高温环境下压力容器与管道的超声波检测技术

秦绪鹏

摘要：压力容器与管道在化工领域内是非常重要的应用设备，工作环境通常比较恶劣，引发设备问题的因素来源众多。因此要找到合适的检测方法，在不破坏设备基本运行的前提下，检测准确的排查出故障问题所在，及时解决安全隐患。超声波检测技术是一项应用范围十分广泛的无损检测技术，可以在高温环境下做出精准的缺陷检测，但是技术应用过程中会遇到一些问题阻碍，就需要进行具体分析，找出最恰当的检测方法。

关键词：高温环境;压力容器;管道;超声波检测技术

压力容器与管道的制造到检验等整个环节，都能够看到超声波检测技术的应用，我们需要得知设备耐高温能力以及在这种比较恶劣的环境内能不能阻止故障的发生，同时会不会对设备运行的本质造成比较严重的损伤，从而影响到设备的使用寿命。通过超声波检测技术，可以对这些基本情况做比较详细的了解，这也是这一技术在实际应用中的作用体现。但是在高温环境下，仍然有可能出现温度过高对超声波传递产生影响的现象，从而对检测结果的准确性产生影响[1]。

一、高温环境下超声横波检测中容易遇到的问题

超声波检测技术虽然带来了许多便利，相比其他检测技术更加适应高温环境，但是也不能够完全免除温度对检测结果精准度的影响。要知道在高温环境下，超声波的声速和声压都会随着温度升高或降低而发生变化。超声波声速能够测量距离和故障发生的具体位置信息，而温度对声速的影响会对后期获取的位置信息产生干扰。高温环境下也会对超声波产生衰减影响，而超声波衰减程度与设备材料特征系数分析有着很直接的联系。原本超声波衰减系数就是不断变化的，很难确定下一个具体的数值，再接触到高温环境的影响，更加难以确定超声波衰减系数，也就对检测结果的准确性保障产生干扰。高温环境下最好的检测方法实际上是与压力容器与管道进行触碰，从而得知温度对界面声压产生的不利影响。高温环境也会导致超声波探测的过程指向性的准确，故障位置的精度参数会被温度扰乱，只有提前了解变化规律，才能够更好地应用超声波检测技术[2]。

二、高温环境下压力容器与管道应用超声波检测技术的具体方法分析

（一）超声波检测的要求以及准备工作

超声波检测技术的应用需要依靠专业的检测仪器，但是检测仪器的操作标准和基本流程基本上大同小异没有明显差别，但是在高温环境下，如何更好的应用超声波检测技术还需要做好基本的准备工作。应用这一种检测技术需要准备好检测设备，根据环境内的实际温度，选择比较合适的高温耦合剂，只有这样才能减少对试样的损伤，更重要的是需要保持材料性能和试样性能一致。同时超声波检测技术应用仪器灵敏度也要提前检测，以更高的要求来检测灵敏度，根据温度特点，对灵敏度进行适当的补偿，同时也要考虑温度对超声波衰减的不利影响，按照规律，以正确的操作行为规范来对温度进行适当的修正，增加补偿量。探头探查方式可以分为两种，一种是前后探查，一种是转角探查，要考虑到在高温环境下，探头探查方式最佳的选择，才能够及时作出预防，减少探测结果的误差[3]。要知道探测探头最好不要长时间和试样表面进行接触，可以根据试样的厚度来选择灵敏度不同的探头，同时一次作业完成之后应该预留一定时间进行冷却，冷却完成之后再继续进行探头探查。

（二）超声波测量方法中的缺陷测量法

缺陷測量法可以对缺陷高度进行详细的测量，根据高度距离来大小缺陷的上下端点，从而测量反射波长，更加精准的判断出缺陷的高度。对于缺陷的长度测量，则可以通过左右断点回波测量法来精准获取信息。

（三）超声波检测技术实际应用

压力容器有不同的种类，在化工企业当中应用广泛，其中压力容器可以长时间在高温环境下工作，承压能力也较强，但是随着时间的推移，压力容器罐体内部遭受到了十分严重的腐蚀，出现严重的磨损。面对重要压力容器的使用情况检测，采用超声波检测技术经常性测量容器内壁的腐蚀程度，测量厚度数据，才能够精准的掌握容器使用过程中的具体情况。压力容器在使用过程中表面温度可以高至80摄氏度，如果简单地使用普通探头，其检测难度很大，也很难获得比较清晰的检测数据。面对这种情况，采用新型超声波探头，利用高温耦合剂进行详细的配合，便于超声波检测技术的应用。超声波探头在工作使用当中，对压力容器和管道的厚度有一定的要求，至少要有2毫米到25毫米才行。这样一来利用超声波进行数据检测，才能减少偏差，当厚度超过了25毫米，就很有可能形成过多的超声波回波，从而形成检测误区，给检测人员造成严重的干扰，数据测量失实。为了能够让超声波检测结果减少误差值，为后续给压力容器和管道进行检测提供便利，使用专业和匹配度高的超声波检测仪器，可以获得更加精准的检测数据，作为一个基准为之后其他的检测提供依据，对压力容器和管道的厚度数据掌握更加精准。首先利用手动检测模式，在获得各种需要的检测数据之后，我们可以及时记录下波形特点，之后在利用超声波进行检测的时候，就可以根据波形特点进行定位，增加检测的信度和精准度，检测的整个过程也更加的稳定。这样一来，比起传统检测方式，超声波检测所获得各项数据的精准度都更加有保障，同时也是处于理想状态的检测形式，为工业生产提供很好的检测途径选择，提高了工作效率，生产质量安全也更加能够保证[4]。

三、结束语

高温环境会对压力容器和管道的检测产生不利影响，干扰最终的检测数据的精准度，超声波检测技术虽然更加适应高温环境，但是还是会不可避免地被温度因素所影响。由此可见，超声波检测技术虽然应用广泛，也极大地方便了生产，但是仍然还有很大程度的进步空间，仍然需要进行技术完善，对技术应用过程中发现的问题作出分析，从而获得高精度的检测结果。

参考文献：

[1]董艳冲.超声波检测技术在压力容器检测中的应用[J].电声技术，2019，43（01）：49-52.

[2]孙健，房方.浅谈高温压力容器与管道在线检测技术[J].石化技术，2017，24（06）：13.

[3]朱春海.高温环境下压力容器与管道在线超声波检测技术[J].科技创新与应用，2013（09）：57.

[4]程华云，关卫和.高温压力管道在线检测技术[J].无损检测，2010，32（03）：184-188.