壓力容器無損檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用

馮淼

（大慶石油化工機(jī)械廠有限公司，黑龍江 大慶 163711）

盡管承壓特種設(shè)備現(xiàn)已被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，但是在環(huán)境溫度和氣壓等各種因素的作用下，裝置的安全性很難得以提高，一旦不進(jìn)行處理，就可能造成各種危險(xiǎn)有害物質(zhì)的產(chǎn)生。因此，在特種設(shè)備工作階段，管理人員必須采取相應(yīng)的保護(hù)措施，對各種安全事故做好防范與管理。與此同時(shí)，需要加大對此類儀器的檢驗(yàn)?zāi)芰?，目前，常?guī)的檢驗(yàn)方法以無損檢驗(yàn)方法居多，究其根源，主要是因?yàn)檫@種方法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，不但檢驗(yàn)準(zhǔn)確性高，而且沒有對儀器產(chǎn)生損傷。但在選用無損檢驗(yàn)方法時(shí)，必須以儀器數(shù)量為基礎(chǔ)，以提高檢驗(yàn)準(zhǔn)確性，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行解決方案的選擇。

1 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用原則分析

由于工業(yè)科技日益發(fā)達(dá)，我國國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度也在日益提高。同時(shí)很多民營企業(yè)也開始投入資金使用壓力容器來制造，但是由于它是一個(gè)承受著一定壓強(qiáng)的特殊密封裝置，需承擔(dān)人們工作和生產(chǎn)中所面臨的可燃易爆和溫度等各種壓強(qiáng)，在實(shí)際使用中也具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性，同時(shí)由于它主要是在嚴(yán)酷的自然環(huán)境下使用，所以，在采用這種技術(shù)時(shí)，必須對它進(jìn)行嚴(yán)密的檢查，更好地保障它在實(shí)際應(yīng)用中的安全性，以及對人身財(cái)產(chǎn)安全，加以保護(hù)的一種主要技術(shù)手段。其中，以無損測試技術(shù)檢測壓力容器最常見，可在很大程度上，將檢驗(yàn)安全性和準(zhǔn)確度大大提高，對現(xiàn)代的壓力容器檢驗(yàn)要求也能夠有效實(shí)現(xiàn)，但在檢驗(yàn)中，必須注意一些準(zhǔn)則，要求操作人員必須嚴(yán)格地照章進(jìn)行，具體內(nèi)容如下。

（1）必須根據(jù)具體的情形，有針對性地篩選出適當(dāng)?shù)?，有效且無害的檢測方式，以檢測壓力容器。具體的無損檢驗(yàn)方式有許多種，但每個(gè)類型的檢驗(yàn)方式，都有它各自的特點(diǎn)，還有與其相關(guān)的應(yīng)用范圍，也并非所有的無損檢驗(yàn)方法，都適合地用于對同一種類的壓力容器實(shí)施檢測。所以，必須有針對性地選用出較為適合的無損檢驗(yàn)方法，以使檢測的質(zhì)量大大地提高，并使檢驗(yàn)信息的可準(zhǔn)確度和安全性得以提高。

（2）選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行檢查。使用人員應(yīng)按照檢查的目的，選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間對壓力容器進(jìn)行檢查，這樣的方法能夠有效地找到檢查儀器上出現(xiàn)的問題，從而大大提高檢查質(zhì)量。

（3）無損探測技術(shù)的集成應(yīng)用。為了確保在壓力容器的產(chǎn)品在檢測過程中具備相應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性，檢測人員能夠選擇各種無損檢測方法并加以結(jié)合使用。由于各種的無損檢測方法都有著不同的特性以及明確的范圍，所以，相應(yīng)的檢測人員也能夠選擇并對各種的檢測方法加以研究與比較，以便于進(jìn)一步提高檢驗(yàn)的精度，好在能夠確保檢驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)都具備相應(yīng)的準(zhǔn)確性。

2 壓力容器安全事故問題的誘發(fā)原因

當(dāng)前的大部分壓力容器可能出現(xiàn)安全事故的主要原因可以包括2 個(gè)方面。

（1）一個(gè)是設(shè)計(jì)原因。壓力容器在實(shí)際的應(yīng)用過程中雖然內(nèi)部的構(gòu)造結(jié)構(gòu)較為簡單，但是，在實(shí)際應(yīng)用中卻極易造成它的內(nèi)部構(gòu)造部分長期處在較高的受力位置上，在這種情況下，因?yàn)閴毫θ萜鞅旧淼拈_孔位置與高度比較小，所以，在長期的高受力情況下，自身也易發(fā)生磨損與破壞。

