淺談鍋爐壓力容器檢驗中的無損檢驗技術

摘要：隨著科技的發展，利用聲波、電磁、磁場等措施無損檢驗鍋爐壓力容器內壁技術越來越成熟，借助該項技術可定性、定量分析鍋爐的安全性，更好地保障鍋爐的安全運行。為了使該項技術得到推廣，文章介紹了無損檢驗技術的定義、特點，總結了鍋爐壓力容器無損檢驗技術的分類，研究了鍋爐壓力容器無損檢驗技術應用中的注意事項。

關鍵詞：鍋爐；壓力容器檢驗；無損檢驗技術；超聲檢測；射線檢測；磁粉檢測 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH49 文章編號：1009-2374（2016）34-0081-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.040

近年來，我國工業發展迅速，鍋爐壓力容器在很多領域都得到了廣泛應用，給人類創造了很多價值。同時，由于這些鍋爐壓力容器內部大多裝有高溫、高壓有害物質，長期運行必然存在很大潛在危險性，如鍋爐內部有毒物質的泄露、鍋爐瞬時爆炸時產生的強氣流以及爆炸時產生的高速碎片等，這些因素造成的災難，通常都是致命的、大面積的、影響深遠的，而通過及時有效的鍋爐檢驗能在第一時間發現問題，最大限度地降低危險事故。

鍋爐壓力容器無損檢驗在我國已應用很多年，為了使這種檢驗技術的應用效果更理想，必須了解無損檢驗技術的定義及特點，明確無損檢驗技術的分類，掌握無損檢驗技術應用中的注意事項。

1 無損檢驗技術的定義及特點

無損檢驗顧名思義，是一種不損毀容器的檢驗，它主要是借助聲音、光、磁、電場等的物理特性，來對檢測對象的缺陷進行檢測，然后分析檢測信息，最終具體確定出缺陷的性質、大小、位置等，對被檢設備的實際技術狀態進行進一步判斷。相比于傳統的破壞性檢測，無損檢測具有很多檢測優點，如檢測范圍更全面、檢測信息更可靠，并且可全程不破壞被檢設備。無損檢測技術經過長期的發展，已經形成了很多檢測方法，各種檢測方法也越來越完善。常用的無損檢測方法主要有四種：目視、超聲、滲透以及射線照相檢測。

2 用于鍋爐壓力容器檢驗的無損檢驗技術

由于鍋爐壓力容器構造比較特殊，并且很多存在特殊用途，部分無損檢測技術在鍋爐壓力容器的檢驗中根本不能用，超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測以及滲透檢測在日常檢驗中應用較多，下文就系統闡述這四種檢測方法的原理與它們各自具體的優

缺點。

2.1 超聲檢測

我們把兩種不同的介質結合面成為界面，利用超聲波在界面傳播時的反射與折射，逐漸衰減能量的原理來檢測工件缺陷。用超聲波發射探頭進行超聲波發射，途經待檢工件，然后傳輸給接受探頭，中間經過缺陷處透射來的超聲波就可把檢測部件的具體缺陷情況反映出來，并且可確定與分析缺陷位置與性質。在鍋爐壓力容器檢測中應用此項技術，主要依據就是鍋爐材料與缺陷存在聲學特性差異。如圖1，應用超聲檢測技術，不但可對焊縫的裂紋、氣泡等缺陷進行檢驗，而且還能對鍋爐內部的現條型缺陷以及面積型缺陷進行掌握，此外此項技術還能有效檢測鍋爐高壓螺栓質量缺陷。快速、準確、低檢測成本、安全、可靠是超聲波檢驗法的主要優點，其缺點為難操作、對實際檢測對象具有一定要求，并且不易保存檢測結果等。

2.2 射線檢測

射線檢測技術主要是借助χ射線、γ射線以及中子射線在介質中傳播時，能量會出現衰減特性，基于待測工件與實際缺陷性質的不同，均勻強度的射線在工件上的衰減也會不同，可通過直接觀測膠片與熒光屏上不均勻強度的返回射線，得到被檢部件的實際情況。方便、準確、易分析、易記錄是射線檢測技術的主要優點，其缺點是這些射線會嚴重危害人體及環境，在具體使用時應慎重選擇。

2.3 磁粉檢測

基于工件缺陷與基體材料存在不同磁阻，在發射磁力線時會形成彎曲現象，可能從基體表面逃逸產生漏磁場。若缺陷形成的漏磁場有足夠大的強度，便會吸附磁性顆粒，這樣便可產生磁痕，磁痕有更高的對比度，觀測更容易，可顯示工件存在的缺陷。磁粉檢測技術在制作壓力容器時應用較多，而用來檢測鍋爐缺陷時，檢測結果缺乏足夠精確度。

2.4 滲透檢測

滲透檢測主要借助的原理是毛細管現象與滲透浸潤作用，采用滲透液對待檢測工件內壁進行浸潤，把多余的滲透液清除，浸入其中的滲透液吸附顯像劑后會停留在待檢工件缺陷內部，這時的工件缺陷顯像便會帶有高對比度、大尺寸，人眼便可更直接地觀測到缺陷。在采用此方法進行鍋爐檢測時，把帶有熒光或染色材料的滲透劑直接涂染在待檢工件表面即可，高靈敏度、易操作是滲透檢測的主要優點，其缺點主要是只能檢測工件表面缺陷，內部缺陷無法檢測。

3 應用無損檢驗技術時應注意的事項

首先，應把檢測前的準備工作做好，應全面細致地勘察檢測現場，把影響最終檢測結果的所有因素全部排除。對于壓力容器的檢測，應先確定好檢測項目，基于檢測具體檢測項目，對容器的實際制造材料、構成、特征進行全面了解，然后再進行檢測方案的制定；其次，進行檢測前應先處理容器，如清理接觸面累積的銹蝕、氧化物、防腐層等，應把影響檢測效果的因素排除。此外，在應用磁粉檢測技術檢測鍋爐壓力容器時，為了使檢測結果的精確度更高，應確保被檢測面所有向上裂紋能全部正交于有效磁場；最后，在分析檢測結果時還應做好校準作業。

4 結語

無損檢驗技術既可用于鍋爐的制造過程，也可用于鍋爐的使用過程，并且在這兩個過程中都有很大作用。在鍋爐制造時應用無損檢測技術，可把制造過程中出現的瑕疵與缺陷及時檢測出來，通過及時的整改修復，可有效避免鍋爐后期制造過程中出現返工，這樣不但可節省鍋爐生產時間，而且還可大幅降低鍋爐制造成本。借助無損檢驗技術可促使在制造鍋爐時，做好每一道工序，可有效提升鍋爐實際生產質量，此外，對于一些焊接接頭等小問題，部分生產工藝缺陷可能引發無法實施鍋爐返修，借助鍋爐無損檢驗技術可及時有效改進此類問題，進而優化鍋爐制造工藝，改進完善鍋爐生產，提高鍋爐生產水平。

在鍋爐使用過程中，采用鍋爐無損檢驗技術及時準確地進行檢驗，有助于及時補救鍋爐運行造成的危害，實現資源節約，確保鍋爐壓力容器的安全性，進而減少因鍋爐事故引發的巨大生命財產損失，有利于促進我國社會的長期健康穩定發展。

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作者簡介：閆亞弟（1968-），男，河北盧龍人，保定市特種設備監督檢驗所壓力容器室主任，工程師，壓力容器檢驗師，壓力管道檢驗師，研究方向：壓力容器和壓力管道定期檢驗、監督檢驗及無損檢測。

（責任編輯：蔣建華）