關于壓力容器無損檢測工作技術的分析

（廣東新華粵石化股份有限公司，廣東 茂名 525000）

眾所周知，壓力容器是屬于特種設備，具有爆炸或中毒等危害性，一旦發生泄露或者爆炸的話，會引起火災、中毒等嚴重的事故，給社會帶來了嚴重的威脅。因此檢測管理是關鍵的環節，目前有很多種檢測壓力容器的方法，在無損檢測方面，主要包括超聲、射線、滲透、磁粉、磁記憶、聲發射等技術。總的來說，壓力容器檢驗的根本目的就在于預防失效以及對失效進行預測。

1 無損檢測壓力容器的方法

如果要做到不損壞試件，采用物理或者化學的手段進行壓力容器檢測，就要依靠完善的檢測技術以及先進的檢測，全面檢測試件的內部結構、外部構造、性質、狀態，例如射線檢測、超聲波檢測、磁粉檢測、表面檢測、磁記憶檢測、滲透檢測、聲發射檢測就是容器壓力檢測比較常見的無損檢測方法。

1.1 射線檢測

在實際工作中，射線檢測通常用于對殼體的檢測，或者用來檢測接焊部位是否存在漏洞。目前，普遍采用的射線檢測器材有X射線檢測機、C射線檢測器、電子直線檢測器。在通常情況下，鋼厚度為90mm左右的容器，多采用小于450kVp的X射線檢測機進行檢測，鋼厚度在20-100mm左右的容器，一般采用192Iry源檢測的方法進行檢測，鋼厚度在40-200mm左右的容器，則采用60Coy源檢測方法來進行檢測，鋼厚度為200-400mm左右的容器，可以采用4-9MeV直線檢測器進行檢測。

射線檢測方法的優越之處就在于，它能夠顯示出容器漏洞的直觀圖像，并且漏洞的長度和寬度也可以準確的顯示出來，射線檢測的結果便于工作人員的紀錄，每次檢測的結果都可以長時間保留。不過，射線檢測也存在一些弊端，例如，在利用射線檢測對容器體積型缺進行檢測時，雖然缺陷的檢出率很高，檢測過程中一旦檢測角度等因素出現偏差，很容易導致誤檢和漏檢的現象。此外，射線檢測不適合對材質較厚的容器進行檢測，檢測的費用也相對較高，檢測的速度十分緩慢，最嚴重的是射線檢測對人體有害，在實施檢測時必須要充分的做好防護工作。

1.2 超聲檢測

超聲檢測的方法往往都用于對厚度大于6mm的容器進行檢測，也多用于檢測大口徑接管接焊縫的漏洞，超聲檢測的優勢在于，它可以檢測出焊縫內部隱藏的漏洞以及焊縫的外表損傷，還可以檢測壓力容器鍛件產生的損傷。超生檢測方法具有很強的靈敏度，并且具有良好的指向性，在應用時穿透力強、檢測效率高，與其他檢測器材相比，超生檢測的設備體積小、質量輕，便于工作人員的攜帶，而且操作起來十分簡便，更重要的是超生檢測不會對人體造成危害。超聲檢測方法的弊端就是它不能夠檢測出那些延伸方向與容器表面平行的外部缺陷。

1.3 磁粉檢測

一些容器的材質主要是鐵磁性材料，在對這些容器進行檢測時，就要用到磁粉檢測，磁粉檢測可以說是鐵磁性容器的專門檢測技術，它可以有效的檢測出鐵磁性容器外部損傷，同時，磁粉檢測也能夠對鐵磁性容器的折疊、夾層、夾渣進行檢測，檢測效果十分良好，因此在實際工作中被廣泛采用。磁粉檢測方法在實際應用時，具有費用低、效率高、靈活性強等優勢，它的不足之處在于，側分檢測只能用來檢測鐵磁性容器，檢測的準確度有時又會受到容器形狀以及尺寸的影響。

1.4 表面檢測

表面檢測多用于壓力容器的焊疤部位、角焊縫、接焊縫、高強螺栓的檢測。前面提到，鐵磁性容器的壓力檢測往往采用磁粉檢測方法，在檢測環境的照明條件較差時，對鐵磁性容器的表面進行檢測時，就要用到熒光磁粉檢測方法和濕式黑磁粉檢測方法，如果鐵磁性容器的角焊縫不能夠采用磁粉檢測方法進行檢測，這時可以使用滲透檢測方法來實施檢測。

對于不是鐵磁性材質的容器，在進行表面檢測時，多采用滲透檢測方法，其中，熒光滲透檢測方法用于容器內部的檢測，著色滲透檢測方法用于容器外部的檢測。

1.5 磁記憶檢測

對容器的高應力集中部位進行檢測時，一般采用磁記憶檢測方法，容器的高應力集中部位很容易受到應力的腐蝕而產生損傷，如果被檢測容器位于高溫設備中，容器的高應力集中部位還很可能產生蠕變，在檢測這些問題的時候，就需要采用磁記憶檢測方法。

