被檢產(chǎn)品及使用功能等優(yōu)點，在壓力容器焊接中應用，有利于精準檢測出壓力容器焊接中主要問題缺陷，檢查精準性強，覆蓋面廣，實用效果顯著。無損檢測技術如何在壓力容器焊接中應用，是目前各相關人員需要考慮的問題。

1.壓力容器焊接中主要存在的缺陷問題

壓力容器焊接中主要存在的缺陷問題包括兩個部分，分別是壓力容器和焊接工藝。

壓力容器主要存在的缺陷問題具體表現(xiàn)在以下兩個方面：一是，壓力容器表面出現(xiàn)裂縫、裂口、凸凹等缺陷，二是，腐蝕問題。其中焊縫問題對壓力容器使用影響最大，同時也是壓力容器焊接過程中最為凸顯的問題。

焊接工藝主要存在缺陷問題體現(xiàn)在以下兩點：一是，結構無可拆性;二是外觀視覺影響，壓力容器在焊接時，因局部加熱，有焊接殘余痕跡在焊接過程中產(chǎn)生，加上內(nèi)部焊縫缺陷較為隱蔽，極易導致焊接部位出現(xiàn)不同程度損壞，壓力容器承重性能大大下降。焊接部位變形、裂紋、焊接縫凸凹不平等問題都屬于焊接缺陷[1]。

2.壓力容器焊接中無損檢測技術具體應用

2.1壓力容器焊接檢測技術應用特點

第一，必要性。壓力容器使用過程中危險程度、承載負荷以及操作強度都與其特定性能有著直接關系，因內(nèi)載介質腐蝕無法排除，表面老化、風化等現(xiàn)象無法避免，導致壓力容器在使用中極易出現(xiàn)銹斑、斷裂等問題，加劇安全隱患發(fā)生。焊縫檢測對壓力容器十分重要。長期處于工作狀態(tài)下的壓力容器，受自身承載負荷與溫度變化影響，壓力容器使用過程中出現(xiàn)任何細小缺陷都有可能帶來極為嚴重的安全事故。利用無損檢測技術精準檢測壓力容器潛在細小缺陷，規(guī)避上述安全隱患發(fā)生。

第二，技術性。檢測壓力容器材料或構件是否存在缺陷，分析和判斷缺陷形成原因，記錄詳細數(shù)據(jù)信息，是壓力容器無損檢測主要內(nèi)容。無損檢測技術由多個行業(yè)技術構成，同時也被廣泛應用于各行業(yè)領域中。

第三，精密性。全面性、靈敏度高、周密性強是無損檢測技術明顯特點，可精準檢查出壓力容器焊縫及周邊存在的裂縫、銹斑等微小瑕疵，即使在壓力容器使用過程中也可應用無損檢測技術進行檢測。其中壓力容器出現(xiàn)安全事故很大一部分因素主要來源于自身幾何性所造成的應力，在過于集中或分散的情況下，由于焊接時劇烈溫度變化，導致焊縫缺陷急速擴張，誘發(fā)嚴重安全事故。

2.2無損檢測技術

無損檢測技術具有操作便捷、靈活性高、檢測效率高等應用優(yōu)勢，在不損壞被檢對象完整性、材質以及使用功能基礎上，采取物理或化學或二者相結合的檢測方式，被廣泛應用于各行業(yè)領域中。加上無損檢測技術所涉及到的檢測設備，其覆蓋面較大，檢測精準率高，完全可以實現(xiàn)對被檢對象從頭到腳全面性檢測，其得出的信息數(shù)據(jù)能為壓力容器焊接工藝改進提供參考依據(jù)。

2.3無損檢測技術應用類型

目視檢測與借助高端儀器檢測是現(xiàn)階段無損檢測技術中最為常用的兩種檢測形式。前者檢測主要應用于對壓力容器自焊接部位表面缺陷檢測，如表面裂紋、漏焊點、焊接部位錯位等，其中壓力容器內(nèi)部中表面裂紋、起皮、劃痕、凸凹以及腐蝕等缺陷屬于目視檢測第二項檢測內(nèi)容。此外，技術人員需要根據(jù)技術要求，以內(nèi)窺檢測的方式對工作后的壓力容器進行檢測，針對裝配質量檢查則需要借助三維工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡;同時在檢測過程中，留意產(chǎn)品內(nèi)部是否有余屑或外來物質殘留[2]。

后者是壓力容器焊接中主要應用的無損檢測技術，借助高科技設備和先進技術手段對壓力容器焊接進行檢測，超聲波檢測、磁粉檢測、聲發(fā)射檢測等技術經(jīng)常應用于壓力容器焊接中。如超聲波檢測技術。借助超聲波，根據(jù)傳播中壓力容器中的介質所產(chǎn)生的衰減變化，或遇到阻擋時所產(chǎn)生的反射強弱，以此來確認壓力容器焊接是否存在缺陷;磁粉檢測技術，在壓力容器焊接缺陷處利用漏磁場和磁粉相互影響特質，來檢測容器焊接中鐵磁性材料表面問題缺陷;聲發(fā)射檢測技術，在內(nèi)力或外力作用前提下，對被檢對象進行探測，根據(jù)工件材料內(nèi)部反應聲波變化，來確認壓力容器內(nèi)部結構是否損害，以及預測內(nèi)部損害程度;射線檢測技術，在壓力容器焊接中應用，用于檢測是否有氣泡、孔隙、密度以及雜質等缺陷在焊接縫隙與鑄件質地中出現(xiàn);滲透檢測技術，在被檢材質構件表面開口缺陷處滲入液體滲透液，多余滲透液可利用去除劑來進行處理，根據(jù)毛細管現(xiàn)象，來檢測壓力容器焊接固體材料表面是否存在開口性缺陷。

結束語：

綜上所述，出于對無損檢測技術檢測精準率高、敏感度強以及覆蓋面廣等優(yōu)點綜合考慮，將其應用于壓力容器焊接中，不僅可以做到不損害被檢對象使用功能及完整性前提下，精準檢查出問題缺陷，對壓力容器整體性能提升起到了關鍵作用，從而達到此類產(chǎn)品使用標準要求。

參考文獻：

[1]成偉.壓力容器檢驗中無損檢測技術的應用[J].化學工程與裝備，2021（01）：236-237.

[2]顧晨陽.新無損檢測技術在壓力容器檢驗中的應用[J].清洗世界，2020，36（07）：50-51.

作者簡介：

楊勇，1986年1月出生，男，湖南張家界人，白族，助理工程師，本科，研究方向：長期從事鋼結構，壓力容器，起重機械，造船等方面的工作。

（作者單位：1.大連民族大學;2.遼寧石油化工大學）