压力容器管道裂纹检验中无损检测技术应用分析

单会娜

（浙江省特种设备科学研究院，浙江杭州 310020）

0 引言

由于压力管道和压力容器承受的压力值较大，长期在高温和高压的环境下运行，一旦它们内部出现裂纹，将会严重威胁工厂的生产安全和工作人员的生命安全，所以在加工过程中，一定要重视压力管道和压力容器的裂纹检测，确保压力管道和压力容器的质量满足要求。

其质量受影响的因素较多，如果设备的质量不能满足要求，随着时间的推移可能会出现裂纹。

对于压力容器和管道而言，内部出现裂纹是致命的质量隐患和安全隐患，可能会导致设备爆炸等安全事故，所以一定要重视裂纹的检测工作，合理应用无损检测技术及时发现压力容器的安全隐患，并结合其裂纹类型深入分析压力容器和压力管道出现裂纹的原因，并采取有效的措施进行预防，提升压力容器和压力管道的质量，进一步促进我国工业建设的发展。

1 压力容器管道的常见裂纹

在工业生产过程中，由于压力容器和压力管道的运行环境较为恶劣，再加上其长时间的使用，经常会导致压力容器与管道出现质量问题。容器裂纹和管道裂纹很难被发现，但是这种质量隐患危害较大，当压力容器和管道处在高压、高温环境下时，裂纹可能引发容器和管道渗漏最终导致设备爆炸，所以一定要重视容器和管道裂纹的隐患检查工作。工业生产中，常见的容器和管道裂纹有以下3 个类型。

1.1 应力腐蚀裂纹

在压力容器和压力管道的使用过程中，应力腐蚀裂纹是比较常见的裂纹，产生原因主要是设备在长时间的应力和腐蚀环境综合作用下导致的。一般情况下压力容器和压力管道材料是金属材料，应力最大处金属材料最为薄弱，如果周边环境存在腐蚀性的物质，就会对容器和管道产生腐蚀作用，最终导致容器和管道裂纹的产生。通常这种应力腐蚀裂纹呈带状分布，在压力容器和管道应力最大处发生的概率较大，所以在压力设备的日常巡视和检修工作中要做好这方面的检查，及时消除安全隐患，提高工业生产的安全性。

1.2 过烧与过热裂纹

在工业生产中，某些产品的生产过程需要高温条件，所以压力容器经常会在高温下工作，在长时间的高温工况下一些金属容器会出现过热裂纹。这种裂纹产生的主要原因是：高温使得容器表面的金属氧化物晶体分子更加活跃，在长时间的作用下它们会逐渐扩展，最终导致容器表面出现细小的裂纹。这种过热裂纹的特点是：一些表面的裂纹，不会影响压力容器的正常使用，而一些已经深入容器内部的裂纹，会危及压力容器的使用。所以在工业生产安全检查过程中，一定要做好高温压力容器的裂纹检查工作。

1.3 焊接裂纹

当前很多工业生产中安装有压力管道，这些管道多数情况下采用特定的金属板卷制、焊接加工，在一些高温环境下这种加工工艺很容易产生管道裂纹，同时也很难避免焊接裂纹的频繁出现。金属材料在受热情况下，通过人员的操作可以使其自然冷却。在焊接过程中，由冷却组织的内部快速溶解，可以保障不同元素在不同的环境下形成不同的溶解形势。如果焊接过程出现了温度降低的情况，那么金属组织的一些结构成分就有可能发生一定形式的转变。在一些比较活跃的元素的影响下，随着冷却结果的不断持续，裂纹有可能会转变成一种焊接形式的裂纹。

2 压力容器管道裂纹的有效处理措施

为提升工业生产效率，保障工业生产过程的安全性，企业一定要重视压力容器和压力管道的裂纹检验工作。结合压力容器和管道恶劣的工作环境，深入分析导致容器和管道裂纹的不利因素。在日常的工业生产中，提升压力设备质量，加强设备运行管理，提升工作人员的专业素养，健全容器和管道裂纹的检验制度，利用当前先进的无损检测技术来及时发现容器裂纹和管道裂纹隐患，给工业生产提供良好的环境。下面具体介绍3 种压力容器和压力管道裂纹的处理措施。

