關于壓力容器焊縫以及其附近微裂紋檢測的分析

摘要：為了保證壓力容器運行的安全程度，提高其工作效率并延長其服役壽命，要定期對其進行安全檢測，尤其是對焊縫及其附近的微裂紋實施嚴格的檢測，以便及時發現問題，盡快解決以保證運行質量。文章論述了幾種常見的裂縫無損檢測技術，進而分析了壓力容器檢測的特點，針對具體的情況，介紹了檢測的一般過程，以期能夠為相關的實踐提供些許理論依據。

關鍵詞：壓力容器焊縫；微裂紋檢測；安全檢測；無損檢測

中圖分類號：TG441 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）30-0073-03

壓力容器的運行安全事關重大，不僅關系到國家的財產安全，也關乎人民群眾的生命安全，所以對其可能出現的問題要實施精準的檢測，爭取在壓力容器服役期間實現“零事故”記錄。壓力容器本身的構造和運行的環境對檢測的效果都會帶來一定的影響，因而為了提高準確度和靈敏度，最好采用多種檢測方式并行的策略，達到對問題“會診”的效果，進而提高其安全運行幾率。

1 幾種常見的裂紋無損檢測技術

對壓力容器焊縫和其附近微裂紋的檢測過程中經常使用到的是無損檢測方法，這種方法具有一定的使用優勢。無損檢測的含義就是在檢測的過程中被檢測的對象不能有絲毫的損害，保證在檢測完成之后它的功用可以得到正常的發揮，在這一前提下利用先進的技術對零部件的缺陷進行準確的探測與定位，最后對其完整性和主要成分以及幾何特征給予科學評價，以便及時整改和維護。

常用的無損檢測技術包括射線檢測、超聲波檢測、滲透檢測、渦流檢測、磁粉檢測，這些方法在使用過程中各有千秋，要根據實際的情況來選擇與應用。

射線檢測方法的主要優勢在于可以科學地定性和定量分析材料的缺陷，且觀察起來比較容易，檢測結果的底片保存的時間也比較長。這種方法對鍋爐壓力容器的管道的檢測非常適用，卻不適用于微裂紋的檢測，因為射線的檢測效果會受到微裂紋本身特征的制約，比如微裂紋的寬度與深度會對射線檢測的靈敏度產生干擾，有時候對透照和暗室處理不當也會導致檢測結果的不準確，甚至檢測失靈。

超聲波檢測方法是根據超聲波在介質中傳播的特點判斷出材料的性質與結構，不同的傳播介質會導致超聲波出現不同的反射、折射、散射、繞射、衰減等情況，反映到超聲波接收換能器上時，超聲波信號就會出現相應的變化，包括在聲時、振幅、波形和頻率等方面，通過這些變化就可以準確判斷出材料的性質和內部結構，找出缺陷。

滲透檢測方法經常應用在非多孔性的材料表面裂紋檢測中，對不開口的近表面缺陷的檢測效果不佳，甚至檢測不出，另外這種方法的使用成本也比較高，檢測之后的后續清理工作也比較復雜，所以在壓力容器焊縫及其附近的微裂紋檢測中一般不使用這種方法。

渦流檢測方法利用的是電流的變化。在線圈中通入交流電，外界條件不變的情況下線圈中通過的電流是恒定的，將線圈靠近待測的材料，好似船在水中一樣，材料內部會感應出渦流，這時線圈中的電流會受到渦流的影響，發生變化。材料中的缺陷越大，形成的渦流也就越大，線圈中的電流變化幅度也就越大，反之則電流恒定，沒有缺陷。使用這種方式進行微裂紋的檢測時，線圈不用和被測的材料相互接觸，所以檢測的速度大大提高，同時還有利于實現裂紋檢測的自動化。即便是這種操作性強的檢測方式也有局限，即當被檢測的物體結構非常復雜的時候，不適宜使用，同時這種檢測方式也只能檢測到表面和近表面的缺陷，材料的性質會對檢測的結果有一定的影響。

