渗透检测在压力容器、管道无损检测中的应用

石敬峘

摘要：以全面提升压力容器以及压力管道的运行安全性和稳定性为目的，围绕质量检测的技术分类展开分析，着重研究了渗透检测的具体类型以及应用原理，通过具体的案例分析了不同的表面无损检测技术的适用范围和应用效果。选择渗透检测对容器进行无损检测，不仅可以快速定位容器的质量缺陷，还能够为整体压力设备的安全运行奠定良好基础。

关键词：渗透检测；压力容器；压力管道；应用效果

随着我国社会发展水平的逐步提升，各行各业都在进行生产技术体系的改革，其中一部分产业在设备升级的过程中涉及了特种设备，压力管道和压力容器是十分常见的结构。渗透检测是无损检测技术中的重要组成部分，能够为压力管道以及压力容器提供最基础的质量检测。本文以理论分析和文献研究为主要方法，探讨渗透检测的具体应用可靠性以及安全性，确保能够为特种设备以及特殊行业的发展奠定良好基础。

一、渗透检测技术的相关理论阐述

（一）渗透检测的具体分类

首先，按渗透液燃料成分能划分成荧光着色、荧光、着色三种检测方法；按渗透液的去除方式又可以划分成亲油性后乳化、可水洗性、亲水性后乳化、溶剂性去除这4种方式[1]；按检测的灵敏度可以划分成5个不同的标准，即超高级、高级、中级、低级、很低；按显像剂的类型可以划分成干粉、水溶性、水悬浮性、非水湿、特殊应用显像剂及自显像剂6类；按去除剂的类型，又可以划分成特殊应用类溶剂去除剂，非卤族类溶剂去除剂以及卤族类。

（二）渗透检测法的操作要点分析

由于压力容器和压力管道大部分为特种设备，在进行质量检测的过程中，渗透检测法虽然可以做到无损检测，但是为了进一步提升检测结果的精准性以及检测过程的安全性，还需要严格地进行操作要点的把控。结合我国当前的绝大部分压力管道和压力容器渗透检测经验来看，可以从以下几个方面进行调整。

首先，温度控制。压力容器渗透检测的温度通常为10℃～40℃，在检测的过程中，受检测的区域需要进行温度调控，确保在常规停机状态下进行检测，这样才可以提升检测有效性。

其次，排除干扰因素。干扰因素可以结合压力管道以及压力设备的具体使用环境以及使用情况进行划分。其一，压力管道和压力设备在日常使用的过程中会有较多的干扰因素，会影响渗透检测的精准性，例如日常清洗残留的化学清洗剂、生产安装过程中的焊接位置质量、使用期间附着在设备表面的污染物等。这些因素不仅会影响渗透检测的精准性，还有可能和渗透液出现化学反应，影响最终的灵敏度。因此在进行渗透检测之前，需要结合检测的设备进行全方位的清理，清理之后还需要做好所有清理剂的残留检测，确保清理剂无残留，检测设备干净整洁。其二，在压力设备和管道使用的过程中，前期的加工工艺可能会导致检测区域出现开口封闭的情况，或者出现了缺陷被掩盖的情况。针对这些现象需要通过浸蚀方式进行处理。其三，针对空心的管道进行渗透检测时，需要利用静电喷涂法进行渗透液喷加，避免过量的渗透液在零件上渗入管道内部，从而影响管道的正常使用[2]。受检表面的多余渗透液需要通过合理的方式进行去除，避免出现去除过度的情况，尤其是针对可水洗性的渗透液，避免过度清洗，导致检测结果灵敏度下降。

在检测干燥的环节，需要利用恒温控制的热风循环方法进行干燥，干燥温度控制在70℃左右，干燥的时间控制在半小时以内，避免过度干燥导致检验灵敏度下降。溶剂悬浮湿式显像剂的添加需要利用喷涂法，避免导致渗透液被冲洗，从而出现漏检现象。

二、渗透检测在压力容器及管道中的实际应用案例

依托某生产企业的特种设备进行无损检测分析，利用对比筛选的方式判断渗透检测方法的具体应用效果，确保能够为整体生产线的安全运行奠定良好基础。

（一）检测对象分析

1.压力设备检测

某化工企业在生产加工的过程中，严格地进行生产线的安全性控制是生产重点，生产线上有大量的压力容器以及压力设备，是要进行阶段性的安全检测。本次实验检测的对象为CH₃Cl过滤器，是典型的压力设备，设备材质S30408，规格1200mm×4313mm。这种设备在日常生产加工的过程中，需要处理有毒有害以及易燃易爆的材料。

需要对设备进行定期的检查，为了确保设备安全运行，降低检测技术对设备实用性产生的影响，必须做到表面无损检测，分析是否出现缺陷。而无损检测技术的类型众多，包含了最常规的渗透检测、涡流检测、超声波检测、磁粉检测等。确定最适用于该设备的无损检测技术是提升检测科学性的重点。

（1）确定检测方法

首先从不同无损检测的技术原理层面来讲，磁粉检测主要是通过磁场作用的方式能够快速断定铁磁性材料的表面以及近表面缺陷；涡流检测，主要是利用电磁感应的方法，主要应用在导电材料表面和近表面缺陷的检测中，例如管线、棒材等[3]；而渗透检测主要是通过毛细作用原理进行检测，通常应用在非多孔材质的表面开口缺陷检测中。

结合本项目中的检测设备来看，由于设备材质S30408，所以不能使用磁粉检测技术进行检测；由于设备容器的直径达到了1.2米，其中承装着大量的易燃易爆介质，而涡流检测必须要进行设备通电，因此也无法适用于本次检测项目。通过技术人员以及专家的讨论，确定采用渗透检测技术进行压力设备的检测。

