壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用研究

李大鵬

菏澤市產(chǎn)品檢驗檢測研究院 山東菏澤 274300

1 無損檢測技術(shù)分析

隨著時代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段無損檢測技術(shù)的應用范圍越來越廣泛，不管生產(chǎn)還是檢驗中對于無損檢測技術(shù)的重要性都不言而喻。在所有壓力容器的檢測方法中，無損檢測技術(shù)應該屬于最為常見的方法，無損檢測技術(shù)主要是針對壓力容器的材質(zhì)檢測，利用專業(yè)的儀器設(shè)備對壓力容器的制造工藝、內(nèi)部質(zhì)量情況、構(gòu)造情況、使用介質(zhì)情況等方面進行對應的無損檢測。通過有效應用無損檢測，可以規(guī)避對壓力容器帶來材料方面的損壞，并且可以對壓力容器內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)加以探測。當然，針對不同構(gòu)件之間的焊接情況也可以進行有效的分析和檢測，使用無損檢測技術(shù)就能為后續(xù)的設(shè)備檢修工作、設(shè)備維修工作奠定良好的基礎(chǔ)。在實際的工作環(huán)節(jié)，通過有效應用無損檢測技術(shù)，其主要包含了超聲波檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)等，能針對壓力容器的不同區(qū)域位置進行檢測，選擇有效的檢測方法進行對應的操作，確保整個檢測工作的效率和質(zhì)量[1]。

2 無損檢測技術(shù)在壓力容器應用中的內(nèi)涵和優(yōu)點

在日常生活中，各個領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量及規(guī)模不斷提高，并開始引入壓力容器，特別是軍工，石油，化工，鋼鐵等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。其中，石油化工企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及需大量的壓力容器用于儲存油品以及油品運輸，據(jù)了解，在我國的壓力容器使用比率中，石油化工領(lǐng)域幾乎占據(jù)全部壓力容器的一半以上。由此可見，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需建立在壓力容器的基礎(chǔ)之上，所以壓力容器的使用質(zhì)量和使用效率，在很大一定程度上決定工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展方向。與其他類型容器相比，壓力容器可在低壓和高壓的環(huán)境中工作，屬于國家規(guī)定的具備承壓能力的密閉容器，在使用的過程當中還具有耐腐蝕，耐高溫，耐低溫的特點。因為壓力容器在我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演著非常重要的角色，因此它的安全性能也顯得尤為重要，因為壓力容器一旦發(fā)生損壞或存在質(zhì)量問題，那么產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率會大打折扣，甚至危害現(xiàn)場工作人員的生命健康安全，破壞整個工業(yè)生產(chǎn)線，發(fā)生爆炸等危險事故，對周圍的居民或無關(guān)人員的生命造成較大威脅。其實從壓力容器的使用途徑和使用環(huán)境分析，它本身的工作環(huán)境就極其復雜，所以極易發(fā)生泄漏事故，輕則導致現(xiàn)場工作人員中毒，重則危害整個生產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境，以及該區(qū)域人員的生命健康。因此企業(yè)在使用壓力容器進行產(chǎn)品生產(chǎn)的過程當中，必須從設(shè)計、生產(chǎn)、裝備、維修等多個方面嚴格控制壓力容器的質(zhì)量，并定時定期進行安全性檢測避免壓力容器在使用時出現(xiàn)泄漏和爆炸事故。目前壓力容器的檢測技術(shù)主要有損傷檢測技術(shù)和無損檢測技術(shù)，其中損傷檢測技術(shù)是對壓力容器的各項設(shè)備完全拆卸，并使用物理抽樣或化學抽樣的方法，將拆卸后的設(shè)備進行檢測。那么無損檢測技術(shù)，這是本文研究的重點，在不對壓力容器進行拆卸的情況下，根據(jù)容器的材料性質(zhì)和使用途徑進行物理化學檢驗，從而了解壓力容器各個部分的使用狀態(tài)。因為壓力容器本身就具有高危性和封閉性的特點，所以在使用有損檢測技術(shù)，將各個設(shè)備拆卸并檢測之后，它的封閉性受到影響，高危性也無法得到保障[2]。

3 無損檢測技術(shù)在壓力容器中應用的選擇

3.1 兼容性原則

無損檢測技術(shù)的主要特點在于不破壞壓力容器的前提下，展開檢測工作，但是并非所有的場合都能應用無損檢測技術(shù)，這也意味著在一定程度上無損檢測技術(shù)不能全面替代有損檢測技術(shù)。例如在針對液化天然氣鋼瓶進行檢測時，無損檢測技術(shù)無法獲得準確的檢測結(jié)果，所以工作人員必須使用有損檢測技術(shù)進行爆破檢測，只有這樣才能獲取準確的檢測數(shù)據(jù)。

3.2 時間點原則

無損檢測技術(shù)的使用需要嚴格把握檢測時間，因為正確的時間節(jié)點是保證檢測數(shù)據(jù)準確性的關(guān)鍵因素之一。那么在進行實際檢測時，如何進行檢測時間的選擇，就需結(jié)合檢測目的，壓力容器自身的狀態(tài)以及生產(chǎn)過程的壓力容器使用情況等多個因素。以高壓密閉反應爐作為時間點原則無損檢測的分析案例，與處于運行狀態(tài)的密閉高壓反應爐檢測相比，在停工和冷卻的狀態(tài)中進行檢測，獲取的檢測信息和檢測結(jié)果更加真實準確。

