關于鍋爐壓力容器無損檢測技術分析

高祥明

（哈爾濱電站設備成套設計研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

關于鍋爐壓力容器無損檢測技術分析

高祥明

（哈爾濱電站設備成套設計研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

隨著我國經濟的快速發展，近年來在工業及民用生產生活中壓力容器應用越來越廣泛。由于壓力容器工作環境的特殊性，這也使其自身危險因素較多。鍋爐作為壓力容器中非常重要的一款設備，在使用過程中容易發生爆炸，因此需要做好定期檢驗工作，利用無損檢測技術來對鍋爐材料、零部件及內部結構缺陷進行探測、鑒別和判斷，從而提高鍋爐運行的安全性。

鍋爐；壓力容器；無損檢測技術；技術要點

鍋爐作為一種特種設備，在運行過程中需要承受火焰加熱所帶來的高溫和高壓，存在著泄漏及爆炸的危險，因此在鍋爐設計、安裝、運行及檢驗等過程中需要嚴格地進行控制，保證鍋爐運行的安全。同時我國也頒布了一系列有關于鍋爐控制的規章制度，并通過一些非破壞性檢測方法和措施來提高鍋爐運行的安全性。無損檢測技術即是預防鍋爐運行的一項重要檢測技術。鍋爐作為承壓設備，需要承受高壓、高溫及腐蝕等作用的影響，因此可以利用無損檢測技術來對鍋爐各個部位是否存在缺陷進行探測和判斷，以保證鍋爐運行的安全性和可靠性。

1.無損檢測技術及選用原則

在應用無損檢測技術過程中，不會對被檢測對象的使用對象帶來影響和損害，主要是利用物體的電磁、光、聲等原理技術來對設備、零件及材料的物理、化學及缺陷等參數進行檢測，在具體檢測過程中，需要針對對象的產品標準、技術規格及等各項參數來采取適宜的技術，不會對被檢測對象帶來破壞性，具有可靠、全面等特點，不僅有效地提高檢測的效率，而且有效地保障了壓力容器運行的安全。在選用哪種無損檢測技術時，需要遵循相應的選用原則上：

（1）需要與破壞性檢測有效結合。無損檢檢測是在不損壞材料、工件及結構的情況下進行檢測，但卻不能代替破壞性檢測，因此在無損檢測技術應用時需要與破壞性檢測有效結合。

（2）無損檢測的時機要正確。在對鍋爐進行無損檢測時，需要根據鍋爐檢測的目的，并與鍋爐運行工況、自身結構、材質及制造工藝有效結合，從而選用正常的無損檢測時機。

（3）選擇最佳的無損檢測方法。鍋爐作為承壓設備在進行無損檢測時，需要針對各種檢測方法的特點來選擇適宜的檢測方法，在選擇檢測方法時，需要根據實際情況靈活選擇。例如部分不銹鋼材質由于其磁性較弱，在選擇檢測方法則應該選擇滲透檢測，不宜選擇磁粉檢測。對于鋼板中的缺陷，由于多數與板面處于平行狀態，因此在檢測時不宜選擇射線檢測，而應該選擇超聲波檢測。

2.鍋爐壓力容器的無損檢測技術

2.1超聲無損檢測技術

超聲波作為一種機械波，在超聲無損檢測技術中多采用1.2MHz～3.5MHz的超聲波，不僅檢測速度較快，而且具有較強的穿透力。超聲無損檢測技術是當前壓力容器檢測中較常采用的一項檢測技術，在具體檢測過程中，可以從工件表面沿周以傾斜角射入，并使其在管壁內以鋸齒形的路線進行傳播。對于無縫鋼管進行橫向缺陷檢測時，波束可以沿軸向傾斜入射。而且在檢測過程中，回波高度會在熒光屏上顯現出來，并明顯地將回波路徑呈現出來，同時將其與試塊的人工缺陷回波進行對比，以此來對無縫鋼管的合格度來進行判斷。

在利用超聲波對鍋爐壓力容器進行檢測時，通常適用于鍛鐵皮缺陷，特別是超聲波檢測技術對于鍛件內的面積型缺陷具有非常好的適用性，因此在超聲波檢測時，多以鍛件作為主要的檢測對象。同時，超聲波檢測技術還能夠對焊縫中存在的未迷倒、未焊透、夾渣、裂縫等缺陷問題進行有效檢測。另外，利用超聲波對鑄件進行檢測時會受到雜波干擾，所以只有在對鑄件檢測要求較低的情況下才會選擇超聲波技術來完成檢測任務。

2.2磁粉無損檢測技術

磁粉無損檢測技術還可以稱為磁粉探傷法，在檢測過程中主要是利用磁性材料的磁化性能，檢測靈敏度較高。在利用磁粉無損檢測技術過程中，由于被磁化的工件表面磁力線會形成不連續性的缺陷，從而使局部發生畸變，并進而形成漏磁場，在這種情況下，工件表面存在的磁粉則會被吸附在漏磁場上，在光照條件下能夠發現有磁痕存在，從而檢測出工件表面的缺陷位置和形態，并對缺陷的嚴重程度和大小狀況進一步明確。

