壓力管道及壓力容器中無損檢測技術的應用探討

唐繼銘

廣西壯族自治區(qū)特種設備檢驗研究院防城港分院 廣西防城巷 538001

壓力管道及壓力容器在生產(chǎn)過程中需要面臨高壓環(huán)境，因此在使用過程中可能會出現(xiàn)爆炸問題，如果壓力容器出現(xiàn)爆炸，不但會導致正常的生產(chǎn)無法進行，甚至會對周圍環(huán)境、工作人員和設備造成影響，為企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失，因此要對壓力容器進行相關的檢查和檢測，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行處理。無損檢測技術主要通過對壓力容器的材料和零件表面缺陷進行檢測，隨后分析判斷可能引發(fā)的危害，從而做出進一步的處理和維護工作。

1 無損檢測技術定義

我們的傳統(tǒng)工業(yè)在運行方面都是依照人們的經(jīng)驗或固化的程序進行，無損檢測技術的應用可以使我們在工業(yè)生產(chǎn)過程中不斷對各類信息進行收集與整理，并做一些編程處理，當工業(yè)壓力容器及壓力容器管護在生產(chǎn)中遇到了問題，無損檢測技術還可以根據(jù)之前的數(shù)據(jù)和信息分析問題、解決問題，這使現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)更加安全、穩(wěn)定、高效。無損檢測技術的應用和運行前提是必須先進行程序設計，制定相應的邏輯運算規(guī)則，系統(tǒng)會按照編程規(guī)則進行數(shù)據(jù)運算，在可控制的范圍內(nèi)對電力體系、工業(yè)機械等進行自動化操控。另外無損檢測技術可以按照邏輯關系在繁雜的運行路線中選出最佳路徑，即便是有些工作人員之前對無損檢測技術不了解，只要通過簡單的培訓就可以自行編程，在工業(yè)領域的應用前景非常廣泛[1]。

2 壓力容器檢驗中無損檢測技術類型

2.1 滲透檢測法

所謂的滲透檢測法指的是以滲透液作為檢測媒介，將滲透液涂抹在壓力容器的表面中，針對壓力容器表面開口缺陷進行針對性的檢驗。由于滲透液具有較強的滲透性，因此，滲透液能夠沿著壓力容器開口缺陷的縫隙滲透到缺陷的內(nèi)部中，檢測相關工作人員能夠借助于顯像劑的方式來顯示壓力容器開口缺陷的情況。滲透檢測法的應用能夠檢測出肉眼看不到的壓力容器開口缺陷或者是裂紋等方面的缺陷問題。滲透檢測法具有使用成本低、性價比高、傻瓜式操作的特點，能夠大范圍地應用于壓力容器的表面開口缺陷的檢測。然而，滲透檢測法同樣具有檢測范圍的限制，由于滲透檢測法的應用需要涂抹滲透液，因此，無法用于壓力容器中表面未開口的缺陷或者是內(nèi)部的缺陷檢測。

2.2 磁粉檢測

磁粉檢測的原理，在強磁場環(huán)境中，因鐵磁性材料對象被磁化，在其表面或近表面的不連續(xù)處會發(fā)生磁導率的變化，這一變化會導致磁感應線溢出被檢對象而形成漏磁場，通過吸附施加在被檢對象表面的磁粉后，在合格光照前提下，形成用肉眼可以看到的磁顯痕跡。該技術優(yōu)點在于在較低成本下，直觀檢測出鐵磁材料表面或近表面的微米大小的缺陷，但是其僅適用于鐵磁材料，不適合多孔性材料，無法檢測容器內(nèi)部缺陷。

2.3 滲透檢測技術

滲透檢測技術主要是通過將帶色染料或熒光染料滲透劑添加到鍋爐壓力容器表面，滲透劑會滲透到壓力容器表面的缺陷中，最后干燥后通過加入顯像劑來判斷鍋爐壓力容器的缺陷，滲透檢測技術主要是應用在金屬、非金屬等鍋爐壓力容器的表面開口缺陷檢測中，在任何材質(zhì)的鍋爐壓力容器中都可以得到較好的檢測效果，因此這是最為常見也是最簡單的鍋爐壓力容器無損檢測技術。

2.4 衍射時差法（TOFD）檢測

TOFD檢測技術是另外一種新型的檢驗檢測技術，基于工作原理的不同，與傳統(tǒng)的脈沖反射法相比，其無論是在缺陷的檢出率還是檢測精度方面，都具有顯著優(yōu)勢。其一，TOFD檢測技術是以衍射信號為依托，所以在檢測缺陷時，它不受方向性或檢測標的形狀的影響；其二，在缺陷的呈現(xiàn)方面更為直觀，它可以圖像的形式清楚地將壓力容器的缺陷表現(xiàn)出來，且可長久保存，信息量大；其三，可實現(xiàn)全自動或半自動的方式采集數(shù)據(jù)信息，受人為的因素影響降低，檢測的重復性好；其四，檢測范圍大，特別是厚度方面，一般來講，TOFD檢測方法可實現(xiàn)對大于12mm的工件對接接頭的檢測[2]。

3 壓力容器檢驗中無損檢測技術的使用原則

首先，檢測相關工作人員應當采集壓力容器的結構、形狀以及大小等相關數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)信息事先預判壓力容器缺陷問題的主要發(fā)生位置。其次，檢測相關工作人員應當根據(jù)壓力容器檢驗的目標選擇合適的無損檢測技術，例如，對于壓力容器細小的缺陷位置，則應當以滲透檢測法或者是磁粉檢測法為主。為了能夠保障無損檢測技術應用的合理性，檢測相關工作人員需要根據(jù)自身的工作經(jīng)驗及時總結無損檢測技術具體的使用環(huán)境，保障無損檢測技術檢驗結果的合理性。最后，由于無損檢測技術自身存在一定的缺陷，在針對同一個位置進行檢驗時檢測相關工作人員應當綜合使用多種無損檢測技術，確保壓力容器檢驗結果的合理性。

4 結語

綜上所述，無損檢測技術對于壓力容器及壓力管道有著非常重要的意義，因此我們要加強對無損檢測技術的深入研究，秉承科學謹慎的態(tài)度，不斷優(yōu)化無損檢測技術。同時要讓工作人員加強學習無損檢測技術，熟練操作手法，在實踐中總結技術層面可優(yōu)化的方向，并結合當前網(wǎng)絡技術，充分發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢，提升壓力容器及壓力管道工程的自動化程度，促進我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[3-4]。