移动式压力容器定期检验中无损检测方法研究

徐海亮 王卫

【摘  要】移动式压力容器在现代化建设的使用频率较高，其安全性受到了社会各界的关注，检验机构需要定期对移动式压力容器进行检验，及时查明并消除隐患，预防重大安全责任事故的发生。无损检测是目前比较有效的缺陷检测方法。本文从移动式压力容器检验工作的角度出发结合实际情况，分析了各种常用的无损检测方法的特点及使用情况。

【关键词】移动式压力容器;定期检验;无损检测

前言

由于工业、建筑业的飞速发展及人们生活条件的提高，各种液化气体的需求量也随之提升，移动式压力容器使用量也随之不断上涨，规模越来越大。移动式压力容器内装的气体压力较大，而且危险介质较多，一旦压力容器存在安全隐患引发气体泄露或爆炸事故后果将不堪设想。因此移动式压力容器的安全性与社会安定息息相关。定期对其进行检测排除安全隐患，确保其安全运行显得十分必要。由于压力容器在出厂前都经过严密的检测，其表面缺陷或由表面缺陷导致的缺陷一般是在投入使用后过程中产生的。根据《压力容器定期检验规则》附件A的规定，应对汽车罐车、铁路罐车及罐式集装箱定期开展包括表面缺陷检测和埋藏缺陷检测在内的全面检验。主要检测方法有磁粉检测、渗透检测、射线检测和超声检测。磁粉检测和渗透检测主要用于表面缺陷检测，射线检测和超声检测主要用于埋藏缺陷检测。本文对常用的无损检测方法的特点及使用情况做了具体的分析，为后期的无损检验工作提供理论依据。

一、移动式压力容器的无损检测方法

无损检测是移动式压力容器的主要检测方法。它可以在保护容器完好无损的情况下将容器表面及内部存在的缺陷准确地检测出来，而且用时较短。是目前应用效果较好的移动式压力容器检测方法。

（一）磁粉检测.磁粉检测的原理是利用铁磁性材料的磁化性能，使缺陷处的漏磁场与磁粉相互作用来检测材料表面和近表面缺陷的方法。此方法不受工件形状和大小的限制，适用范围仅限于铁磁性材料，具有检测结果清晰，信息全面、效率高、成本低的特点。一旦汽车罐车、罐式集装箱内装有液化石油气等介质硫化氢含量超标，容易在介质中产生应力腐蚀，于容器焊缝或热影响区的内表面形成裂纹。所以《压力容器定期检验规则》A3.4条规定对汽车罐车、罐式集装箱做出了对罐体角焊缝及内表面对接焊缝做100%表面无损检测的硬性规定。针对主要使用Q345R等低合金钢材料制作的汽车罐车，根据《承压设备无损检测》NB/T47013.4-2015规定，应当选用连续法进行检测。

（二）渗透检测.渗透检测是利用毛细管现象对固体材料的表面裂缝进行检测的方法。其检测方法简单易操作、灵敏度高、结果易观察而且成本较低，不仅适用于一般规则的压力容器检测，对大型压力容器和形状复杂设的备也同样适用，在材料上适用于多孔性材料之外的其他材质。但是容易对容器和环境造成污染。检测前需将对容器内的污染物清除干净以免影响检测结果。根据容器的材质合理控制渗透剂的渗透时间，适当延长有应力腐蚀倾向的容器渗透时间;严格遵照操作规范进行清洗和显像操作，按实际情况记录检测结果，保证检测结果的真实有效。渗透检测方法比射线检测更容易发现检测表面微小的裂纹，与磁粉检测相比检测范围更广。在以往的检测结果中，管路系统泄露的情况较多，泄露部位以弯头焊缝位置附近为主，针对这种情况检测单位会对压力容器使用单位下达检验意见通知书，督促其维修，并在维修后再次进行无损检测确认合格后方可重新投入使用。

（三）超声检测.超声检测是利用超声波在不同的材料和不同结构间传播时声学特征会发生变化这一原理来对材料的缺陷和物理特征进行检验。1.2MHz～3.5MHz的超声波在目前的超声检测中应用最广，具有穿透力强，灵敏度高、检测速度较快、检测效率高，成本低的特点，对材料的腐蚀减薄、焊缝内外表面的裂纹、焊缝内部埋藏缺陷及其高度等有较好的检测效果。而且此方法的超声设备基本都是便携式方便携带，对现场环境适应性强，不易对检测人员造成伤害，应用性较高。该方法的缺点是检测过程中影响因素较多，比如检测人员技术水平、焊缝表面成型状况及材料表面粗糙度都会影响检验结果的准确性，无法保证粗晶材料的精确度。根据《压力容器定期检验规则》附件A中第A3.4条规定，以下情况需要对焊缝进行射线或超声抽查：投用后对罐体进行过补焊的;罐体焊接接头部位因事故发生严重损伤变形的;焊接接头两端延长或出现渗漏的;棱角度及焊缝错边量超标的;怀疑上次埋藏缺陷检测结果申请跟踪检测的;受使用单位或检验人员委托检验的。在以往的对液化气体汽车罐车超声检测复检结果中不合格现象较少，一般首次检验发现有缺陷裂缝时，检测单位即通知使用方进行补焊，然后经超声检测复检合格后再次投入使用。

（四）射线检测.射线检测是利用射线受到厚度及内部结构影响，在穿透材料时强度会根据穿透材料的不同产生不同程度的减弱，物体内部存在的缺陷通过衰减程度表现出来。此方法通过基体与缺陷部位的影像资料直接观察罐体缺陷，灵敏度高，能有效识别夹渣、气孔等体积型缺陷，并能够对缺陷作出定性和定量分析，便于彻底消除缺陷，而且影像胶片保存时间较长。此检测方法的缺点检测成本较高，对压力容器制造过程中的焊缝检测比较适用。而且射线对人体有害，检测人员必须在做好充分的防护准备的基础上开展检测工作;而且该方法难度角度需要检测人员具有扎实的理论知识和丰富的实践经验，来选择合适的检测角度以保证检测结果的准确性。

二、结束语

移动式压力容器内装的气体压力较大，而且危险介质较多，一旦压力容器存在安全隐患引发气体泄露或爆炸事故后果将不堪设想。因此移动式压力容器的安全性与社会安定息息相关。检验机构应合理运用无损技术定期对其进行检测排除安全隐患，确保其安全运行。文章简单介绍了几种常用的无损检测方法，简单分析了其优缺点，明确了各自相应的适用范围，在实际工作中应结合具体情况进行合理选择。渗透检测适用范围较广，对于形状复杂的部位应采用渗透检测作为其无损检测方法。对于制造过程中的钢板等原材料应选用超声波检测;射线检测和超声检测可作为罐体的对接焊缝检测方法;对于铁磁性材料人孔、接管的角焊缝应优先选用磁粉检测;射线检测或超声波检测技术可应用于特殊情况下的焊缝抽检。无损检测方法在保证罐体完整无损的情况下，为压力式容器排除安全隱患，保障了移动式压力容器的安全运行，在使用的过程中因根据适用范围不同合理选择检测方式，通过综合运用无损检测方法，对容器的状态进行准确的检测，排除安全隐患，维护移动式压力容器的安全运行和现代化建设的顺利进行。

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（作者单位：1山东省特种设备检验研究院淄博分院;2山东省特种设备检验研究院潍坊分院）