基于射线检测技术在压力容器检验中的应用解析

舒玲玲

（江苏中圣压力容器装备制造有限公司，江苏 南京 210047）

对于压力容器来说，作为重要的特种设备之一，极容易导致爆炸或中毒等事故的发生，所以开展其安全检测工作是非常有必要的。而针对于无损检测技术，主要是指维护被检测对象，由材料内部结构异常或缺陷的存在，对一系列反应的变化加以利用，如热、声、光等，以此来对各种工程的材料、零部件、结构件内部等进行探测，同时准确判断和评价缺陷的类型、性质、形状等，以免严重损伤到材料与设备。在无损检测方法中，射线检测、超声波检测、磁粉、渗透等得到了广泛应用。其中，在压力容器检验中，射线检测技术具有较高的应用价值与优势。

1 射线检测的具体方法及原理

1.1 射线照相检验技术

通常来说，X射线照相检验技术、射线照相检验技术等，是射线照相检验技术的重要构成内容，凭借广泛性和灵敏性等优势，在国内外应用的射线检测方法中享有较高的知名度与美誉度。其中，在对射线强度进行检测的过程中，感光胶片得到了广泛应用，通常来说，在射线感光胶片上，对应的有缺陷部位所接受的射线较多，从而有助于缺陷影像的形成。射线照相检验技术，可以不断增强图像的质量，但是具有漫长的检验周期，且需要投入较高的费用。

1.2 射线实时成像检验技术

射线实时成像检验技术，其构成要素主要包括图像增强器、成像板等，属于重要的射线实时成像检验系统之一。其主要随着成像物体的变动，图像会发生变化，也就是说，在透照的同时，可以对产生的图像进行观察，所以是至关重要的一大检验方法。通过射线检测技术的应用，有助于对压力容器内部状况进行准确描述，凭借其良好的技术实用性，可以给予检测效果强有力的保证。在射线检测结果保存方面，可以根据检测时间的标准来进行，将检测数据保存起来，从而防止压力容器检测数据出现不完整性、失误现象。基于实践操作视角进行分析，在铸件检测与焊接质量等方面，射线检测非常值得应用，其技术可以紧密融合于超声波检测技术。

1.3 射线探伤的基本认知

在压力容器检验过程中，无损检测技术的应用价值突出，不仅可以提高检测精度，而且还不易受外界影响。基于实际操作角度，射线探伤检测与X射线检测比较类似，尤其在工作原理与适用范围方面。在具体操作过程中，射线探伤中放射性元素可以对不同射线发射予以支持，且具有较强的射线穿透性，在应用方面，不易干扰到外界环境，从而将射线探伤检测的深度与广度提升上来，更好地检测压力容器内部环境，确保其检测的全面性、准确度与可靠性，非常适合应用在压力容器无损检测领域。

2 常用压力容器无损检测技术

2.1 超声波检测技术

对于该项技术来说，主要是指在介质中传播和反射时，超声波的衰减程度明显，通过分析衰竭后的超声波，可以对被检测设备表面存在的缺陷予以明确化。基于实际应用角度，超声检测技术，可以有效检测焊缝内部埋藏缺陷等，并在压力容器高压螺栓的潜在质量缺陷中也比较适用。与此同时，该方法还具有较强的灵敏度、指向性、穿透力等，确保良好的检测速度。但是也存在着一些缺陷，也就是定量表征的准确性不够。

2.2 渗透检测技术

对于该项技术来说，主要是指在被测工件表面，涂抹特制的渗透液，再通过显示剂的应用，确保渗入缺陷的渗透液在工件表面显示出来，以此来将缺陷挖掘出来。在实际检测过程中，液体必须要在压力容器表面保持高度浸润，在压力容器中存在缺陷的情况下，可以为液体渗入压力容器缺陷位置的壳体中创造有利条件，然后及时清理压力容器表面的渗透液，加强显像剂等使用，以便于准确检查压力容器，在检测出残留的渗透液的情况时，是渗透液所在位置存在缺陷的重要象征。对该技术的优势进行分析，主要体现在操作简便、费用较低等方面，而缺陷点主要是指无法检测埋藏于表层以下的缺陷，仅仅可以对开口暴露于表面的缺陷进行检测，同时还会为工件所在环境埋下一定的隐患。

