压力容器检验中无损检测技术的应用

杨阳

摘 要：压力容器的安全性受到人们广泛关注，因此需要执行科学的检验检测。由于无损检测技术具有高效率，非伤害和强安全性等特点，所以被广泛接受和使用。在无损检测技术帮助下对压力容器进行检验检测，能有效地避免失败事故发生，保证设备正常高效运转。无损检测技术，不仅适用于压力容器的检验检测，还能在压力容器生产过程中发挥作用，从而很大地改进产品的质量。

关键词：压力容器;使用特点;无损检测

1压力容器的使用特点以及引起安全事故的因素

1.1压力容器的使用特点

与其他普通机械相比，压力容器具有使用寿命长、不易磨损等特点，但作为特种设备之一，压力容器在使用过程中容易发生安全生产事故。据不完全统计，我国压力容器安全事故率为0.14%，与其他设备相比，压力容器事故具有高度破坏性的特点，在发生事故爆炸情形下，将生产巨大的冲击波，损伤半径可达20公里。另外，压力容器工作介质主要为易燃、易爆、有毒等化学物质，一旦压力容器出现跑冒滴漏等问题，进而引发各种化学反应，迅速地向外延伸，造成严重的化工爆炸和其他安全问题。

压力容器一般在比较恶劣的生产环境中运行。在承受较大的工作压力同时，还要在高温、深寒、特殊生产环境中运行。由于目前我国压力容器主要以焊接方式连接其内部结构件，受到焊接工艺水平的影响，在制造过程中压力容器的焊缝及热影响区容易出现的缺陷，而这些缺陷一旦形成，不及时处理，将会扩展，容易导致安全生产问题。

针对以上特点，我们在压力容器检验中引入了无损检测手段。

无损检测也叫无损探伤，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法？。压力容器检验过程中常用的无损检测手段主要有超声检测（UT）、射线检测（RT）、渗透检测（PT）和磁粉检测（MT）。以发现内部缺陷为目的采用RT、UT，以发现表面缺陷为目的的采用PT、MT。

2压力容器检验中无损检测技术类型

2.1压力容器无损检测技术类型之超声波检测法

超声波检测技术适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测。主要是利用高频率的声波在不同的材料界面上反射回来的特性进行探伤的。作用原理为：利用晶片的压电效应，通入交流电，使晶片产生振动而发出高频超声波，超声波在同一均匀介质中按直线传播，且传播速度不变，当它传播到不同的材料界面上时，会发生反射和折射现象。这种检测技术能够更加精准的检测出部件的具体几何特性缺陷，能检测出焊接接头内部存在的缺陷，面状缺陷检出率较高。由于超声波穿透能力强，可用于大厚度原材料和焊接接头的检测，能够确定缺陷的位置和尺寸，成本费用低、无污染、测量数值更加精準。但其对具有复杂形状或不规则外形的试件进行超声检测有困难;并且缺陷的位置、取向和形状以及材质和晶粒度都对检测结果有一定影响，检测结果也无直接见证记录且较难确定体积状缺陷或面状缺陷的具体性质。

2.2压力容器无损检测技术类型之射线检测法

射线检测是检验过程中常用的无损检测手段。它根据被检工件由于成分、密度、厚度的不同，利用X射线或者γ射线完成胶片感光，当射线透过材料内部缺陷时，由于缺陷（如气孔、裂纹等）处吸收射线的能力较差，故投射到材料底部胶片上相应部位的感光度较大，根据底片上的不同感光度可以鉴别出缺陷的存在与否，以及缺陷的外形和大小。这种方法设备不受损伤的同时，检测出具体的缺陷部件。能确定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性质。但较难检测出厚锻件、管材和棒材中存在的缺陷，也较难检测出焊缝中存在的细小裂纹和层间未熔合以及难以确定缺陷的深度位置和自身高度。对承压设备直径较大而采用γ射线源进行中心曝光法时，焊缝中存在的面状缺陷也难以检测出来。

2.3压力容器无损检测技术类型之渗透检测法

所谓渗透检查法，是指以渗透液为检查介质，其原理是利用毛细现象检查材料表面开口缺陷的一种无损检验方法。将一种含有染料的着色或荧光的渗透剂涂覆在零件表面上，在毛细作用下，由于液体的润湿与毛细管作用使渗透剂渗入表面开口缺陷中去。然后去除掉零件表面上多余的渗透剂，再在零件表面涂上一层薄层显像剂。缺陷中的渗透剂在毛细作用下重新被吸附到零件表面上来而形成放大了的缺陷图象显示。其基本流程为渗透-清洗-显像-观察。渗检测方法具有成本低，性价比高，能检测出金属材料中的表面开口缺陷，如气孔、夹渣、裂纹、疏松等。但较难检测多孔材料。

2.4压力容器无损检测技术类型之磁粉检测法

磁粉检测是利用铁磁性材料在磁场中被磁化后，在表面或者近表面的缺陷处产生漏磁的现象进行探伤。当铁磁性压力容器表面或近表面有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，由于缺陷本身是非磁性的，磁力线不易穿过，而是绕过，从而在缺陷处出现磁粉不连续，将缺陷显示出来，根据显示特征检测人员能够直接看出缺陷位置以及缺陷大小，具有较高的使用灵敏度，成本等特点。能检测出铁磁性材料中的表面开口缺陷和近表面缺陷。但难以检测结构复杂的工件，无法检测非铁磁性材料工件。

3结语

利用无损检测，在不损害压力容器性能的前提下，对压力容器进行检测，然后通过分析比较数据，确定压力容器产品是否存在超标缺陷，及时消除隐患，保证其安全运行，从而有效提高压力容器的使用效率。

参考文献：

[1]邵彩元.无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术研究[J].中国设备工程，2018（2）：71-72.

[2]黄占旗.试论无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].化工管理，2019（27）：42-43.

[3]张量，涂飞鹏.无损检测方法在压力容器检验中的应用研究[J].中国金属通报，2019（06）：179+181

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