压力容器检验中常规无损检测技术应用探析

压力容器检验中常规无损检测技术应用探析

张宏伟崔旺

内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院内蒙古呼和浩特市010020

摘要：压力容器在能源、化工等生产行业应用甚广，同时压力容器属于《特种设备安全法》规定的八大类特种设备中最重要的一类特种设备，在其使用过程中存在着较高的安全风险等级。因此在压力容器的制造和使用过程中需要借助无损检测技术检测其性能以及精确度。

关键词：压力容器检验无损检测技术特种设备

一、无损检测技术在压力容器生产中的作用

1.1提高工艺技术

压力容器在生产的工程中使用无损技术检测非常容易的就可以发现是否有缺陷存在，也从根本上排除了产生安全性能隐患问题的可能。如在压力容器中的焊接程序中，焊接工艺不当或者焊接工艺执行不到位都会产生焊接缺陷，通过无损检测技术可以检测出来，技术人员将问题解决之后，也会在之后的生产中对此项程序加以注意，提高焊接技术和规范焊接工艺管理，避免此类问题的再次发生。

1.2降低成本投入

无损检测技术对检测容器不会产生任何的破坏和影响，这就减少了压力容器在生产过程中的很多不必要的二次工序。无损检测技术在压力容器生产过程中简单直观的指出存在的问题，便于技术人员及时的制定解决方案，避免影响后续生产环节，实现企业效益的提高。

1.3促进产品质量提高

采用无损检测技术在压力容器的整个生产过程中可以起到全程监测的作用，传统的检测技术，达不到直接发现问题的效果，一个生产程序出现问题就会影响之后的生产进行，延长生产时间，压力容器的质量得不到保障。无损检测技术解决了这个问题，生产过程的全程检测，随时发现问题，随时进行有效的解决，既提高了生产效率，还保证了压力容器的质量。

二、无损检测技术实施前的准备工作

借助无损检测技术实施检测时必须针对容器材质、构造等进行深入了解，并就检查项目做到科学判定，同时还应对制造资料、材料特征进行阅读和研究。通常压力容器存有疲劳裂纹以及应力腐蚀等问题，特别是制作时若应用高强度钢材或者是敏感材料，便极易导致容器存有微观裂纹，使整体质量遭受影响。依照被检测压力容器的出厂资料和使用情况以及NB/T47013《承压设备无损检测技术》标准编制相应的作业指导书和检测工艺卡。

使用超声波检测、磁粉检测、渗透检测技术实施无损检测时，必须将压力容器被检测部位的表面做好打磨处理，确保表面存有的锈蚀物质或者是氧化物得到清理，并满足各种检测方法的要求。

除此之外，还应保证环境温度、湿度均能符合NB/T47013《承压设备无损检测技术》标准的要求。

三、无损检测的注意事项

3.1磁粉检测

理论上，探伤检测中在探伤面上任意方向的裂纹都存在与有效磁场交合最大幅值的机会，从而得出最大限度的缺陷漏磁场。在实际检测中，如果使交叉磁轭固定分段对焊缝探伤，由于在被探面上各个点位于的幅值和旋转磁场的不同，这样检测出来的结果可能会存在对一些裂纹的探伤灵敏度时高时低，影响探测结果，因此，一定要保证探伤操作方法的正确性。

3.2渗透检测

一般压力容器内部与介质接触面大多有锈、氧化皮，有的还有防腐层，容器外部有漆，检测时一定要对焊缝及两侧适当宽度进行认真清理、打磨，以彻底去除覆盖物，露出金属光泽为合格，否则会掩盖缺陷，影响缺陷显示，造成漏检。渗透检测无法或难以检查多孔的材料，例如粉末冶金工件；也不适用于检查因外来因素造成开口或堵塞的缺陷，例如工件经喷丸处理或喷砂，则可能堵塞表面缺陷的“开口”，难以定量的控制检测操作质量，因此，工件表面清洁度要好，渗透时间要满足标准要求，清洗不能过清洗也不能欠清洗。