2.3 磁粉检测技术

对于压力容器高应力集中部位，磁记忆检测方法具有较高的应用价值，以此来将表面裂纹、内部裂纹等挖掘出来。该技术在无损检测技术中应用频繁，但是实际的应用需要借助其他无损检测方法的扶持。而对于磁粉检测技术，所用的设备装置并不复杂，具有较强的操作性。同时也具有较强的直观性，这与射线检测技术相类似，对于现场作业人员来说，可以借助直观观察，以此来对压力容器质量缺陷所在位置加以确定。基于此，磁粉检测技术凭借磁场相关特性的应用，所以不能检测非铁磁材料制造的压力容器，同时分析检测的对象，主要在钢板的角焊缝等焊接部位有所体现。

2.4 声发射检测

对于声发射检测技术而言，作为重要的无损检测方法之一，其动态性特点显著，从声发射信号对应的裂缝情况出发，可以为裂纹所在区域和状态的判断提供一定的依据，不断提高压力容器安全检测效率，并为压力容器安全性能的提升创造有利条件。

3 压力容器检验中射线检测技术的应用现状

在压力容器检验工作中，射线检测技术的应用优势不容小觑，不仅可以将工件内部缺陷大小与形状充分反映出来，而且还可以准确分析缺陷。同时，还可以防止工件长度与宽度尺寸的定量分析出现失误现象。对于射线的底片，由于具有检验原始记录的性质特点，所以可以长期进行保存，同时非常适合在体积型缺陷的检测方面进行应用。其中，对于体积型缺陷来说，主要在压力容器工件的夹渣等方面得到体现。

但是在实际应用方面，射线检测技术很难在面积型缺陷中起到良好的作用，但是无法有效提高缺陷检出率。为了有效预防出现漏检问题，应积极调试透照角度。如果工件厚度较大，不仅无法将检验的灵敏度提升上来，而且在压力容器角焊缝、棒件等检测方面也并不适合应用。此外，射线检测技术，在压力容器的厚度、方向等方面有着较高的实施难度，对于技术人员来讲，应基于厚度对比试块，为检验提供一定的辅助作用。在该现状的影响下，射线检测效率并不高，且与成本控制需求也并不相符，从而不利于技术应用控制效果的提升。更重要的是，在压力容器检验检测中，射线会严重威胁到人员的身体健康，而防护措施的应用，在一定程度上会对射线检测的准确性造成干扰。

4 线检测技术在压力容器检验中的具体应用

4.1 压力容器焊缝缺陷评估

要想不断提高压力容器制造水平，无损检测方法，在焊接的焊缝质量检查中具有较高的应用性，在进行无损检测过程中，应从检测的目的出发，对检测的时机进行合理选择，如在封头压制成型后，应立即进行封头拼接的焊缝检测，为危险性缺陷的检查提供极大的便捷；对于拼接焊缝，100%射线或超声波检测应及时落实下去。在具体的实施做法中，应按照下料-小板拼成大板-成型-无损检测的顺序来进行，最大程度地确保成型后的合格性。一般来说，在焊缝及热影响区内，经常会产生微裂纹，所以在其检测方面，综合测试方法更为适用。对于超声波检测，在压力容器焊缝及附近微裂纹应用过程中，应严格控制探头的倾斜角度，在探头倾斜角度过高的情况下，极容易增加波程，从而使波能出现严重的消耗问题，不利于探伤灵敏度的提升，反之，在探头倾斜过低的情况下，裂纹等缺陷很难被及时挖掘出来。

