压力管道及压力容器中无损检测技术的具体应用探讨

周红兰 东营市特种设备检验所

一、无损检测技术的内涵

无损检测技术的出现解决了传统工业在发展过程中基于信息处理与储存方面的涉及安全生产方面的隐患困境。在涉及压力容器与压力管道的生产与经营中，相比于更多依赖经验与固化程序的传统工业运行状态，无损检测技术可根据前期储存的数据进行分析问题、解决问题，其控制技术正如电脑的构成一样，由中央处理器、存储系统、信息传输系统、电源系统等核心部分组成，具有安全性、可靠性、高效性的特点。具体来讲，其安全性特点主要表现在检测的操作方式、检测程序、检测介质安全，避免了破坏性检测造成的不良现象；其可靠性主要体现在在通过超声导波、超声波、磁粉等技术进行检测作业时，能够全面覆盖检测装置进行质量检测作业，获得较为完整和准确地检测数据，为后期进行数据分析、出具检测报告，对压力容器和压力管道的质量作出客观的评估打下基础；其高效性主要体现在，从生产企业的作业效率、经济效益角度分析，使用无损检测技术对压力管道或压力容器进行质量检测时，通常以分钟为单位，具有短时、精准的特点，能够在较短的时间内完成装置的质量检测作业，为压力装置的质量提升、安全稳定运行提供了保障。

二、压力容器无损检测技术的应用

（一）无损检测技术在压力容器生产制造环节的应用

无损检测技术的应用在压力容器的生产制造环节发挥着重要作用。其一，为保证生产压力容器的原材料的质量，对其生产所用的钢板等原材料进行超声检测，可及时发现原材料存在的潜在缺陷，避免在后续生产工序中出现问题，间接降低了容器的生产成本；其二，在生产制造环节，可对某关键制造环节进行无损检测，例如，经过缺陷修磨的容器表面进行磁粉检测，可保证其表面不得有裂纹、夹杂等缺陷的存在；其三，在产品完工后，基于某些材料的再裂纹倾向或延迟裂纹倾向，在热处理以后应当进行再热裂纹检测或在焊接完成24h后进行无损检测，可在某种程度上保证产品质量。对于压力容器而言，会有一些焊接处，焊接处也是风险点，应当在焊接完成后增加一次无损检测，保证容器的安全性能。

（二）超声导波技术的原理及应用

超声导波技术是一项近年来备受关注的无损检测技术之一，导波是一种由于介质边界的存在而被限制在介质中传播的，同时其传播方向平行于介质边界的波。与传统超声检测需要按点扫描的方法相比，超声导波技术可沿着传播路径长距离传播。

目前，超声导波检测主要应用在压力管道的检测中，其较强的感应能力对发现管道内横截面的金属损伤、管道检修等方面具有很大的应用价值。其应用模式主要有三种，一是应用最为广泛地单一模式导波检测，该技术通过将复杂导波转变为单一导波，有利于更为准确地进行数据统计和分析，一旦遇到管道腐蚀、裂纹、凹坑等情况，就会产生反射信号，有效的帮助压力管道检验人员实现压力管道的全覆盖高效检测，避免漏检情况的发生；二是能够适应更为复杂情况的多模式导波检测，可弥补单一导波仅能发现一种类型的管道缺陷地不足，多模式导波检测技术可实现同时检测多种类型的管道缺陷，但是对检验人员的要求较高，需要熟练掌握不同模式导波的回波特点，并作出判断；三是模态声发射技术，该技术可快速释放能量对管道内的运输流体进行检测，实现动态监测，掌握管道实时运行状况，实用性较强，但是该技术目前发展时间较短，还有待进一步研究和实践。

（三）多种无损检测方法的组合应用

不同的无损检测方法具有不同的优缺点和适用范围，不同检测方法之间也不存在完全替代性。例如，适用范围相似的超声波、TOFD、射线等均可用于内部缺陷的检测，但是检测厚度的适用范围不同，6-500mm的容器厚度可用超声波检测，射线为2mm,TOFD为12-400mm。对于表面的裂纹、分层等缺陷，可选择磁粉或渗透等检测方法，而磁粉和渗透相比，又会有灵敏度、检测繁简、检测成本、缺陷检出率等方面的差异，两者在被检对象形状方面的要求也不一样，因此，在对压力容器进行无损检测时，就需要综合运用不同的检测方法，可达到事半功倍的效果，保证压力容器的安全性能。

（三）压力容器检验检测人员专业素质的提高

压力容器无损检测技术的高质量应用关键还是靠高素质的检验检测人员，因此，培养一批高素质的专业人才是提高压力容器检测水平，保证压力容器安全运行的重要措施之一。一方面应当加强对在职检测人员的知识和技能方面的培训，提高其理论知识水平和实践操作水平；另一方面，应建立完善无损检测工作的质量和安全管理制度，明确检测岗位职责，细化检测方法，提高检测人员安全和责任意识。

三、结语

目前，无损检测技术已经得到了广泛地运用，大大提高了压力管道与压力容器的质量和安全，但是，在应用过程中，仍存在很多问题，如何综合运用无损检测技术，完善检测流程，健全安全管理制度，仍需要我们不断去探索和总结。再者，随着信息技术的迅猛发展和大数据时代的到来，比如神经网络人工智能的发展、5G时代的到来、大数据分析的应用等，无损检测技术也会随其有新的飞跃，将会在传感精度等方面有大的提升。