2.1 提升压力容器设备质量

在工业化生产的过程中，压力容器的质量是影响安全生产条件的主要因素。如果压力容器的质量足够好，即便其在恶劣的环境下使用，只要是在正常的操作下、在合理的使用年限内，压力容器出现裂纹的概率较低。所以要控制好工厂设备的安装质量，并按照要求定期对设备进行更换，以避免设备因为老化而导致的质量问题，保证工业生产的安全性。

2.2 规范压力容器的操作过程

（1）在减少裂纹产生的前提下，严格检查生产工序，认真控制压力容器的质量，防止裂纹因单个环节的错误而出现。

（2）在制作压力容器过程中，需要仔细审核和检查每一个细节：出厂前反复核对设备的质量，最大限度减少裂纹的产生；加工过程中要严格执行工艺流程，不断提升技术水平，以防止出现意外、失误等情况；在生产以前，技术人员需要认真审核工艺图纸，确保按照要求设计工艺图纸。

（3）技术人员应对制作材料严格把关，及时修改或更换不符合操作要求的材料，不断提高压力容器的质量。

2.3 重视压力容器和压力管道的裂纹检验

为进一步保证压力容器和压力管道的使用安全，一定要重视压力容器和管道的检查工作。由于设备的工作环境较为恶劣，一旦出现裂纹就会留下安全隐患，不利于工业生产的进行，所以要落实压力容器和管道的裂纹检验工作。为准确地检验出压力容器和管道是否有裂纹且不损害设备，就要合理应用无损检测技术来进行裂纹检测。为了提升压力容器和管道的裂纹检验准确性，需要熟练掌握无损检测技术的优点，并根据设备的不同合理选用，充分发挥无损检测技术在工业生产中作用。

3 压力容器管道裂纹检验常用的无损检测技术

为提升工业生产的安全，需要做好压力容器和管道的检测工作，但是检测方法又不能损害设备，所以对于检测方法的选择就比较考究。随着我国科学技术的不断发展，当前有多种无损检测技术被广泛应用到压力容器和压力管道裂纹检测中，按照检测技术原理的不同，可以分为超声检测技术、磁粉检测技术和渗透检测技术，它们各有特点。

3.1 超声波检测技术

超声波检测技术可以对容器和管道的各个角落进行检测，无论设备形状和内部构造多么复杂，它都可以准确地对裂纹进行检测。超声波检测技术的准确度比较高，如果压力容器和管道中有细小的裂纹，相应地超声成像的地方就会出现异常波动，这就表明检测位置有异常。这种检测技术被广泛应用到压力容器和压力管道的裂纹检测。为提升其检测效果，在应用该技术时要掌握以下要点：检测一个设备之后要及时清理探头，再进行下一步的操作；条件允许时可以使用不同的检测仪器对多个设备进行检测。

3.2 磁粉检测技术

磁粉检测是以磁粉做显示介质对缺陷进行观察的方法，操作简单方便，检测成本低，对铁磁性材料表面及近表面缺陷检测灵敏度高，是缺陷检测压力容器和管道的首选方法。不过它对被检测件的表面光滑度和检测人员的技术、经验要求较高，检测范围小、检测速度慢。

3.3 渗透检测技术

渗透检测技术是利用一些特殊的化学物质对压力容器和管道的裂纹进行检测，一般适用于化工厂的管道设备检测。渗透检测只能检出裂纹的表面分布，难以确定裂纹的实际深度，也不能发现一些极其微小的裂纹，因而很难对压力容器管道缺陷做出定量评价（图1）。另外，在检测过程中这些化学物质可能具有一定的危害性，检测人员和工作人员一定要做好防护。

图1 压力容器管道常见的裂纹和应对措施

4 结束语

我国工业生产中涉及到越来越多的压力容器和压力管道，它们的运行条件较为恶劣，在高温、高压长时间的作用下会出现安全隐患，一旦出现裂纹则在后期使用中可能导致爆炸事故，所以需要重视容器和管道裂纹检测工作，深入分析产生压力容器和管道裂纹的原因，并采取有效的措施控制容器和管道裂纹。为提升设备质量、规范人员操作，在应用检测技术时要采用先进的无损检测技术，并掌握其检测要点，合理选用检测方法，确保检测结果的准确度和工业生产的安全性，进一步促进我国工业化的发展。