无损检测技术在压力容器检验中的合理运用探讨

黄成浩

【摘要】无损检测是压力容器进行检验时常用的检测手段，该手段在很大程度上提升了检测的精度，也保证了检验的可靠性，满足了现阶段我国压力容器检验的基本需求。本文首先分析压力容器常用的无损检测方式，然后分析不同的检测方法在实际工作中的合理应用，希望能够对广大同行起到借鉴与参考的作用。

【关键词】无损检测技术；压力容器；合理应用

前言

目前，在我国许多领域，诸如造纸、冶金、石油、化工、医药等行业中都大量使用到了压力容器，表明压力容器有着极为广阔的应用范围。压力容器属于特种设备的一类，其运行状况承受着各种恶劣的条件，包括高温、高压、易燃易爆、剧毒、强腐蚀性等，如果压力容器在使用过程中存在安全隐患，势必会影响设备的运行状况，严重时甚至会发生不可挽回的安全事故。针对这一严峻的现状，如何做好压力容器的检验工作，对于保证各领域压力容器的使用安全而言有着极为重要的意义。

一、 压力容器常用无损检测技术类别

目前压力容器常用的检测方法主要包括射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测，下面进行着重的介绍：

（一） 射线检测

射线检测主要依靠的是x射线较强的穿透性能对压力容器内部缺陷进行的检测。其主要原理是，x射线在穿透过程中，射线强度会受到不同程度的削弱，但是这种削弱是固定的，当穿透部位出现减弱程度变化时，在射线底片上会留下相应的投影图像[3]。通过射线底片能够较为直观的看到缺陷部位的具体形状，从而对缺陷进行定量与定性分析。非常适合检测对接焊缝中存在的缺陷，对体积型缺陷检出率很高。射线检测的缺点是在检测过程中容易受到现场条件的制约无法进行大量、全面的检测，而且检验成本相对较为高昂，无法实现大规模普及。

（二） 超声检测

超声检测主要是依靠超声波对压力容器内部的缺陷进行检查。一般来说，超声波的频率需要控制在0.5MHz至5MHz范围内，在这个频段内超声波的分辨力高，有利于区分相邻缺陷，且声速指向性也好。超声检测的原理主要是超声波进入工件，在传导过程中遇到工件内部缺陷，其传播方向或特性会被改变，改变后的超声波被检测设备接收，通过分析其特性，判断是否存在缺陷。超声检测的主要优势在于能够利用极强的穿透性提高裂纹等平面型缺陷的检出率，操作相对较为简单，灵敏度较高。但是超声检测的缺点在于不能完全满足结构复杂、光洁度要求较低的零件检验，除此之外，对缺陷进行精确的定性，定量仍需作深入研究，缺陷的位置、形状对检测结果也会有一定影响。

（三） 磁粉检测

磁粉检测的原理是铁磁性材料被磁化后，内部产生很强的磁感应强度，缺陷部分会出现漏磁场，磁粉会在漏磁场处堆积形成磁痕，通过照明器材照射我们就可以直接观察到清晰可见的痕迹。磁粉检测的优势在于能够最为直接的将工件缺陷的大小、形状与位置暴露出来，具有很高的灵敏度，可以发现极细小的缺陷，而且操作较为简便。但是这种方法对工件材质有要求，即需要铁磁性材料的工件才能够使用该种方法，而且仅可以检出表面和近表面缺陷，不能用于内部缺陷检查。

（四） 渗透检测

渗透检测主要是将含有染料的渗透液覆盖工件表面，在毛细管作用下，渗透液渗入到表面开口缺陷中去，擦去工件表面多余的渗透液，再在工件表面施涂显像剂，渗透液会回渗到显像剂中形成痕迹显示，在一定光源下通过肉眼便可观察出缺陷的形态和分布。这种方法可以检出表面开口缺陷，优势在于操作便捷、成本低廉、适用范围广，能够满足大型零件、不规则零件的检测要求，对于非铁磁性材料，渗透检测是表面缺陷检测的首选方法。但是这种检测方式对于零件内部或者埋藏较深的缺陷无法有效检出，这就是该种检测方式应用最大的局限性。

二、 压力容器无损检测选择的基本原则

在无损检测中，每种检测方法都有适用性和局限性，为了提高检测结果的可靠性，可以选择一种或多种检测方法进行检测[1]。 在选择压力容器无损检测方法时，需要遵循以下几个基本原则：①在压力容器检验前需要明确检验目的，结合检验目的以及现阶段实际条件选择最佳的检测方法。②结合设备的具体形状、大小、材质以及可能出现的缺陷情况选择恰当的检测方法。③对于要求较高的压力容器，为了保证检验结果可靠、全面、准确，可以选择多种检测方法配合进行检测[2]。

三、无损检测技术在压力容器检验中的具体应用

（一）射线检测

射线检测作为压力容器检验中有效的方法之一，受到了业界广大技术人员的广泛青睐。射线检测是压力容器制造环节中必不可少的检测项目，对制造过程中出现的裂纹、夹渣等缺陷有着较高的检出率[4]。同时，该种检测方法还能够对在用的压力容器进行检验，以保证压力容器在使用过程中出现因腐蚀或是交变应力产生的裂纹等问题能够及时发现并处理，保证压力容器的安全运行。

（二） 超声检测

超声检测相较于其他检测方法而言具有应用范围广阔的优势。不仅能够用于焊缝区域缺陷的检验工作，也能够用于对压力容器母材存在的缺陷进行检测。下面进行深入的分析：①焊缝区域缺陷。压力容器各部分之间需要使用焊接的手段进行连接和密封，焊缝区域往往是强度最为薄弱的部位，在压力容器使用过程中该部位容易产生裂纹等缺陷，使用超声波对此区域进行扫查可以对发现的缺陷进行定位、定量。②母材内部缺陷。在检验过程中，如果在母材表面发现裂纹或是超声波测厚发现异常，无法判断母材内部状况时，可以使用超声检测直观方便的探明母材内部情况，发现分层、折叠等缺陷。

（三） 磁粉检测

磁粉检测是一种极为方便快捷的缺陷检测方式。磁粉检测对压力容器制造过程中焊缝及热影响区表面缺陷有着较高的检出率。对于在用的压力容器，磁粉检测也是最常用的无损检测方式，适合检验大面积的对接焊缝，容易发现在用过程中产生的表面裂纹缺陷，并且检测效率高。

（四）渗透检测

渗透检测在实际检验过程中的优势体现在两点：一是可以检测非铁磁性（如不锈钢）材料的表面缺陷。二是磁粉检测不易检测的部位，如部分C、D类焊接接头的表面缺陷。

结束语

综上所述，无损检测技术在压力容器检验中的合理应用能够最大程度保证检验质量，希望广大同行能够结合实际情况合理选择检测方法，提高缺陷检出率，消除安全隐患，保证设备安全运行。

参考文献

[1]张远. 浅析无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J]. 科技资讯，2013，04：142.

[2]马翠霞. 无损检测技术在压力容器检验中的应用[J]. 硅谷，2013，11：128+65.

[3]沈建萍. 多種无损检测技术在压力容器制造与维修中的应用分析[J]. 化学工程与装备，2011，11：100-101+107.

[4]王成. 无损检测方法在压力容器检验中的应用研究[J]. 化工管理，2014，26：208.