利用磁粉無損檢測技術過程中，其具有較顯著的優勢，在具體檢測過程中，工件大小和形狀都不會對檢測過程帶來影響，而且具有較高的靈敏度，能夠檢測出微米級的裂紋寬度，并對工件缺陷的位置、形狀有大小等信息明確表示出來，并通過對數據進行分析來進一步明確缺陷的性質。磁粉檢測技術工藝十分簡單，檢測成本較低，但其檢測效率較高。但磁粉檢測技術也存在自身的缺點，當檢測過程中探測深度只有1mm～2mm左右時，只能檢測出工件近表面及表面缺陷，無法對缺陷的埋深及高度進行判定。部分工件對于表面條件要求較高時，在檢測過程中工件表面不能有油脂及附屬黏濁物等。另外，磁粉無損檢測技術只適用于鐵磁性材料的檢測工作，而且缺陷與磁場方向夾角還需要在45°～90°范圍內。

利用磁粉檢測方法對正常使用的壓力容器進行檢測時，能夠將壓力容器工作過程中的存在的應力腐蝕及疲勞裂紋等缺陷有效地檢測出來，另外，還能夠對制造過程中壓力容器進行有效檢測，特別是焊接時、焊接坡口、鍛鋼零件及焊縫表面質量等都很深刻以利用磁粉檢測方法進行檢測。

2.3電磁渦流無損檢測技術

在接近被檢測物體時，利用交變磁場，在被檢測物體中電磁感應產生密閉式環狀電流，即渦流，對容器進行檢測。電磁渦流無損檢測技術的應用，主要利用被測物性質、缺陷位置、磁導率、電導率等因素對渦流的影響，從原激發磁場的參數變化對檢測對象的損害部位、缺陷位置進行判斷。在壓力容器的具體檢測中，對檢測對象相應區域內的電流形狀進行觀察，通過電流形狀判斷檢測內部的電磁場干擾狀況，從而判斷物體缺陷。

例如，在實際檢測中，如果在所檢測的壓力容器區域，電渦流為層狀，且分布均勻，直線流動，那么渦流便會對垂直于被測試件的磁場進行感應，當物體在該區域存在缺陷時，其渦流流動將會變化，垂直磁場也會相應改變，從而顯示物體缺陷。同時，將磁光感應器件平行放置于磁場中，對垂直磁場變化進行成像，具體顯示缺陷位置。電磁渦流無損檢測多適用于壓力容器殼體腐蝕情況檢測，具有可靠性強、自動化等優勢

2.4射線無損檢測技術

射線檢測的基本原理為：射線在穿透工件時，因工件介質的阻力影響會逐漸減弱，其減弱的程度主要由射線穿透的介質厚度及工件的阻力系數決定；當工件含有缺陷問題時，構造缺陷物質的阻力系數與工件基本物質的阻力系數會存在較大差別，所以射線在穿過工件完好部位及缺陷部位時會表現出不同的射線強度；安置在工件后部的X光感光膠片的感光程度會因射線強度差異而表現出不同，待膠片處理后，完好部位及缺陷部位會形成不同黑度的影響，根據黑度范圍及位置，即可判別工件中缺陷部位及大小。

利用射線無損檢測技術時，膠片經過處理后能夠對受檢工件材料內部缺陷以更直觀的影像顯示出來，有效地提高了定量和定性檢測結果。利用射線檢測技術在對夾渣、氣孔等體積型缺陷問題進行檢測時具有較高的靈敏度。同時利用射線檢測技術所檢測出來的結果可以進行長期保存。但射線檢測成本較高，而且需要檢測人員做好自身的防護，在檢測過程中，當存在著未熔合及裂紋等面積型缺陷時，一旦檢測過程中所選角度不合理，則會導致漏檢問題發生。利用射線對壓力容器進行無損檢測時，更適用于壓力容器制造過程中的焊縫檢測。

2.5滲透無損檢測技術

在滲透檢測技術中主要是利用毛細現象的作用，利用滲透劑作用于試件表面，由于滲透劑中主要是著色染料或是熒光染料，因此當滲透劑滲入到各類開口于表面的細小制度缺陷中時，并將依附在試件表面上多余的滲透劑清除掉，等其試件表面滲入的滲透劑干燥后，再施加顯像劑，由此來對一些細小缺陷進行檢測。在具體應用過程中，多是對于各種金屬、非金屬、磁性及非磁性材料工件的表面開口缺陷采用滲透無損檢測技術，此技術具有較高的適用性，而且檢測結果也較為理想，但多孔性材料不能利用滲透檢測方法。

結語

無損檢測技術在鍋爐壓力容器檢測中具有非常重要的作用，可以利用無損檢測技術來對鍋爐使用部件、原材料等進行檢測，能夠準確將缺陷零件及材料及時篩除出去，不僅能夠把好鍋爐制造關，而且有利于鍋爐產品質量的提高。因此需要加大對無損檢測技術在鍋爐檢測中的應力，并加強對無損檢測技術的研究力度，有效地提高無損檢測技術的水平，為壓力容器使用的安全性和可靠性奠定良好的基礎。

［1］宋玉霞.壓力容器無損檢測技術探討［J］.中國新技術新產品，2011（14）：20.

［2］閏明慧.壓力容器無損檢測技術的應用［J］.黑龍江科技信息，2011（21）：80-81.

［3］景文東.對壓力容器無損檢測技術應用的探討［J］.中小企業管理與科技（上旬刊），2011（5）：14-15.

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