簡析壓力容器無損檢測技術

孫曉穎　陳玉珉

摘要：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉容器。壓力容器一出現，就憑借其抗壓性、密封性等特性被廣泛的應用到了化工、煉油、機械、動力、紡織、冶金、國防、核能及運輸等行業。無損檢測技術大大降低了壓力容器在使用過程中出現事故的可能性。筆者結合壓力容器目前的使用現狀，進一步簡要分析了壓力容器無損檢測技術的應用。

關鍵詞：壓力容器；無損檢測技術；使用現狀；應用；安全事故

引言：

壓力容器被廣泛的應用到了化工、煉油、機械、動力、紡織、冶金、國防、核能及運輸等行業，考慮到它是一種承載一定壓力或者盛放易燃易爆品的設備。當壓力容器長時間在易燃、易爆、劇毒或腐蝕性較強的液體或者氣體的影響下，極其容易導致壓力容器爆炸、開裂以及泄露等危險事故，極大的威脅了人們的生命安全，給工業發展以及國家造成了不可預計的經濟損失。為了確保壓力容器能夠安全的為我們所用，我們不僅要高度關注壓力容器的制造過程，還要做好后期檢測和管理工作，在后期監測過程中，無損檢測技術發揮了不可替代的作用。由于壓力容器多采用焊接，因此焊縫質量的好壞是壓力容器質量可靠的關鍵。目前來講，無損檢測技術是檢測焊縫質量的有效的手段。

一、壓力容器的使用現狀

壓力容器一出現，就憑借其抗壓性、密封性等特性被廣泛的應用到了化工、煉油、機械、動力、紡織、冶金、國防、核能及運輸等行業。目前，壓力容器不僅被廣泛運用到工業各個領域，而且還逐漸應用到人們的生活領域。為了適應工業以及生活領域等對壓力容器的出現，壓力容器的生產量從2006年生產的145萬臺，到2016年3月份生產量達到了1590萬臺，在短短的十年里翻了十倍之多。從投入工廠使用情況來看，我們不難發現每年新出廠的壓力容器中有相當大的一部分用于更換和替代舊設備。

隨著各類化學物質的毒性、腐蝕性等性質的不斷加劇以及壓力容器所承載的壓力愈來愈大，導致壓力容器爆炸、泄露等災害性事故頻繁發生，嚴重危及了人們的生命和財產安全，并給工業、社會、國際等造成了不可彌補的經濟損失。隨著我國科學技術的發展，我國工業生產不單只關注生產效率，生產安全被提升到了新的高度。尤其是對于壓力容器的安全使用提出了更高的要求。在國家以及壓力容器的使用商等努力下，最近這幾年壓力容器危險事故得到了很大程度上的控制，但是，我國壓力容器的每萬臺事故率仍高于發達國家。因此，探究壓力容器無損檢測技術的應用是實現壓力容器安全使用的關鍵之舉。

二、壓力容器無損檢測技術的應用

1.射線檢測

射線檢測，目前，是壓力容器無損檢測技術中最為重要的專業門類的檢測技術。射線檢測技術最主要是應用于檢測被檢物內部的宏觀幾何缺陷。而且，按照不同的標準，在射線檢測下又可以被分為不同的方法，諸如使用的射線種類、記錄的器材、工藝和技術特點等都是劃分不同方法的重要依據。其中，使用最為頻繁的是射線照相法，它是一種用 X 射線或γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的一種射線檢測方法。射線照相方法是一種操作簡單、易于學習以及應用最為廣泛的射線檢測方法。壓力容器的內部，人員是不能夠檢測的，但是可以借助射線照相檢測方法來監測壓力容器的內部，及時發現壓力容器的內部缺陷。借助射線照相法檢測壓力容器的內部，能夠及時準確的鎖定內部缺陷所在區域，并采取及時的補救措施。

2.超聲檢測

超聲檢測技術就是使得超聲波與試件發生作用，主要檢測的是被檢測物的宏觀缺陷、幾何相關特性測量、組織結構變化和力學性能等量，結合檢測結果再加以評價和判斷。超聲波檢測技術的優勢也是其他檢測技術不可取代的：一是對于被檢測物的宏觀缺陷鎖定較為準確；二是對面積型缺陷的檢出率較高；三是可穿透較大厚度范圍內的試件，對其進行內部缺陷的檢測；四是即使試件內部缺陷十分微小，超聲檢測也能感應的到，靈敏度極高。超聲檢測技術同樣也有自己的適用領域，通常適用于金屬、非金屬和復合材料等多種制件的無損檢測。無法避免的是，超聲檢測技術也有自身不可回避的缺陷，主要體現在不能準確的定量和定性缺陷；對于檢測試件的形狀規則要求比較高；檢測結果會受試件的形狀以及缺陷位置等因素的影響。

3.磁粉檢測

磁粉檢測原理是鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度。磁粉檢測只能用于檢測鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不連續的磁痕堆集于被檢測表面上，所以能直觀地顯示出不連續的形狀、位置和尺寸，并可大致確定其性質。

4.滲透檢測

滲透檢測的工作原理是：工件表面被施涂含有熒光染料或者著色染料的滲透劑后，在毛細作用下，經過一定時間，滲透劑可以滲入表面開口缺陷中；去除工作表面多余的滲透劑，經過干燥后，再在工件表面施涂吸附介質——顯像劑；同樣在毛細作用下，顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷處的滲透劑痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態。滲透檢測雖然只能檢測表面開口缺陷，但檢測卻不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響，只需要進行一次檢測就可以完成對缺陷的檢測。

5.渦流檢測

電磁感應原理是渦流檢測技術實施的應用原理。渦流檢測技術的具體操作過程是將通有交流電的線圈繞匝在等待檢測的金屬板和金屬管上。帶電的線圈與金屬管或者金屬板在線圈范圍內形成了交變磁場，使被檢物呈旋渦狀的感應交變電流，于是就產生了渦流。在其他外界因素都相同的情況下，用探測線圈測量渦流所引起的磁場變化，就可以推測出被檢測物件的渦流大小以及相位的變化情況，根據變化情況，還可以推測出有關電導率、缺陷、材質狀況和其他物理量的相關信息。

一般而言，無損檢測技術運用最多的是以上四種檢測技術，渦流檢測技術應用的最不頻繁，而且其局限大大影響了檢測結果。由于渦流是交變電流，所檢測到的信息僅能反映試件表面或近表面處的情況，這樣一來，渦流檢測只可以檢測到試件表面的缺陷，對于內部缺陷則無法準確的檢測到。但是渦流檢測技術同樣也有自身所具備的優勢，檢測結果是依賴電信號輸出的，因此，檢測速度較快。

結語：

由于篇幅有限，對于壓力容器無損檢測技術的應用只做簡述。落實無損檢測技術，對于保障壓力容器的正常運行有著保障作用，對于保障人們的生命財產安全有著極大的推動作用。

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