（2）渗透检测技术具体应用流程

在操作的过程中，由于压力容器对接接头的无损检测比例划定成了全部和局部两种类型，在实际应用的过程中抽取了设备下封头环缝整圈、“T”字口纵缝1.5m这两个区域进行深度检测，具体的检测结构如图1所示。

第1步需要在焊缝位置喷洒清洗剂，清洗剂干燥之后直接将渗透剂涂在表面上，等待10分钟之后利用清洗剂将表面的渗透液去除，自然干燥后再喷涂显像剂，等待10分钟之后进行观察。

（3）检测结果及问题处理

按照规定手法进行无损检测之后，发现容器的下封头环缝处外表面

存在数条裂纹，主要集中在熔合区和热影响区；而随着时间的不断延长，受到毛细作用的影响，裂纹逐渐发育，对于压力设备的正常运行造成的影响会逐步加大[4]。结合常规的压力设备检修经验来看，表面的裂纹单纯依靠打磨的方式无法全面消除，而在实践尝试之后，本检测设备的裂缝并无法通过打磨方式进行改善。因此，通过研究之后决定需要更换封头，从源头上避免了接头位置出现泄漏造成的人员和财产损失。

２.补集器压力管道检测

某公司生产线上有一条泡沫补集器压力管道，为了确保生产运行安全性，需要进行阶段性的检验。该管道的材质为316L，规格DN65mm×3.5mm，实际结构见图2，在质量检测的过程中，需要判定管道表面是否存在缺陷。

在进行操作的过程中，管道检测必须符合操作规章制度，本管道的材质为316L，排除了应用磁粉检测的可能性，由于输送的材料为易燃易爆材料，不可以利用涡流检测方法。因此选择渗透检测进行质量检测，具体的操作手法以及流程与上文的压力设备检测相同。通过检测之后并未发现管道表面出现缺陷，可以继续投入生产。

三、渗透检测技术应用注意事项及发展分析

渗透检测虽然是一种应用较为广泛的无损检测技术，但是在实际使用的过程中还会出现不同的干扰因素，对检测结果造成影响，那么在实际应用的过程中，要分析对检测结果产生影响的重要事项，带着发现问题、解决问题、创新策略的想法，进行渗透检测技术的升级。

（一）裂缝角度以及规则程度，对渗透产生的影响

对于渗透检测灵敏度造成影响的因素较多，排除了最常规的渗透材料以及工艺方法等缺陷，本身的实际情况对于渗透检测的灵敏性造成的影响最为直接，大多数的都是裂缝的深度、宽度、角度以及长度，而这些因素对于灵敏性造成影响的前提条件是裂缝本身处于不规则的状态。不规则的裂缝也就导致了一部分区域裂纹较小，开口有限，导致渗透液无法快速渗透裂缝内部；而开口以及宽度和深度均相同的裂纹，渗透液更容易在有角度的位置快速渗透，裂缝越尖锐，则检测的灵敏度越高[5]。

那么在实际检测的过程中，需要结合已经检测出的裂缝缺陷，判断该位置日常所受到的压力以及磨损影响，以经验和实际检测结果相辅相成的方式，分析裂缝的具体发育情况。而针对一部分不够明显的裂缝，需要通过更加合理的方式进行检测。

（二）在役生产设备穿透裂缝的检测影响

针对压力管道和压力设备进行检测时，主要检测是否存在渗漏问题，因此常规的渗透检测分为表面检测以及穿透检测两种，表面检测则是结合表面轻微缺陷进行判定，穿透检测则是针对已经出现了渗漏的位置进行检测，这些渗漏点可能发育情况并不明显，在日常使用的过程中并不会出现大规模的气体或者溶液渗漏情况，但是始终处于扩张状态，必然导致大规模的泄漏发生。

针对这种类型的检测，在必要情况下，需要将压力管道以及容器中的液体和气体介质完全清理出来，确保容器无内压，这样渗透液可以快速地通过已经出现的渗漏孔进行渗透，避免穿透性裂缝处于闭合状态，更可以快速地进行质量检测。渗透检测剂如与容器中盛装的液体介质成分结构相似，检测效果也较好。另外，针对已经空置的压力容器，在外部进行渗透检测的过程中，可以同步在容器的内侧施加渗透液，也可以提升缺陷以及渗漏位置检测的精准性。

四、结语

综上所述，利用渗透检测技术针对压力容器和压力管道进行检测，在表面无损检测领域应用得较为广泛，具有更高的灵敏度，能够直接检测表面存在的裂缝问题。为了进一步提升检测结果的精准性，还需要结合可能出现的问题进行多角度分析，利用多种辅助技术进行全方位检测，不仅可以提升检测结果的可靠性，还可以加快检测速度，降低检测费用，从而为特种设备的安全运行以及生产奠定良好基础。

参考文献

[1]薛永盛，娄旭耀，刘鹏鹏，等.小口径长直管管内壁堆焊层渗透检测技术研究与应用[J].无损探伤，2022，46（05）：41-42.

[2]钱冰，张树川，姚新宽.锅炉和压力容器及压力管道检验中裂纹问题分析[J].新型工业化，2022，12（07）：67-70.

[3]王俊茗.压力容器的无损检测技术研究[J].造纸装备及材料，2022，51（06）：127-129.

[4]翁京辉.无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术研究[J].中国设备工程，2022（04）：171-172.

[5]张阳，徐新民，王艳杰.无损检测方法在压力容器检验中的应用[J].设备管理与维修，2021（22）：120-122.

作者单位：石油化工工程质量监督站总站北京站