压力容器检验中无损检测方法的综合应用研究

张春川

摘要：压力容器制造过程中的无损耗检测技术在保障容器在压力下的质量方面发挥着重要的最用，可以有效的优化压力下容器的生产工艺，提高了资源的利用程度，它是目前容器承压生产的时候最主要的检测技术。许多的压力容器制造公司都会进行无损检测，如射线检测和超声波检测，可以有效的完成整个生产过程，但是在压力容器生产中进行无损检测时，应该充分考虑到应该使用科学合理的检测方法，对压力容器的安全使用进行优化设计也具有直接的意义，可以有效的提高压力容器的检测工作，优化检测过程。基于此，本文就压力容器检验中无损检测方法的综合应用进行详细探究。

关键词：压力容器;检验;无损检测;方法;综合应用

1 引言

压力容器是一种可能危及人民生命财产安全的特种设备，它的设计、制造、检验的每一个环节都尤为重要。无损检测作为检验中的一个关键环节，应根据无损检测方法的不同特点，被检测容器的具体情况（如材质、结构、厚度、预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向等）选择适宜的无损检测方法、检测长度、质量合格级别。压力容器检验时，无论是材料、制造过程中还是焊接完成后焊接接头所需要的无损检测在设计图纸中均应有所体现。

2 概述

無损检测技术作为与时代同步的压力容器检测技术，在提升压力容器检测工作效率和精准率上都有着极为优异的表现，为我国特种设备检测单位广泛采用。所谓无损检测技术就是在不影响被检测对象性能，不对其造成损坏的基础上，对检测对象性能进行检测，在检测时可以采用化学手段，也可以采用物理手段，使用相关的仪器设备，按照相关规定的技术要求，实现对检测对象表面及内部的性质、结构、缺陷、状态等各项内容的全面检测，检测结果能够准确体现被检测对象的性能。在现代工业快速发展的今天，无损检测技术水平，可以体现一个国家的工业发展水平，同时，在对无损检测技术进行应用时，要注重不同无损检测技术的优缺点，依据实际情况，最终选取合理的检测方案，确保无损检测技术在压力容器检验中作用能够得到精准高效的发挥，完成相应的检测工作^[1]。

3 压力容器检验中的无损检测方法

3.1 超声无损检测

进行超声检测主要是利用超声冲击时界面的反射特性来进行缺陷检测，因为超声检测的指向性比较高，所以在压力容器的无损检测中，通常采用射线检测法来检测误差，并用超声检测的方法来确定缺陷的位置和缺陷类型，从而来确定应该采用何种方式来进行压力容器的修复，达到最短时间内进行产品缺陷的发现和解决。除此之外，超声波试验也可用于压力容器焊接缝隙检查，从而找出压力容器在焊接过程中产生问题的原因，与此同时，有些公司还将超声检测应用于压力容器的复验中，因为超声检测的局限非常小，因此检测对象十分广泛，应用范围也很大，尤其是在深度测量方面具有十分优秀的表现，又因为超声测量方便，成本低，广泛应用到压力容器的检测中，但超声检测的误差也是存在的。

3.2 红外成像检测

红外热成像仪是该技术应用时的主要设备，能够对锅炉压力容器压力管道的红外辐射能量进行全面获取与分析，通过电信号的形式得到压力管道温度，红外辐射的能量分布会由于温度的不同而出现差异，因此，能够对管道中的裂纹进行判断，同时，明确其未来发展趋势。红外成像检测技术具有较高的灵敏度和精确性，大大提升了压力管道裂纹检测的效率，帮助工作人员对结构与材料完整性、不连续缺陷状况等进行全面分析。同时，温度条件和时间等因素不会对该技术的应用效果产生影响，因此，具有较强的适用性。应用红外成像检测技术时，需要保障压力管道良好的几何形态和导热率，其灵敏度也受到缺陷面积的影响。在热疲劳裂纹、机械疲劳裂纹、蠕变破坏裂纹和应力腐蚀裂纹的检测中，通常采用红外成像检测技术^[2]。