（2）即使是正常使用的環(huán)境，所使用的地方也可能會對壓力容器產(chǎn)生一定的干擾，所以市面上很多的壓力容器使用的位置都是比較特殊的地方。而對這些現(xiàn)象的因素進(jìn)行具體的研究與分析就能夠看出，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要因素，在于目前國內(nèi)的壓力容器基本上都是采用焊接的方法來進(jìn)行不同部件和過程的焊接，不過，由于進(jìn)行焊接時(shí)所采用的方法都并沒有做到十分齊全和完善，從而造成了多少會出現(xiàn)一些焊縫的現(xiàn)象。并且因?yàn)檫@種工藝技術(shù)上的局限性，壓力容器內(nèi)部的焊接部位也難免出現(xiàn)相應(yīng)的缺陷和問題，而這些缺陷和問題如果是放在一般的生產(chǎn)環(huán)境中，就不會產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，不過，因?yàn)閴毫θ萜鞅仨毷冀K保持在特定的生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行工作，所以，這些問題所產(chǎn)生的影響相對來說也比較大。如果有關(guān)工作人員沒有及時(shí)對問題加以解決，任由其擴(kuò)大，那么最后這些壓力容器將造成安全事故，進(jìn)而危害了整個(gè)工業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會的良性發(fā)展。

3 無損檢測方法在壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用注意事項(xiàng)

3.1 正確把握檢測時(shí)機(jī)

無損檢驗(yàn)方法的運(yùn)用中對于壓力容器檢驗(yàn)，首先要遵循的基本要求就是要對檢驗(yàn)時(shí)機(jī)做出準(zhǔn)確把握，這也是前提。要比較精確合理地掌握無損檢查的時(shí)機(jī)，才可以綜合而高效地運(yùn)用所有無損檢查技術(shù)，進(jìn)而保證了壓力容器的質(zhì)量穩(wěn)定。在實(shí)際的使用過程中，要按照綜合性考察和分析無損檢查目的，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器中所產(chǎn)生的隱患和問題，為今后的補(bǔ)救工作創(chuàng)造了方便。

3.2 科學(xué)選擇檢測方法

無損檢測產(chǎn)品涉及多種類型的檢測方法，每個(gè)檢測方法都具有一定的測試適用范圍和突出優(yōu)點(diǎn)。所以，在壓力容器無損檢測的測試方法的選擇中，一定要保證其科學(xué)性和有效性。（1）應(yīng)以壓力容器的實(shí)際材質(zhì)、制作過程等多方面的信息為依據(jù)，對其進(jìn)行更深層次的研究。（2）要科學(xué)地檢測并確定可能存在缺陷的地方，從而保證了檢驗(yàn)手段的科學(xué)性與合理性，進(jìn)而保證了壓力容器檢驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性與真實(shí)性，從而保證壓力容器的安全平穩(wěn)操作。

3.3 合理進(jìn)行綜合應(yīng)用

無損檢驗(yàn)技術(shù)在壓力容器檢測中的運(yùn)用，必須尤其重視地運(yùn)用了無損檢驗(yàn)技術(shù)。主要由于各種檢驗(yàn)技術(shù)都存在不同的優(yōu)勢與不足，結(jié)合運(yùn)用的方法使用各種無損檢驗(yàn)技術(shù)可以對壓力容器進(jìn)行更加合理和準(zhǔn)確的檢驗(yàn)。所以，技術(shù)人員應(yīng)盡量地結(jié)合運(yùn)用各種無損檢驗(yàn)技術(shù)，以提高壓力容器無損檢驗(yàn)的效率，增強(qiáng)檢驗(yàn)結(jié)論的權(quán)威性與真實(shí)性，以成為今后檢驗(yàn)的重要依據(jù)。

