无损检测技术在压力管道检验中的运用

吕正艳

摘要：在压力容器工作的过程中，人们格外关注安全性问题，所以在实际的工作环节需要针对压力容器进行周期性的检测与维护，这样才可以确保整个锅炉处于稳定的、安全的运行状态之下。在目前的锅炉检测之中，无损检测技术凭借其不会对容器造成损伤、效率高、操作安全等优势得到了广泛的使用。因此，本文主要对无损检测技术在锅炉压力容器检验之中的应用进行分析，为检验员在压力容器检验中提供参考。

关键词：压力容器;无损检测;检验

1.无损检测技术分析

随着时代的不断发展，现阶段无损检测技术的应用范围越来越广泛，不管生产还是检验中对于无损检测技术的重要性都不言而喻。在所有压力容器的检测方法中，无损检测技术应该属于最为常见的方法，无损检测技术主要是针对压力容器的材质检测，利用专业的仪器设备对压力容器的制造工艺、内部质量情况、构造情况、使用介质情况等方面进行对应的无损检测。通过有效应用无损检测，可以规避对压力容器带来材料方面的损坏，并且可以对压力容器内部的微观结构加以探测。当然，针对不同构件之间的焊接情况也可以进行有效的分析和检测，使用无损检测技术就能为后续的设备检修工作、设备维修工作奠定良好的基础。在实际的工作环节，通过有效应用无损检测技术，其主要包含了超声波检测技术、渗透检测技术等，能针对压力容器的不同区域位置进行检测，选择有效的检测方法进行对应的操作，确保整个检测工作的效率和质量。

2.无损检测技术的具体运用

2.1超声波检测技术

在压力容器无损检测技术中，超声波检测技术最常见，其工作原理主要是利用1.2～3.4MHz的超声波与压力容器产生相互作用，然后分析在散射、反射、投射等作用下出现的声波，得到锅炉结构、几何特性、缺陷等方面的精准参数，这有利于相关人员分析设备的实际状况。针对超声波检测技术，凭借其灵敏度高、穿透力强、定位准、成本低等多方面的优势在锻件缺陷、铸件缺陷、焊缝缺陷等各种检验工序之中得到使用。

2.2磁粉检测技术

在压力容器的无损检测技术中，磁粉检测也是常见的一种，其工作原理主要是利用工件缺陷以及不同材料存在不连续性，使得工件表面或者附近磁力线发生变化导致漏磁场。吸附工件或者容器表面的磁粉，在合适的环境下可以见到磁痕，对比度较高的磁痕，按照磁痕进行分析与判断。该种检测技术缺点是：对被检测件的表面光滑度要求高，对人员经验和技术要求高，且能检测的范围也有限，无法进行大范围检测，消耗时间也长。优点：对压力容器无损，检测成本低，操作简单便利。

2.3射线检测技术

在常规性的检测中，射线检测技术也是重要技术之一，通过光能量较大的射线直接穿透锅炉，可以与其发生电离作用，进而产生光化学反应。射线本身的强度变化就可以将设备内部的缺陷情况表现出来。射线一般包含了X、Y、α与β射线几个类型。使用射线检测技术，其损害性偏低，并且适用范围较广，也可以产生直观的检测结果。但是会对检测人员带来有一定的伤害，同时对特定物体以及环境也会带来一定的不良影响。

2.4渗透检测技术

渗透检测主要是通过渗透浸润与毛细管现象进行锅炉检测，通过直接将带有颜料的燃料涂抹在工件表面，按照渗透浸润的基本原理，使颜料逐渐渗入工件的缺口，利用显示剂就可以将工件的问题显示出来，进而检测出工件的缺陷。渗透检测操作简单，并且灵敏度较高，但是只能对工件表面的缺陷进行检测，无法对内部缺陷进行检测。

2.5涡流检验技术

涡流无损检测技术作为无损检测的主要技术之一，其主要是通过交变磁场，进而针对检测设备的内部电磁感应产生的封闭电磁涡流进行数据方面的分析，最终得到设备的缺陷以及其余的检测结论。一般而言，涡流检测主要是在金属材料检测之中使用，不需要与锅炉压力容器的本体相互接触，就可以利用速度快、自动化的操作进行缺陷方面的检测。但是由于只适合在金属材料检测之中使用，所以对于锅炉本身形状、材质以及尺寸等方面都有着较高的要求。

3.无损检验技术应用分析

3.1试件制作

对直径377mm、长度250mm、壁厚10mm的管道，焊接阶段因人为操作不规范出现气孔、未焊透、夹渣等缺陷。

3.2超声波探伤仪准备

在实际的检测过程中，选择CTS-26超声波探伤仪，标准试块选用CSK—IA、CSK—IIIA。在具体的仪器调试阶段，首先是按照《压力容器无损检测》进行超声波检验，从K2探头入射点进行测试，然后按照1：1的比例来调整水平扫描距离，制作距离为波幅曲线，之后设置好检验的灵敏度，在示波屏划出后直接设置4dB表面粗糙补偿度以及对应的曲面补偿分贝值。

3.3打磨探测面

对于新出厂的钢材基本上都不会出现腐蚀现象，不需要进行打磨操作。长时间使用的锅炉压力管线虽然擁有防腐与保温的措施，但是依旧存在一定的腐蚀现象，所以在其检验阶段需要确保表面的粗糙度达到6.3μm。

3.4开展检验

在进行探伤检验的过程中，首先要针对人工试验管线进行焊缝方面的检验，之后进行15.3km的锅炉压力管道检验，在检验2642个对接接头之后发现管线的合格率只有31%，还有1830个对接接头的根部没有完全焊透，最为严重的位置上的缺陷达到150mm。在出现缺陷之后，针对实物进行解剖检验处理，发现的确存在大量材料没有焊头的问题，其距离表面的深度为4-5mm，这部分超标缺陷的接头会对锅炉压力管线的正常运行造成影响。

本次检验使用的是超声检验法，在锅炉压力管道之中对其进行无损检验，发现有1830个对接接头根部没有焊透的现象，这样就可以证明在锅炉压力管线的检验工作中超声波检测法是非常有用的，在日常的检测与维修之中值得广泛的推广和使用。

结语

压力容器的使用量随着工业增长也随之增长，因此无损检测的应用也将越来越成熟，在未来的无损检测技术发展中需要结合实际情况不断改革与创新，提升无损检测技术水平，让其更好地运用在锅炉压力容器检验之中，促进相关行业企业的可持续发展。

参考文献

[1]孟伟权.锅炉压力容器检验方法分析与研究[J].机电信息，2019（15）：147-148.