四項常規無損檢測在壓力容器制造中的選用

林銳權

摘 要：隨著當前科學技術的不斷發展和完善，國家綜合國力的強大，我國在進行壓力容器的無損檢測過程中衍生出了幾種有效的方式，分別是射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷以及滲透探傷四大類。本文我們基于這四大類無損檢測方法探究其在壓力容器制造中的選擇原理以及注意事項。

關鍵詞：常規無損檢測；壓力容器；焊縫

壓力容器的無損探傷對于保證社會的安定，人們生活的安居樂業具有非常顯著的意義。壓力容器一旦出現爆炸或者泄露等問題，不僅會嚴重影響到企業的經濟效益，同時也會使得人民的生活環境受到極大的威脅。因此開展壓力容器的無損檢查是非常有必要的。當前來看，無損檢測主要是通過物理或者化學上的方式，通過科學技術的輔助，對壓力容器的內部以及外部實現有效的檢測，以判斷壓力容器的內外部是否出現了裂縫等現象，能夠在發現問題的情況下及時進行處理，確保壓力容器的質量。

一、焊縫內部的檢測方式

（一）射線探傷

當前在焊縫內部的探傷方式之一就是射線探傷，射線探傷主要是通過X射線實現對壓力容器內部裂縫的檢測。但是就目前的發展形式和科學技術的進步來看，射線探傷的方式需要進行一定的改善和創新。首先，射線探傷具有較強的輻射，對于操作人員以及周邊的環境等都會產生較大的影響，如果相關操作人員在穿著上沒有進行全面系統的防護，很容易造成不可磨滅的損傷。其二，射線探傷對于一些壓力容器規格較小以及穿透性較好的材質比較容易探測，但是一旦壓力容器厚度過大或者其材質穿透性不高，那么射線探傷很容易在檢測過程中出現誤檢，或者將一些細小的裂縫遺漏，為后續壓力容器投入使用造成了較大的安全隱患。也就是說射線探傷在進行壓力容器內部檢測過程中存在一定的局限性。第三，射線探傷能夠有效的檢測出壓力容器內部的裂縫等線狀損傷，但是對于一些面積較大，與壓力容器內表面相貼合的損傷卻不容易檢測，會出現一定的誤差。第四，對于所檢測的壓力容器內表面的損傷等現象往往無法給出深度的數據信息，為相關工作人員完善壓力容器的質量產生了較大的影響。最后，設備的成本較高，并且設備體積較大，對于正常的檢測來說性價比比高。因此一般來說，射線檢測應用在厚度較薄的壓力容器內部質量檢測中是比較多的，但是壓力容器厚度增加，需要采用超聲檢測方式來完成無損檢測過程。

（二）超聲檢測

當前對于焊接內部的無損檢測應用最為常見的就是超聲檢測，相比于射線探傷來說，超聲檢測能夠更加有效準確的將壓力容器內表面的相關損傷信息有效的進行反饋，同時能夠提供深度的信息，并且在檢測的過程中超聲檢測能夠很好的檢測出細微的裂縫以及面狀損傷等，在一定程度上保證了壓力容器內部的無損檢測效率。超聲波檢測的原理主要是由于超聲波在通過不同介質的邊界時所產生的回饋信號是不同的，在這里回饋信號主要指超聲波被折射的部分。也就是說在進行壓力容器內表面的無損檢測過程中，當超聲波通過壓力容器內表面的裂縫以及面狀損傷等邊界時，去所反饋的折射信號與一般折射信號存在較大的差異，憑借此就能夠判斷壓力容器內表面出現損傷和裂縫等問題。但是超聲波在實際的無損檢測過程中也存在較大的局限性，即超聲波檢測的主觀因素較大，如果操作人員操作不當很容易造成誤差出現，同時對于相關技術人員的技術要求是非常高的，在檢測的過程中可能要求較高的設備精度，設備的成本較高。

總結來說，超聲波檢測適合一些壓力容器厚度較大的容器檢測，在檢測的過程中需要專業人員具備較為完善的專業技能。尤其是一些容器的裂紋、面狀損傷等超聲波檢測能夠發揮有效的作用。

二、焊縫表面的無損檢測方式

前面我們對當前壓力容器內表面的無損檢測方式進行了簡單的分析和探究，主要分為射線探傷和超聲波探傷兩種方式，二者都存在一定的局限性，在不同的容器探傷過程中能夠發揮不同的作用。下面我們主要來分析在壓力容器的表面或者近表面等位置進行無損探傷的兩大方式。

1）磁粉探傷。磁粉探傷在進行壓力容器的外表面的無損檢測中應用比較常見，其主要能夠有效的檢測出表面的裂縫氣孔的問題，在進行氣孔裂縫的外表面無損檢測過程中，磁粉探傷要比滲透探傷更加有效。但是磁粉探傷只適應于磁性材料而言，對于非磁性材料來說，磁粉探傷無法發揮有效的作用，其適應范圍比較狹窄。磁粉探傷的主要原理是通過磁粉與磁性壓力容器外表面之間的作用，當磁粉遇到了裂紋以及不規則形狀等時，其會在光照的情況下形成一種不規則的磁痕，這種現象在一定程度上證明了壓力容器外表面具有的裂紋問題。總之，磁粉探傷適用的范圍為磁性材料、較淺的壓力容器外表面無損檢測；并且在檢測的過程中需要有外部因素如光源的輔助才能實現。[ 1 ]

2）滲透檢測。滲透檢測不同于磁粉探傷，滲透檢測的適用面比較廣泛，對于非磁性材料也具備良好的檢測能力，并且檢測的深度和精度更高。滲透檢測的主要工作原理是借助于液體的毛細作用，將液體滲透到壓力容器的外表面部分，然后使壓力容器顯示出外部的大致紋路，通過對紋路的檢測就能夠有效檢查出缺陷所在。通過滲透檢測的原理我們可以看出其在多孔性材料的檢測上無法發揮有效的作用；而且在較深的壓力容器無損檢測上也無法適用。

總結來說，滲透探傷的檢測適用范圍為非多孔性材料、壓力容器無損探傷的外表面深度較淺的位置、適于檢測表面開口的損傷等。[ 2 ]

三、總結

綜合上文所述，本文我們主要分析探究壓力容器在進行無損檢測過程中，超聲檢測、射線探傷、磁粉探傷以及滲透探傷四種方式的適用范圍，每一種探傷方式都存在一定的局限性，針對不同的壓力容器規格、壓力容器表面的損傷情況等都有專門的探傷技術。[ 3 ]總之，隨著科學技術的不斷發展和完善，壓力容器的材質和規格會不斷創新和增加，壓力容器制造企業在進行無損檢測的過程中一定要按照正常規范的程序，保證壓力容器在制作完成之后符合一定的質量標準，同時不斷創新技術，提升無損檢測的準確度。一方面提升壓力容器制造企業的經濟效益；另一方面最大程度上保證人員安全，社會安定。[ 4 ]

參考文獻：

[1] 童天海.淺談四項常規無損檢測在壓力容器制造中的選用[A].安徽省機械工程學會.安徽省機械工程學會成立50周年論文集[C].安徽省機械工程學會：2014：5.

[2] 陳學東，崔軍，章小滸，關衛和，壽比南，謝鐵軍.我國壓力容器設計、制造和維護十年回顧與展望[J]. 壓力容器，2012，12：1-23.

[3] 趙淑珍.基于聲發射技術的氨制冷系統壓力容器在線安全檢測研究[D].山東大學，2014.

[4] 閆風影.以數字信號處理為基礎的壓力容器狀態檢測中聲發射信號特征提取的研究[D].北京化工大學，2014.