3.3 漏磁检测

漏磁检测技术是无损检测技术的一种。漏磁检测是利用被磁化后的铁磁材料靠近受检物件，因为受被检物件表面或者近表的缺陷影响形成漏磁场，人们能够通过漏磁场的变化发展来发现被检物件存在的缺陷。漏磁场的产生是当材料存在缺陷时，其表面缺陷或者组织状态的变化会引发磁导率的变化，因为缺陷磁导率较小，磁阻较大，导致磁路中磁通产生畸变，磁感应线的流向发生改变，一部分磁通直接穿过缺陷或者通过材料内部来绕过缺陷，还有一部分磁通则会泄漏至材料表面上空，利用空气绕过缺陷后再进入材料，最终在材料表面上形成漏磁场。漏磁检测应用非常广泛，将其与其他方法结合使用时，可以对铁磁材料构件提供方便、快捷、低成本的评定。

3.4 DR 射线检测

在应用无损检测技术中，普通射线检测就是可以运用X、R射线，穿透所检测压力容器试件，并且运用胶片可以成功记录信息仪器相关材料的无损性检测技术手段，DR技术作为射线的晋级技术作目前也开始在各领域进行应用。DR技术基本原理即器件在经过X或R射线曝光后，X或R射线光子直接转换为电信号，直接进行观察，判断压力容器的缺陷问题。对比普通射线检测具有如下优点：（1）具有在强磁场中稳定工作的能力，动态范围可达到12Bit（4096灰度级），可一次性实现透照厚度变化大的工件和成像检测，且实时动态效果可在射线检测同时进行检测结果评判，及时告知或传输给使用厂方。（2）系统的自动化程度高，检测速度快一般检测时间2～10s，因不需要电源，可以极大提高野外探伤的效率，降低成本。（3）对在运行介质为气态或液态状态的压力管道，进行DR技术检测时具有可不停车，可不拆除保温或保冷优点，极大减少了使用厂方设备维护费用和开停车运行费用。

4 压力容器检验中无损检测方法的综合应用

（1）检测时机。正确把握压力容器检测时机，是合理应用无损检测方法的一项基础条件。要把握好检测作业时机，才能实现对各种不同无损检测技术的综合应用。在选择压力容器检测时机时，要在结合检测目的的基础上，进行全面分析，及时发现压力容器存在的缺陷，为后期采取合理补救措施处理提供支持。（2）检测方法。不同无损检测方法的优势和适用范围都不同，因此，在检测压力容器时，要对采用的无损检测技术进行科学分析，做好相应选择。第一，对压力容器的制造方法、材料进行分析。第二，对压力容器可能存在损伤模式进行分析，对容器变形或缺陷部位进行判断，依据预测结果，选择一种合理的检测方法^[3]。（3）综合应用。不同无损检测技术优缺点各不相同，综合应用各种无损检测技术能够更好地完成对压力容器的检测。例如，在有些无法在容器内部进行检验时，在外表面采用超声波检测对压力容器进行埋藏缺陷检测，再结合磁粉检测或者渗透检测对压力容器进行外表面检测，针对压力容器中可能存在的缺陷部位进行重点检测，进而提升检测质量，确保检测结果可信度，方便后期缺陷处理作业的开展，排除压力容器存在的安全隐患。

5 结束语

总而言之，无损检测技术在压力容器检测上得到了很好的应用，降低了安全事故发生概率，为我国工业企业良性发展提供了技术保障。在未来仍然需要深入研究无损检测技术，从而将该技术应用于压力容器检验中，可以最大化降低检测成本，提高技术检测效率和检测结果精准度，促进应用行业的更好发展。

参考文献：

[1] 孙晓强，陈东辉，王巍 . 浅谈射线探伤在压力容器无损检测中的应用构建 [J]. 科技创新导报， 2018（17）： 36，38.

[2] 刘建平，姚博贵，牛步娟，等 . 转化气蒸汽发生器内孔焊技术 [J]. 压力容器， 2018（3）： 73-78.

[3] 陈鹏 . 无损检测技术在锅炉压力管道中的应用进展[J]. 中国石油和化工标准与质量， 2018（15）： 39-40