同时，焊缝的扫描死角也是不容忽视的，在探头做锯齿形运动的基础上，应将倾斜角度调整到最佳。在这一方面，由于扫描位置与扫描讯号之间的关联性显著，在焊缝接扫描过程中，在超声波反射面的焊缝波纹处，可以用耦合剂进行涂抹。需要注意的是，扫描焊接接头热影响区，焊接接头热影响区与焊缝区的缺陷类型有着明显的差异性，从而应对该区的潜在缺陷性质进行合理判断。

4.2 压力容器安全管理

在承压设备的内部缺陷检测过程中，射线检测属于重要的方式方法，特别在检测体积型缺陷这一方面。为了将压力容器的安全检测水平提升上来，强度均匀的X射线具有较高的应用价值，在射线透过被检测物体时，有缺陷部位与无缺陷部位对射线吸收能力差异性较大，相比于无缺陷部位的射线强度，有缺陷部位的射线强度更大一些，所以可以对工件中的缺陷问题进行准确判断。对射线照相技术的检测对象进行分析，主要包括尺寸不同的容器、管子的对接接头等，其中，可以对铸件的常见缺陷进行准确辨别，如气孔、裂纹缺陷等。

4.3 射线检测底片复评抽查的质量控制

底片质量较差这一问题，在射线探伤底片质量方面比较常见，而且对于底片的评定造成严重影响。其中，对深度对比试块的选用的重视程度明显不足，一定程度上影响到准确评价内凹、根部咬边等缺陷。基于此，在射线底片复评方面，对于检验人员来说，应做到以下几点：

首先，应高度了解重要缺陷的性质评定，其次，基于检验人员角度，应根据现场交底的要求，高度关注射线检测比例、部位等，同时也要定期开展底片的复评审查工作。最后，在审查射线检测报告时，检验人员应对压力容器片号、缺陷性质、尺寸等进行反复检查，如果片与合格标准不相符，应及时予以返修复拍，接着对应报告的齐全性、所有检测的焊口是否合格等进行检查。

4.4 射线检测工艺的监督检验

（1）检测专用工艺卡的抽查。对于检验人员来说，应对压力容器的检测比例、射线检测方法等级等进行严格抽查，在射线工艺卡的抽查方面，应提高对其通用工艺规程覆盖范围的高度重视，特别对于工艺卡内的Ⅱ级或Ⅲ级人员填写。

（2）射线透照几何方式选定的抽查。在对透照方式进行选择时，应对工件特点、透照灵敏度、缺陷检出特点等因素进行全方位、多角度领域的分析，在可实施的情况下，应加强单壁透照方式的应用，次选双壁透照方式。

（3）检测过程控制的监督检验。在这一方面，基于检验人员角度，应加大对射线拍片操作的质量、底片评定质量等控制力度。为了不断提高射线拍片操作质量控制水平，检验人员务必要从工艺指导书操作出发，在底片评定质量控制过程中，射线Ⅱ级以上的人员应积极参与到射线底片初评方面，其中，应高度关注评片室的环境，尤其对于观片灯的光强，然后应将底片质量检查工作落实下去。在底片合格以后，应严格遵循焊缝验收标准要求，对焊缝等级进行明确化，在评片过程中，其记录应涉及到片号、缺陷性质、缺陷位置等。在初评后，射线Ⅱ级及以上的人员还要进行复评。在复评过程中，如果不符合初评结论，应与初评者保持密切沟通，采取复拍片等方式再次验收。面对超标缺陷的发生，应第一时间与当事检验员取得联系，并让检验人员复评底片，为确定是否复拍提供一定的依据。

5 结束语

综上所述，在压力容器安全检测方面，射线检测技术的应用势在必行，现阶段，射线照相检测技术、射线实时成像检验技术等具有较高的应用优势，其成熟度较高，但是仍然存在着一些不足之处，对此应不断完善设备技术，将检验结果的可靠性与安全性提升上来。同时在压力容器检测方面，应对无损检测技术进行合理应用，如射线检测、超声波检测、渗透检测等。但是要注意的是，每一种无损检测技术均有着不同的工作原理，检测范围的差异性也比较大。