4 壓力容器的無損檢測技術(shù)應(yīng)用

4.1 無損檢測控制

無損檢查的重點(diǎn)是：第一，檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)嚴(yán)格按照J(rèn)B/T4730.1-4730.5-2005 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并滿足有關(guān)圖紙的條件；第二，檢驗(yàn)方法應(yīng)滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求；第三，在實(shí)施TOFD 超聲波檢驗(yàn)的過程中，應(yīng)根據(jù)雙方協(xié)議，同時(shí)進(jìn)行縱向和橫向的問題檢查，實(shí)施縱向問題檢查過程中，將超聲波檢驗(yàn)的束腰線從管道縱向斷面的一旁方向斜射入，而實(shí)施橫向檢驗(yàn)過程時(shí)，則必須沿著軸向方向斜射入；第四，在檢驗(yàn)過程中，務(wù)必對準(zhǔn)環(huán)縫交接部位完成100%的檢驗(yàn)；第五，所有無損檢測項(xiàng)目都必須由符合檢測經(jīng)驗(yàn)的操作技術(shù)人員來操控完成，并貫徹實(shí)施初評和復(fù)核制度，以保障資料和檢測文件的準(zhǔn)確性，待對無損檢測報(bào)表經(jīng)過評審后，隨即存檔于生產(chǎn)質(zhì)量檔案中儲存起來。

4.2 聲發(fā)射技術(shù)

在檢測壓力容器方面聲發(fā)射技術(shù)也是一個(gè)最主要的技術(shù)手段，即便使用的時(shí)間不會很長，也可以得到不錯(cuò)的成效。而為了保證化工企業(yè)穩(wěn)定的運(yùn)作，壓力容器正常運(yùn)轉(zhuǎn)就成為關(guān)鍵的保證，但是如果化工單位對裝置和設(shè)備檢查力量不足，或者一旦裝置和設(shè)備發(fā)生的細(xì)節(jié)問題就無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這將會導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)故障并且無法作業(yè)，從而直接影響企業(yè)的運(yùn)營安全，很有可能出現(xiàn)重大安全隱患。所以，在對壓力容器檢測的過程中，從有關(guān)技術(shù)人員的角度考慮有必要加大對聲輻射技術(shù)的應(yīng)用范圍，并通過檢測結(jié)果判斷是不是存在技術(shù)問題，或者要是存在可以進(jìn)行解決。其中針對聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行剖析，首先運(yùn)用的是材質(zhì)表層的耦合壓電陶瓷探頭，在進(jìn)行彈性波與信息的相互轉(zhuǎn)換時(shí)，且用電裝置也在釋放信息，從而達(dá)到了對材質(zhì)中聲發(fā)射源參數(shù)獲取，并有效的檢測壓力設(shè)備情況，從而不管是材質(zhì)內(nèi)部缺陷狀況或是設(shè)計(jì)狀態(tài)下，能實(shí)現(xiàn)信息獲取。在確定壓力容器缺陷方面應(yīng)加大對聲發(fā)射方法的運(yùn)用，具體應(yīng)根據(jù)以下步驟進(jìn)行：首先，對壓力容器提前進(jìn)行了停產(chǎn)倒空準(zhǔn)備工作，在未開灌的前提下，在不僅要進(jìn)行耐壓力檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上還要進(jìn)行活動聲發(fā)射檢測。并利用聲發(fā)射檢查的結(jié)果，將活動聲發(fā)射源位置固定下來；其次，更要注重活動聲發(fā)射源位置檢查結(jié)果，并加大了對各類無損檢驗(yàn)方法的運(yùn)用全面進(jìn)行，特別是利用傳統(tǒng)宏觀的熱滲透或者超聲波方法，且一旦壓力容器中出現(xiàn)了活動缺陷，在將干擾聲排除以后就可使其快速地尋找出來；再次，對于壓力容器的內(nèi)外觀，根據(jù)操作的有關(guān)流程不但要進(jìn)行超聲波檢查，同時(shí)還要進(jìn)行宏觀表面檢查，并根據(jù)壓力容器的內(nèi)部壁厚明確檢查是否達(dá)到了一定的要求，并加強(qiáng)鑒定能力，并且對著在聲音輻射方面可能出現(xiàn)的超標(biāo)問題，特別是對容器尺寸問題也必須要重視，并同時(shí)加強(qiáng)了數(shù)據(jù)采集能力，進(jìn)而一旦發(fā)現(xiàn)了超標(biāo)的非活動性問題，就能夠通過有效的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行解決；最后，在壓力容器試驗(yàn)結(jié)束以后，不但要進(jìn)行第二次耐壓力測試，而且還要大量的進(jìn)行氣密測試，最后結(jié)合各個(gè)方面對試驗(yàn)結(jié)果的研究實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)結(jié)果的正確，并做出了試驗(yàn)報(bào)告評定，被測的壓力容器這方面評價(jià)為安全等級。