磁粉檢測方法可以高效便捷地檢測出鐵磁性材料表面和近表面的裂紋，但是對壓力容器焊縫及其附近微裂紋的檢測就有一定的局限性。

2 壓力容器焊縫及其附近微裂紋檢測的特征與過程

2.1 檢測特征

壓力容器焊縫及其附近微裂紋檢測的主要特征體現在以下幾個方面：

2.1.1 壓力容器不同于普通的工件，它的體積一般都很大，具有相當的重量，結構也比較復雜，焊縫的種類比較多，包括對接焊縫、角接焊縫、搭接焊縫，所以采用磁粉檢測方法的時候僅僅可達到局部磁化的目的，對整體的磁化效果不佳。所以在對壓力容器焊縫及其附近微裂紋檢測時要保證檢測設備的適用性，不僅可以適應局部磁化，還可以最大限度地提高檢測效率。

2.1.2 壓力容器屬于一種特殊設備，通常都是在高溫高壓的介質環境中進行工作的，它的安全性不僅關系到國家的財產安全，更關系到人民群眾的生命安全，一旦出現質量問題發生爆炸，后果不堪設想，所以要杜絕焊接裂縫和微裂縫的存在，進行檢測的設備儀器不僅要具備很高的檢測效率，更需具有相當高的靈敏度，這樣才能確保將細微的缺陷如數檢測出來，為壓力容器的安全運行提供可靠的保障。

2.1.3 壓力容器焊縫及其附近的微裂紋檢測的客觀環境比較惡劣，很多需要檢測的壓力容器依然處于服役狀態，在對其表面進行檢測的時候，遇到比較復雜的結構不能將其移動和轉動，有時候需要檢測的位置在立面或者仰面，還有的處于高空，有的在陰暗面上，這些情況都對正常的檢測產生了一定的阻力，所以選用的設備和方法也要適應惡劣的環境。

2.2 檢測過程

為了保證壓力容器的使用安全性，對焊縫和其附近的微裂紋都要進行嚴格的檢測，不僅要采用適宜的方法，更要遵循一定的步驟程序，確保檢測結果的準確性。檢測過程中的主要步驟包括以下

幾點：

2.2.1 要用肉眼觀察壓力容器的表面，對存在裂紋的地方大致有所了解，檢測人員對哪些地方的焊縫有所懷疑，就要進行及時細致的觀察，需要的時候可以使用放大鏡，對一些非常有可能出現裂紋的地方要做好標記，避免在檢測的時候遺漏。

2.2.2 徹底去除壓力容器內部介質油污、銹跡等。壓力容器被測表面的狀態會對檢測的靈敏度造成很大的影響，所以在檢測前一定要進行必要的清潔工作，尤其是對容器內部價值的氧化皮、銹跡和污跡進行有效的清理，還要經過檢測人員的檢查合格才行。合格之后就可以使用無損檢測技術進行檢測了。先用磁粉檢測方法。通常選用磁膏配制的水基磁懸液，磁粉的顏色也要和待檢測容器的表面有所區別。將磁膏與少量的水進行混合研磨成糊狀，再加入一定量的水劑，采用這樣的方式配置出的磁懸液濃度具有均勻性，磁粉不容易結團，這就提高了檢測時候的靈敏度。

2.2.3 采用不同的檢測方式進行檢測，通常先用超聲波檢測的方式，再使用滲透檢測的方式。

2.2.4 如果使用磁粉檢測、超聲波檢測、滲透檢測的方法檢測出了問題，為了保證結果的高度準確性，再次使用射線檢測的方式進行必要的復查。在對壓力容器焊縫及其附近微裂紋檢測的時候，要綜合使用各種方法，對每一種方法檢測出來的問題，不能急于下結論，要保持謹慎的態度，再使用其他的方法進行會診，這樣就可以充分保證結果的準確性。

3 結語

綜上所述，壓力容器的焊縫和附近的微裂紋的檢測對設備運行的安全有著重要的影響，只有切實采用適宜的方法，利用先進的檢測儀器，并根據當時的具體情況，按照一定的程序執行檢測的步驟，對每一環節都嚴謹認真對待，最大限度地排除影響檢測效果的因素，那么壓力容器中可能存在的風險才會被一一檢測出來，從而采取有力的解決措施，為維護壓力容器的安全運行奠定良好的基礎。

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作者簡介：屈念文（1983-），男，重慶潼南人，江西省鍋爐壓力容器檢驗檢測研究院南昌分院助理工程師，研究方向：特種設備檢驗檢測。

（責任編輯：周 瓊）