3.3 針對性原則

在選擇無損檢測技術(shù)進行產(chǎn)品檢測時，必須要嚴格遵守針對性原則，因為不同的壓力容器具有不同的結(jié)構(gòu)，如果選擇檢測技術(shù)時，為能針對特殊結(jié)構(gòu)選擇合理的檢測技術(shù)，那么最終的檢測結(jié)果，將無法保證真實性和準確性。例如對磁性壓力容器進行檢測，磁粉無損檢測技術(shù)更加具有針對性，但是，對非磁性壓力容器而言，通過滲透檢測技術(shù)則顯得更加具有針對性。

4 壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用

4.1 超聲波檢測技術(shù)

在壓力容器無損檢測技術(shù)中，超聲波檢測技術(shù)最常見，其工作原理主要是利用1.2-3.4MHz的超聲波與壓力容器產(chǎn)生相互作用，然后分析在散射、反射、投射等作用下出現(xiàn)的聲波，得到鍋爐結(jié)構(gòu)、幾何特性、缺陷等方面的精準參數(shù)，這有利于相關(guān)人員分析設(shè)備的實際狀況。針對超聲波檢測技術(shù)，憑借其靈敏度高、穿透力強、定位準、成本低等多方面的優(yōu)勢在鍛件缺陷、鑄件缺陷、焊縫缺陷等各種檢驗工序之中得到使用。

4.2 射線檢測技術(shù)

在常規(guī)性的檢測中，射線檢測技術(shù)也是重要技術(shù)之一，通過光能量較大的射線直接穿透鍋爐，可以與其發(fā)生電離作用，進而產(chǎn)生光化學反應。射線本身的強度變化就可以將設(shè)備內(nèi)部的缺陷情況表現(xiàn)出來。射線一般包含了 X、Y、α與 β 射線幾個類型。使用射線檢測技術(shù)，其損害性偏低，并且適用范圍較廣，也可以產(chǎn)生直觀的檢測結(jié)果。但是會對檢測人員帶來有一定的傷害，同時對特定物體以及環(huán)境也會帶來一定的不良影響。

4.3 電磁渦流技術(shù)應用及檢修

電磁渦流技術(shù)是利用交變磁場對壓力容器進行檢測的一種方式，因為它是利用電子感應產(chǎn)生的密閉環(huán)狀電流產(chǎn)生檢測作用，因此將其稱為電磁渦流檢測技術(shù)。在進行實際檢測的過程中，檢測人員可以通過觀測項目電流環(huán)狀的情況，確保缺陷的位置，同時在了解電磁廠對容器結(jié)構(gòu)干擾的前提下，檢測人員還能根據(jù)缺陷的情況給予物體必要的檢修工作。例如在針對某壓力容器進行檢測時，發(fā)現(xiàn)檢測項目出現(xiàn)層狀渦流，渦流結(jié)構(gòu)分布較為均勻，呈現(xiàn)實現(xiàn)流動的狀態(tài)，而且渦流的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。這時工作人員可以對缺陷的位置進一步判斷，并給予必要的維護操作。

4.4 滲透檢測技術(shù)

滲透檢測主要是通過滲透浸潤與毛細管現(xiàn)象進行鍋爐檢測，通過直接將帶有顏料的燃料涂抹在工件表面，按照滲透浸潤的基本原理，使顏料逐漸滲入工件的缺口，利用顯示劑就可以將工件的問題顯示出來，進而檢測出工件的缺陷。滲透檢測操作簡單，并且靈敏度較高，但是只能對工件表面的缺陷進行檢測，無法對內(nèi)部缺陷進行檢測。

4.5 漏磁檢測

漏磁檢測技術(shù)其工作原理是利用磁感線對被檢測物進行檢測。鑒于大部分壓力管道材料是鐵磁性材料，管壁薄，采用漏磁檢測操作簡便。若出現(xiàn)表面質(zhì)量缺陷問題會在表面形成電磁場，利用電磁信號發(fā)生器產(chǎn)生信號再利用濾波技術(shù)，放大處理技術(shù)獲得清楚的缺陷位置和嚴重程度。漏磁檢測可直觀發(fā)現(xiàn)被檢測物體的性能和缺陷，操作簡單、成本較低、檢測效率高，在壓力管道檢測中應用最為常見。但技術(shù)只能對表面缺陷和性能進行檢測，無法再進一步深入檢查[3]。

4.6 涂層厚度檢測

壓力管道的涂層厚度是極其重要的工藝參數(shù)，采用無損檢測技術(shù)可檢測管道表面的涂層厚度，在選擇測量方式時，需考慮涂層的類型、基體材料、被檢測工件的尺寸等。涂層厚度需符合規(guī)定要求，保證表面無任何明顯的裂紋和脫粉等問題。此外，要求涂層顏色符合外觀設(shè)計標準，保證輪廓清晰、平整。由于壓力管道運行環(huán)境比較復雜，其材料應具有良好的防火、抗裂等性質(zhì)，做好涂層厚度檢測，及時發(fā)現(xiàn)性能存在缺陷的地方并加以改正。

5 結(jié)語

總而言之，無損檢測技術(shù)目前是社會各界都非常關(guān)注的情況，因此，無損檢測技術(shù)的維修應優(yōu)化提升。不僅需要全面化、系統(tǒng)化、層次化的找出無損檢測技術(shù)中壓力容器、壓力管道與泵等之間的有損原因，而且還需要針對無損檢測技術(shù)來切實做好無損檢測治理工作，確保壓力容器無損檢測的維修效果。無損檢測技術(shù)的維修中，壓力容器與壓力管道等之間的運行及聯(lián)系需要合理、到位，這樣才能保證壓力容器失效情況降低，真正達到高產(chǎn)、高效的壓力容器日常工作狀態(tài)。