壓力管道及壓力容器中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用探討

周紅蘭 東營(yíng)市特種設(shè)備檢驗(yàn)所

一、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)涵

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)工業(yè)在發(fā)展過(guò)程中基于信息處理與儲(chǔ)存方面的涉及安全生產(chǎn)方面的隱患困境。在涉及壓力容器與壓力管道的生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)中，相比于更多依賴經(jīng)驗(yàn)與固化程序的傳統(tǒng)工業(yè)運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可根據(jù)前期儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，其控制技術(shù)正如電腦的構(gòu)成一樣，由中央處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等核心部分組成，具有安全性、可靠性、高效性的特點(diǎn)。具體來(lái)講，其安全性特點(diǎn)主要表現(xiàn)在檢測(cè)的操作方式、檢測(cè)程序、檢測(cè)介質(zhì)安全，避免了破壞性檢測(cè)造成的不良現(xiàn)象；其可靠性主要體現(xiàn)在在通過(guò)超聲導(dǎo)波、超聲波、磁粉等技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí)，能夠全面覆蓋檢測(cè)裝置進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)作業(yè)，獲得較為完整和準(zhǔn)確地檢測(cè)數(shù)據(jù)，為后期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、出具檢測(cè)報(bào)告，對(duì)壓力容器和壓力管道的質(zhì)量作出客觀的評(píng)估打下基礎(chǔ)；其高效性主要體現(xiàn)在，從生產(chǎn)企業(yè)的作業(yè)效率、經(jīng)濟(jì)效益角度分析，使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)壓力管道或壓力容器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，通常以分鐘為單位，具有短時(shí)、精準(zhǔn)的特點(diǎn)，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成裝置的質(zhì)量檢測(cè)作業(yè)，為壓力裝置的質(zhì)量提升、安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

二、壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

（一）無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用在壓力容器的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要作用。其一，為保證生產(chǎn)壓力容器的原材料的質(zhì)量，對(duì)其生產(chǎn)所用的鋼板等原材料進(jìn)行超聲檢測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)原材料存在的潛在缺陷，避免在后續(xù)生產(chǎn)工序中出現(xiàn)問(wèn)題，間接降低了容器的生產(chǎn)成本；其二，在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，可對(duì)某關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，例如，經(jīng)過(guò)缺陷修磨的容器表面進(jìn)行磁粉檢測(cè)，可保證其表面不得有裂紋、夾雜等缺陷的存在；其三，在產(chǎn)品完工后，基于某些材料的再裂紋傾向或延遲裂紋傾向，在熱處理以后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再熱裂紋檢測(cè)或在焊接完成24h后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，可在某種程度上保證產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于壓力容器而言，會(huì)有一些焊接處，焊接處也是風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)在焊接完成后增加一次無(wú)損檢測(cè)，保證容器的安全性能。

（二）超聲導(dǎo)波技術(shù)的原理及應(yīng)用

超聲導(dǎo)波技術(shù)是一項(xiàng)近年來(lái)備受關(guān)注的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一，導(dǎo)波是一種由于介質(zhì)邊界的存在而被限制在介質(zhì)中傳播的，同時(shí)其傳播方向平行于介質(zhì)邊界的波。與傳統(tǒng)超聲檢測(cè)需要按點(diǎn)掃描的方法相比，超聲導(dǎo)波技術(shù)可沿著傳播路徑長(zhǎng)距離傳播。

目前，超聲導(dǎo)波檢測(cè)主要應(yīng)用在壓力管道的檢測(cè)中，其較強(qiáng)的感應(yīng)能力對(duì)發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)橫截面的金屬損傷、管道檢修等方面具有很大的應(yīng)用價(jià)值。其應(yīng)用模式主要有三種，一是應(yīng)用最為廣泛地單一模式導(dǎo)波檢測(cè)，該技術(shù)通過(guò)將復(fù)雜導(dǎo)波轉(zhuǎn)變?yōu)閱我粚?dǎo)波，有利于更為準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，一旦遇到管道腐蝕、裂紋、凹坑等情況，就會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，有效的幫助壓力管道檢驗(yàn)人員實(shí)現(xiàn)壓力管道的全覆蓋高效檢測(cè)，避免漏檢情況的發(fā)生；二是能夠適應(yīng)更為復(fù)雜情況的多模式導(dǎo)波檢測(cè)，可彌補(bǔ)單一導(dǎo)波僅能發(fā)現(xiàn)一種類型的管道缺陷地不足，多模式導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測(cè)多種類型的管道缺陷，但是對(duì)檢驗(yàn)人員的要求較高，需要熟練掌握不同模式導(dǎo)波的回波特點(diǎn)，并作出判斷；三是模態(tài)聲發(fā)射技術(shù)，該技術(shù)可快速釋放能量對(duì)管道內(nèi)的運(yùn)輸流體進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，掌握管道實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，實(shí)用性較強(qiáng)，但是該技術(shù)目前發(fā)展時(shí)間較短，還有待進(jìn)一步研究和實(shí)踐。

（三）多種無(wú)損檢測(cè)方法的組合應(yīng)用

不同的無(wú)損檢測(cè)方法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，不同檢測(cè)方法之間也不存在完全替代性。例如，適用范圍相似的超聲波、TOFD、射線等均可用于內(nèi)部缺陷的檢測(cè)，但是檢測(cè)厚度的適用范圍不同，6-500mm的容器厚度可用超聲波檢測(cè)，射線為2mm,TOFD為12-400mm。對(duì)于表面的裂紋、分層等缺陷，可選擇磁粉或滲透等檢測(cè)方法，而磁粉和滲透相比，又會(huì)有靈敏度、檢測(cè)繁簡(jiǎn)、檢測(cè)成本、缺陷檢出率等方面的差異，兩者在被檢對(duì)象形狀方面的要求也不一樣，因此，在對(duì)壓力容器進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，就需要綜合運(yùn)用不同的檢測(cè)方法，可達(dá)到事半功倍的效果，保證壓力容器的安全性能。

（三）壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)人員專業(yè)素質(zhì)的提高

壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的高質(zhì)量應(yīng)用關(guān)鍵還是靠高素質(zhì)的檢驗(yàn)檢測(cè)人員，因此，培養(yǎng)一批高素質(zhì)的專業(yè)人才是提高壓力容器檢測(cè)水平，保證壓力容器安全運(yùn)行的重要措施之一。一方面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)在職檢測(cè)人員的知識(shí)和技能方面的培訓(xùn)，提高其理論知識(shí)水平和實(shí)踐操作水平；另一方面，應(yīng)建立完善無(wú)損檢測(cè)工作的質(zhì)量和安全管理制度，明確檢測(cè)崗位職責(zé)，細(xì)化檢測(cè)方法，提高檢測(cè)人員安全和責(zé)任意識(shí)。

三、結(jié)語(yǔ)

目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地運(yùn)用，大大提高了壓力管道與壓力容器的質(zhì)量和安全，但是，在應(yīng)用過(guò)程中，仍存在很多問(wèn)題，如何綜合運(yùn)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，完善檢測(cè)流程，健全安全管理制度，仍需要我們不斷去探索和總結(jié)。再者，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能的發(fā)展、5G時(shí)代的到來(lái)、大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用等，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也會(huì)隨其有新的飛躍，將會(huì)在傳感精度等方面有大的提升。