4.3 滲透檢測在壓力容器無損檢測中的應(yīng)用

穿透試驗(yàn)，是指一類以基于毛細(xì)作用理論為依據(jù)的檢查表面開口問題的無損檢測技術(shù)。其檢測方法主要包括以下五種傳統(tǒng)的試驗(yàn)方式，即輻射檢測（RT)、超聲波檢查（UT)、磁粉檢驗(yàn)（MT)、穿透試驗(yàn)（PT)、渦流試驗(yàn)（ET）等其中一種方式，是一項(xiàng)綜合性的方法。和其他無損檢驗(yàn)方式相同，滲透檢驗(yàn)也是基于一種情況下，即為了不損傷被檢查物體的使用性能，通過物理、化學(xué)、物質(zhì)科學(xué)技術(shù)等工程手段對不同的物質(zhì)、零部件和制品實(shí)行了合理地試驗(yàn)，以便于對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、連續(xù)性和安全生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性等做出判定。滲透分析是實(shí)行產(chǎn)品質(zhì)量管理、節(jié)省原材料、完善技術(shù)、提升產(chǎn)品加工勞動生產(chǎn)率的關(guān)鍵措施，也是企業(yè)維修保養(yǎng)時(shí)必不可少的一個(gè)方法。

4.4 盲區(qū)補(bǔ)充檢測技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

如果在測試設(shè)備上需要采用的各種方法，則檢驗(yàn)技術(shù)人員就必須通過測試設(shè)備獲取正確的測量數(shù)據(jù)。而當(dāng)測試結(jié)構(gòu)比較特殊的設(shè)備上，若必須采用超聲波測試，則可能會在檢查盲點(diǎn)的情況下，干擾聲直通波信息的傳遞過程，表現(xiàn)在這些信息可能并不會被測試設(shè)備所完全接受，技術(shù)人員也就很難確定儀器內(nèi)缺陷存在的地方。一般情況下，若焊縫的尺寸不高于50mm，就必須檢查10mm 的盲點(diǎn)，唯有如此，方可確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，在檢查盲點(diǎn)的過程中，也可選擇寬頻帶寬或窄脈沖探測器加以使用，直接替換探頭即可，并通過補(bǔ)充的檢查，以進(jìn)一步提高測試準(zhǔn)確性。當(dāng)?shù)玫綑z測信息時(shí)，必須通過電腦進(jìn)行TOFD 圖形的繪制，為故障定位和大小確定提供良好的環(huán)境。

4.5 磁粉檢測技術(shù)應(yīng)用

磁粉測試技術(shù)在使用的過程中最主要的研究對象為鐵磁類產(chǎn)品，根據(jù)其工作機(jī)理，當(dāng)鐵磁類產(chǎn)品壓力容器在使用的過程中，因?yàn)榛w材質(zhì)的變化產(chǎn)生的不連續(xù)性，而導(dǎo)致在容器內(nèi)產(chǎn)生了相應(yīng)的缺陷，在這種的情形下，帶有鐵磁類特性的工件就會被慢慢地磁化，而其形成缺陷的部位也會隨之形成漏磁。此時(shí)，對缺陷部分的檢查也可以使用磁粉檢查方法，在具體的檢查方法中可以選擇適當(dāng)?shù)那闆r下，將磁粉檢查直接安放在設(shè)備表面的缺陷之部，然后進(jìn)行照射后就能夠利用磁粉檢查留下的印記進(jìn)行對設(shè)備所存在的缺陷情況和大致狀態(tài)判斷，這種方法因?yàn)閷υO(shè)備自身并沒有產(chǎn)生什么損傷的情況，因此可以進(jìn)行對設(shè)備的無損傷檢查。由此可見，磁粉測試技術(shù)在實(shí)際使用的過程中具備了操作簡便，可以確定設(shè)備中產(chǎn)生缺陷的部位和大致形式，且靈敏度也相對比較高，同時(shí)生產(chǎn)成本也相對便宜等的優(yōu)勢。

5 結(jié)語

壓力容器在目前的工業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)相當(dāng)廣泛，由于工業(yè)化的高速發(fā)展，也使得壓力容器的廣泛使用變成了關(guān)鍵，其使用效果及操作安全性，也決定了工業(yè)產(chǎn)品的整體效益以及安全性，使得壓力容器又被當(dāng)作了特種設(shè)備。此外，有關(guān)政策的制定，也使得壓力容器從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、安全環(huán)節(jié)，以及應(yīng)用環(huán)節(jié)上都變得更加合理、科學(xué)，這也就顯著增強(qiáng)了壓力容器的使用穩(wěn)定性，也使得各種工作得以穩(wěn)定地開展下去。