20世紀90年代初，俄羅斯教授杜波夫提出了磁記憶檢測方法，20世紀90年代后期，磁記憶檢測方法逐漸發展起來并被人們廣泛使用，磁記憶檢測方法的工作原理就是利用鐵磁材料在受載過程中產生的磁狀態，這種磁狀態具有不可逆化的特征，即使在鐵磁材料受載結束后，這種磁狀態依然會保留下來。磁記憶檢測方法可以快速檢測容器的焊縫部位，能夠準確的找出容器焊縫中的應力峰值部位，只要通過磁記憶檢測方法找出容器焊縫中的應力峰值部位，工作人員就可以采用磁粉檢測方法、超聲檢測檢測、硬度檢測方法、金相檢測方法等措施對這些應力峰值部位的表面進行檢測，進而找到容器的表面損傷、內部損傷以及微觀損傷。

1.5 滲透檢測

除疏松多孔性材質的容器以外，滲透檢測方法可以用于其他任何材質的容器，在對鋼鐵容器、有色金屬容器、陶瓷容器、塑料容器等設備進行檢測時，滲透容器可以有效檢測出容器表面的損傷。隨著滲透檢測方法在實際工作中的應用越來越廣泛，值得注意的是，在采用滲透檢測方法時，一定要選擇適當的滲透劑和檢測流程，要選擇正確的標準試塊、實際損傷試塊，還要設計完善的檢測方法，制定可行的檢測標準，只有做到以上幾點，才能確保滲透檢測的準確性。在實際應用時，滲透檢測方法具有操作簡便、費用低、檢測結果直觀、檢測靈活性強、可檢材料多、檢測范圍廣等優勢，尤其是對于那些形狀復雜的設備，使用滲透檢測只需一次就能夠對設備進行全面檢測。滲透檢測的弊端在于，它不適合檢測多孔性材質的容器，才使用滲透檢測方法時，對設備和環境會產生污染。

1.6 聲發射檢測

在檢測容器可能產生的活動性損傷時，可以采用聲發射檢測方法，不僅如此，聲發射檢測方法也能夠對容器已經產生的損傷進行檢測。進行聲發射檢測的前提條件是，檢測過程中必須要對容器實施加載，比較普遍的加載方法就是在容器停止工作后，對容器進行水壓、氣壓測試，也可以直接采用工作介質對容器實施加載。對活動性缺陷，在加載過程中用多個聲發射傳感器對壓力容器殼體進行整體監測，以發現活性聲發射源，然后通過活性聲發射源進行表面和內部缺陷檢測，排除干擾源，發現壓力容器上存在的缺陷。對已知缺陷進行的活性評價是在加載過程中對已知缺陷進行聲發射監測，如果在整個加載過程中缺陷部位無聲發射定位源產生，則認為缺陷是非活性的；反之，如有大量聲發射定位源信號產生，則認為已知缺陷是活性的。

2 發展趨勢

容器無損檢測是一種現代化應用技術，傳統的無損檢測方法是無損探傷(NDI)，之后發展到了到無損檢測(NDT)，隨著科技的進步，無損評價(NDE)也逐漸應用到了無損檢測領域，現今，無損檢測技術已經邁向了自動無損評價(ANDE)和定量無損評價(QNDE)的方向，在未來的發展中，納米材料、微電器等設備的無損檢測也會更加現今，無損檢測領域還會得到更大更廣的發展。

結語

在眾多無損檢測技術中，無論哪一種檢測方法都不可能完全的萬無一失。所以在實際工作中，對設備實施無損檢測時要采用多種方法聯合檢測，做到取長補短，進而檢測出更多的設備損傷，充分掌握設備的實際情況，避免設備損傷帶來的損失。例如，超聲波對裂紋缺陷探測靈敏度較高，但定性不準；而射線對缺陷的定性比較準確，兩者配合使用，就能保證檢測結果可靠準確。

[1]李景辰，等編.壓力容器基礎知識[M].北京:勞動人事出版社.1984.

[2]ASME Boiler&Pressure Vessel Code[S].

[3]日本高壓氣體保護法[S].

[4]1997/EU，Pressur e Equipment Dir ective[S].

[5]GB150，鋼制壓力容器[S].

[6]JB4730 1994，壓力容器無損檢測[S].

[7]沈功田，周裕峰，段慶儒，等.現場壓力容器檢驗的聲發射源[J].無損檢測，1999，21(7):321-325.

[8]沈功田，段慶儒，李邦憲.壓力容器聲發射技術綜述[J].中國鍋爐壓力容器安全，2000，16(2):5-9.

[9]杜波夫.金屬磁記憶法診斷管路、設備和結構[R].北京:鍋爐壓力容器檢測研究中心，2002.

[10]任吉林，等.金屬磁記憶檢測技術[M].北京:中國電力出版社，2000.