3.3超声波检测

首先，超声波检测的完整性、正确性取决于超声波对被测物体的有效覆盖。有时候被测物体内部的一些缺陷可以完全反射声束，以至于不能检测到其更深处的缺陷。因此，需要确保检测完全覆盖到待测区域。

其次，被测材料的影响如果被测物体的材料不均匀，有可能在被测物体的不同区域造成不同的声速。在进行仪器校准的时候应该考虑声速的平均值，这可以通过借助声速相当于被测物体平均声速的参考试块来实现。如果发现经过校准后的声速和实际中有明显的变化，应该把校准结果重新调整到接近于实际值。一般来说，钢材、包括合金成分不同的材料，大多声速比较均匀。

最后，回波比较和评估，自然缺陷的回波通常会小于人工对比缺陷，这种误差主要是由于自然缺陷的表面粗糙度，或声束的入射角度不垂直造成的；所以在评估自然缺陷时，必须考虑到这些因素。

3.4射线检测

作业场所启用时，应围绕控制区边界测量辐射水平，并按不超过40μGy·h-1的要求进行调整，在其边界必须悬挂清晰可见的"禁止进入放射性工作场所"警示标识。未经许可人员不得进入该范围。控制区要有警示标志，白天用警示线，夜间用警示灯。监督区位于控制区外，允许有关人员在此区活动，培训人员或探访者也可进入该区域。其边界剂量应不大于2.5μGy·h-1，边界处应有"当心，电离辐射"警示标识，公众不得进入该区域。

四、无损检测在锅炉压力容器当中的具体应用

4.1射线检测法与超声波检测

射线检测通常在压力容器质检当中应用广泛，其检测原理则是借助X或γ射线进行容器对应的胶片感光，而后引导光线穿过构件来就其内部构造加以检测。若内部存有缺陷，那么其射线能量则会出现变化，凭借对底片的观察便可明确其内部缺陷。超声波检测则是借助超声波伴有的散射透射以及反射等功能来实施检测，该技术可以明确容器构件存有的几何缺陷、力学性能变化等，并且其检测成本较低，数值也极为精确；该技术与金属、非金属、多种复合材料等的检测极为契合，具备理想的穿透能力；超声波检测在检测厚板时的灵敏度要高于薄板，而且对白点、裂纹等缺陷比较敏感。

4.2磁粉检测与渗透检测

磁粉检测通常涵盖磁轭法、单向触头磁化法以及交叉磁轭法等类型。其中磁轭法在操作层面较为简单，并且应用甚广，可依靠对关节磁轭进行活动从而对角焊缝隙等问题进行检测，从而全面地展开测量。依靠此方式实施检测，应于同位置实施两次、垂直形式的探伤检测，并就焊接缝隙实施重叠化的多位置检测。但该方式较易发生漏检情况；交叉磁轭则是依靠容器伴有的螺旋磁场来实施探伤检测，待磁化好压力容器之后，便可实施全面检测。

渗透检测，是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。主要用于裂纹、白点、疏松、夹杂物等缺陷的检测无需额外设备，对应用于现场检测来说，常使用便携式的灌装渗透检测剂，包括渗透剂、清洗剂和显像剂这三个部分，便于现场使用。渗透检测的缺陷显示很直观，能大致确定缺陷的性质，检测灵敏度较高，但检测速度慢，因使用的检测剂为化学试剂，对人的健康和环境有较大的影响。渗透检测特别适合野外现场检测，因其可以不用水电。

结语：

无损检测技术作为常用的检测技术，其在压力容器检测过程中，不会对压力容器造成破坏，因此得到了广泛应用。本文主要针对超声波、射线、磁粉、渗透几种无损检测技术的应用情况进行了详细分析。需要注意的是，无损检测技术的种类很多，不同的检测技术都有各自的优点与缺点，在具体采用过程中，应当依据实际分析情况，结合各种无损检测方法优点和局限性，选择一种或者几种合适的无损检测方法。

参考文献：

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[2]黄伟娱.无损检测技术在锅炉压力容器检验应用的探析[J].中外企业家，2016（09）：202.

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