浅析压力容器无损检测技术的选择与核心应用

（河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南 郑州 450000）

0 前言

现在压力容器已经成为我国各个工业行业主要使用的一种承压类特种设备。在工业生产中，使用压力容器需要承担一定的风险，因为一旦出现泄露爆炸等重大事故，将会直接影响人民群众的生命安全，而且还会造成很严重的环境污染，甚至会出现毒气体散布现象，后果很严重。所以为了保障人们的生命财产安全，需要对压力容器的无损检测技术进行进一步的探究。

1 压力容器无损检测技术合理选择

1.1 无损检测技术的类型

经过多年的发展，目前我国的压力容器无损检测技术逐渐成熟，主要有射线检测技术、超声检测技术及渗透检测技术，在工业生产当中应用得范围比较广泛[1]。由于无损检测技术的应用至关重要，需要从多角度出发对检测技术进行考虑。1）要将无损检测技术多和破坏性检测技术结合，这是由于当前无损检测技术还存在着一定的局限性，无法完全替代之前的破坏性技术，例如检验一个液化气罐的承压极限，就需要用破坏性检测技术进行爆破试验。2）选择安全的检验地点及检测方法、合理地安排检验时间和方案，结合被检测设备的使用参数和使用工况等制定详细的检验方案检测不同的压力容器。

1.2 正确选择无损检测技术类型

由于无损检测技术本身的类型较多，所以需要对具体的情况进行具体分析，科学有效地挑选合适的压力容器类型以及检测环境，射线检测、超声检测以及渗透检测等技术都有不同的优点和适用范围，因此需要技术人员在使用之前进行综合分析，外在形态和内部结构都是需要考虑的因素，在多加对比分析之后才能得出一个最佳的方案，以保证检测结果的准确性，从而保证承压类特种设备的安全运行。因为压力容器本身是要用于承受压力的，所以无损检测技术也不能只使用一种检测方法，需要多种检测方法综合运用，为了能够合理地对压力容器进行检测，在发现某个检测方式不适用时，就要及时更换，所以需要专业技术人员制定检验方案时，多方面地考虑使用过程中可能出现的意外情况，从而设计出一套可行实用的检验检测方案，这样可以应对检验检测过程中各种可能出现的情况，从而保证检验结果的科学性、有效性，为企业的安全运行提供可靠的技术支撑。

2 压力容器无损检测技术的实际运用

2.1 射线检测技术的有效运用

在各种无损检测技术中，射线检测技术是一个具有物理性质的检测技术，其主要是通过X 光来进行检测，射线在不同介质当中的穿透性是不一样的，而且也会反馈回来不一样的射线吸收率，可以根据对折回来的射线情况估计压力容器的具体状态，判断出压力容器可能存在的缺陷。在进行试验的过程当中，可以运用例如碳素钢和不锈钢等不同介质的金属材料，当做标准对于压力容器缺陷进行检验和测量，检验检测人员对检测出的缺陷进行记录，为后期的修理改造工作做基础准备[2]。射线检测主要是通过发出一些比较均匀的射线射向材料的内部，根据射线折回投射在胶片上，再根据感光反应出的数据来分析内部是否已经产生缺陷以及缺陷的大小，缺陷在压力容器内部的分布情况等信息。这种检测的优点是可以对所检测的压力容器进行定性测量，测量范围广、效率高，有助于压力容器的及时修理改造工作。

2.2 超声检测技术的有效运用

超声检测技术主要是利用超声波在不同介质当中的传播速度不同进行测量，其在传播的过程当中会逐渐变弱，在遇到有障碍之后还进行反弹，超声波的反弹方式主要有3 种，分为反射、折射和散射等，可以用于一些比较复杂的压力容器检测工作当中，工作人员可以根据不同的反弹形态判断出压力容器内部的情况。超声波是通过将声波发射出去，再收集回声波来进行分析，可以在接收器上提前设定被检测设备的声速和被检测设备的壁厚等数据，从而根据物理接收反射装置，将无缺陷的情况作为标准，就可以直接根据所产生的反射情况来判断压力容器内部的情况，这样比较方便，也可以提高检测技术工作的效率。而且这种检测方案与其他的检测方法相比较为精确，具有很高的检测比率，在压力容器内部的焊接缝一般分布比较密集，而且复杂难以检测，一般就会使用这种超声波的方法来进行无损检测，这样可以较为清晰地检测出缺陷所处的深度及缺陷的形状，可以定量地对缺陷进行测量，从而使检验人员能够精确的判断缺陷位置及缺陷情况并加以分析，得到定量的检测结果。

2.3 渗透检测技术的应用

渗透检测技术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。可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷，例如钢铁、有色金属和陶瓷及塑料等，对于形状复杂的缺陷也可以一次性全面检测。主要用于裂纹、白点、疏松和夹杂物等缺陷的检测，无需额外设备。其主要是利用颜色醒目的渗透剂的渗透来显示出压力容器表面缺陷情况的方法，一般是用红色的渗透液，少数是用黑色的渗透液进行检测，观察具体的容器渗透性，在渗透过后经过清洗剂和显像剂，根据最后在容器表面形成的纹路来进行判断，通过观察压力容器由内而外渗出的痕迹大小和分布情况来进行分析。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，对容器表面缺陷的排查很方便。渗透检测能直观快捷地检测出缺陷的属性，尤其是对筒体接管处及C、D 类焊缝检测缺陷非常便捷，但是准确地测量缺陷的深度。渗透探伤的基本操作过程如图1 所示。

2.4 磁粉检测技术运用

磁粉检测技术依据的是磁场原理，通过铁磁性材料工件被磁化后，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出缺陷不连续性的位置、大小、形状和严重程度。检验检测人员可以通过对磁性线上的凹凸情况进行分析探究，可以对磁场来源的缺陷处进行分析。这种检测技术也有独特的优势，它对铁磁性材料的容器或者其他磁性较强的金属材料的缺陷检测非常敏感，极其细微的地方都可以检测出来，而且检测的效率很高。这种检测技术的不足之处是不能检测不锈钢材料，而且需要与其他无损检测技术结合使用，才能保证检测的精确度，而且这种检测技术是针对压力容器表面缺陷的检测方法，对容器材质内部的缺陷情况无能为力，所以要根据设备本身情况及使用工况等综合考虑、具体分析，从而选择最适用、最有效的检测方法[3]。

3 结语

在时代快速发展的今天，很多工业生产都在使用压力容器，不同的检测技术具体适用于哪种情况的压力容器检测，又存在哪些不足之处，都需要工作人员在实际检测过程中择优进行选择，从而提高压力容器缺陷的检出率，为压力容器的安全运行和工作人员生命财产的安全提供保障，因此，需要加强压力容器的使用管理，才能有助于企业发展。基于此，该文对几种常见的检测技术进行分析，也是希望能够给工业领域的相关人员提供一个参考，为保障广大人民群众的生命和财产安全提供技术支撑及检验服务，为我国的经济发展做出应有的贡献。

图1 渗透探伤的基本操作过程