刍议压力容器无损检测技术的选择及应用|压力容器无损检测方法

　　摘 要：随着工业生产制造技术不断进步与发展，人们对产品的质量和结构安全性、使用性和可靠性提出了更高要求。鉴于无损检测技术具有不破坏试件、检测灵敏度高等优势，被广泛应用于压力容器质量安全及使用可靠检测中。为了提升无损检测技术对压力容器的检验效果，本文初步分析了压力容器无损检测技术选用过程中应当注意的问题，以及压力容器制造及使用过程中采用的检测技术，使相关行业和企业使用到安全可靠的压力容器。
　　关键词：压力容器；无损检测技术；选择；制造；应用
　　中图分类号：TQ053 文献标识码：A
　　压力容器作为一种承载一定压力的密闭设备，其质量问题可能带来严重的人员伤亡及经济损失。因此，检验是压力容器安全生产与应用的重要环节。为了不破坏试件、保证检验结果科学可靠，无损检测技术被广泛应用于压力容器质检工作中。无损检测技术是一种在不破坏试件前提下，用物理和化学手段、借助先进的技术和设备对试件内外表面的状态、性能、结构等指标进行检验，确保试件具有优良的使用性能，有效防止爆裂等危害性事故发生。
　　一、压力容器无损检测技术选用过程中应当注意的主要问题
　　尽管无损检测技术具有一定的强大优势，可仍具有一定局限性，每一种检测技术都不是万能的。比如，超声波及射线检测技术适用于承压设备的内部缺陷检测；渗透检测技术适用于非多孔性金属材料检测；磁粉检测技术适用于铁磁性材料制成的承压设备表面和近表面缺陷检测；等等。因此，选择无损检测技术过程中应注意以下问题，尽量选择最合适的检测技术，才能在应用过程中充分发挥自身的有效性。
　　（一）确定无损检测技术实施时间
　　压力容器质检过程中，检测人员应当根据检测目的，结合容器工况、制造工艺及材质等情况科学、合理地确定无损检测技术的实施时间。由于每一种工件及每一道工序都有属于自己的最佳检测时间，不能颠倒检测循序与检测时间，否则起不到质检效果。比如，锻件超声波探伤一般在锻造完成后，钻孔、精磨等工序加工前进行。
　　（二）选择最合适的无损检测方法
　　每一种检测方法都具有一定优势和局限性，并不能适用所有工件的质检要求，故对无损检测技术方法选择方面提出了一些要求。在选择最适合的无损检测方法过程中，检测人员应根据实际情况（容器结构、材质、介质、使用条件、实效模式等）灵活地选择无损检测技术，且选择最合适的无损检测方法。比如，在钢板分层检测中由于其延展方向与板基本平行缺陷，考虑相关检测技术特点故而选择超声波检测技术，不适合选择射线检测检测技术。
　　（三）应与破坏性检测技术相结合
　　尽管无损检测技术最大优势就是不破坏试件，有着一般检测技术无法比拟的优越性，但是仍然不能代替破坏性检测技术所发挥的作用和效果。因此，压力容器检验过程中根据实际需要应采用无损检测技术与破坏性检测技术相结合的方式，保证质检的全面性和系统性。比如，在检验液化石油气钢瓶质量时，不仅需要选用无损检测技术，还应进行爆破试验得到压力极限值，并在以后应用过程中严禁容器内压力超过该数值。
　　（四）合理组配无损检测技术
　　实际上，任何一种无损检测技术都不是无所不能的，每一种都具有自身的局限性。因此，在选择无损检测技术过程中检测人员应根据实际需要适当组配无损检测技术，满足不同工件及工况检测的需要。比如，射线对缺陷的定性较为准确，而超声波对缺陷的定性不准，探测裂纹缺陷的灵敏度则较好。因此，在探测裂纹缺陷时就可以采用射线及超声波结合的方式，做到取长补短、获得更多的缺陷信息。
　　在这里需要注意一点，如果采用两种或两种以上无损检测技术，要求每一种检测技术必须符合相应的合格级别。倘若出现检测结果不一致情况，应以危险度大的评定结果为准，进而确定危险级别。
　　二、压力容器无损检测技术的应用
　　（一）压力容器制造过程中的无损检测技术
　　1表面检测
　　表面检测中通常采用的磁粉及渗透检测技术，比较适用于压力容器制造时钢板破口、角焊缝和对接焊缝等部位的表面检测，以及锻件加工处理后的表面检测。
　　2射线检测技术
　　射线检测技术由于对缺陷的定性较为准确，比较适用于压力容器壳体或接管对接焊缝内部缺陷检测。利用该种方式探测缺陷时，具有一定的前提条件：要求采用x射线时，钢厚度不超过8cm；采用lr-192射线时，钢厚度在2cm-10cm之间；采用co—60射线时，钢厚度在4cm-20cm之间。
　　3超声波检测技术
　　由于超声波检测技术对裂纹缺陷的探测灵敏度较高，却对缺陷定位不准，因此比较适应于钢厚度超过0.6cm的压力容器壳体或大口径接管与壳体的对接焊缝内部缺陷检测。
　　（二）压力容器使用过程中的无损检测技术
　　1磁记忆检测技术
　　压力容器中的高应力集中部位容易产生应力腐蚀开裂和疲劳损伤等问题，为了保证压力容器具有持续的使用效应，故采用磁记忆检测技术探测压力容器内的高应力集中部位。其工作原理就是：通过磁记忆检测仪器对容器内焊缝进行快速扫查，发现最高应力集中部位后，对这些部位进行内部超声波检测、硬度检测、金相分析和磁粉检测，进而得到内部裂纹、表面裂纹等情况。
　　2、常规红外热成像技术
　　常规红外热成像技术主要用于发现压力容器壳体局部超温现象。压力容器中的高应力集中部位经过长时间负荷后，可能由疲劳损伤引起壳体局部超温，成为压力容器壳体的薄弱部位。因此，需要利用常规红外热成像技术准确探测该种情况，严禁出现薄弱部位造成严重后果。
　　结语
　　压力容器进行检验的主要目的在于防止压力容器发生失效、爆裂等严重事故的发生，确保制造和使用安全可靠。无损检测技术中的磁粉、渗透、射线、超声波、磁记忆及红外等检测技术作为压力容器制造和使用过程中的主要检测技术，检测人员在检测过程中一定需要确定每一种检测技术的实施时间，并根据实际情况适当地综合无检测技术，尽量得到全面的缺陷信息。
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