壓力容器無損檢測技術應用

張強文

（阿拉善盟特種設備檢驗所，內蒙古 阿拉善盟 750306）

壓力容器無損檢測技術應用

張強文

（阿拉善盟特種設備檢驗所，內蒙古 阿拉善盟 750306）

壓力容器作為工業生產設備，隨著現代化工業的發展，應用的范圍愈加廣泛。在化工、冶金、煉化、國防等領域，壓力容器都擔任著重要的角色。因此，其安全性能也就直接關系到工業生產的安全與質量，對壓力容器進行檢測就變得越來越重要。但是，檢測技術的不當使用有時也會造成容器的損傷，為此，對壓力容器進行無損檢測的技術成為一項重要的課題，經過研究被運用其中。本文主要是對壓力容器無損檢測技術的種類、原則、應用和發展進行闡述。

壓力容器；無損檢測技術；應用；發展

壓力容器廣泛應用于工業領域。它因為屬于具備承壓性能的特種設備，危險系數高于一般的容器設備。因此，對壓力容器進行檢測就成為一件非常重要的事情。近些年的檢測數據顯示，檢測本身會對設備造成一定的損傷，因此，使用一種有效的技術保證檢測不對壓力容器造成損害就非常必要。可以說，無損檢測技術既是工業生產的實際需要，也是安全生產的技術要求。

1 壓力容器無損檢測技術原則

壓力容器顧名思義就是一種承受壓力的容器設備。它在廣泛應用于工業領域時，因為需要使用無損檢測技術來增加其安全性能，因此必須遵循一定的原則。

1.1 無損破壞相結合

無損技術的優勢是顯而易見的，它可以在檢測的過程中對設備減少甚至不發生損害。但是這樣的技術因為其過于前沿，尚屬于試運行階段，因此，存在著較大的局限性，在實際使用時不能達到100%的安全性，因此需要和破壞性檢測技術結合起來使用，例如在進行液化氣鋼瓶的承壓度檢測時，就需要進行爆破實驗來完成檢驗的全面性。

1.2 準確選擇時間點

無損檢測的使用應該有著非常明確的目的。因此，在確定之后就需要根據檢測對象的材料屬性、制造工藝、實際用途等等進行時間點的確定。像是鍛件的超聲檢測就需要在鍛造完成后的粗加工階段進行使用。時間點的選擇直接關系到壓力容器檢測的準確度。

1.3 慎重選擇檢測技術

當下的無損檢測技術主要有射線檢測技術、超聲檢測技術、滲透檢測技術、磁粉檢測技術、渦流檢測技術等。這些技術的適用范圍和功能不一樣，在使用的過程中可以達到的效果也不一樣。所以，在進行壓力容器的檢測時，必須根據實際的情況，合理的分析與選擇檢測技術，從設備本身的屬性和功能出發，慎重的做出選擇。

1.4 注重綜合技術的應用

要想對壓力容器做出真正合適的無損檢測，有的時候只使用一種方法很難達到全面深入的效果。最好的辦法是將多種檢測技術結合在一起，通過每項技術的優點去彌補另一項技術可能存在的技術缺陷，通過多種檢測得到一個客觀公正的結論。

2 壓力容器無損檢測技術的應用

壓力容器的無損檢測技術大致分為五種，按照發明的時間和適用的范圍來看，依次是射線檢測技術、超聲檢測技術、滲透檢測技術、磁粉檢測技術和渦流檢測技術。

2.1 射線檢測技術的應用

射線檢測技術是發明時間最早的一項技術，這項檢測技術在檢測壓力容器的接管、外殼、封頭等部位的焊接性能中被廣泛的應用。射線檢測技術如果再進行細分，又包括了X射線探傷機和r射線源。它們都是利用射線技術照射在工件上進行檢測的。透射的射線會在不同的厚度、不同的密度上產生變化，這種變化被記錄下來，在底片上形成不同黑度的顯現，通過這些黑度的對比，能夠充分地掌握工件內部的結構狀態，從而完成安全性能的檢測。因為它的發明時間較早，所以適用的材質范圍非常廣泛，像是碳素鋼、低合金鋼、鎳及鎳合金、鋁及鋁合金、銅及銅合金、奧氏體不銹鋼等，這些材質的缺陷出檢率非常高，而其成像結果直觀可見，定性定量檢查均可實現，能夠很好地檢測和記錄結果，為后續的檢驗和使用提供科學的依據。

2.2 超聲檢測技術的應用

超聲檢測技術也是比較早的一種檢測技術，超聲技術本來的使用范圍就非常廣泛，它會在介質相同、速度相同、傳播方向相同的前提下，提供可靠的數據。而當遇到另一種介質時，其產生的反應會更加強烈，比如出現折射、反射、繞射等現象。在壓力容器的無損檢測中，容器的材質可以被看作是介質，如果其內部存在或出現了缺陷，發射的波幅會出現方向、大小的變化，這時就會根據這樣的變化來判斷缺陷的位置和程度。超聲檢測技術主要用于復合型鋼材質、鍛件栓件等處，在一些焊接處進行超聲檢測，準確度高而成本相對較低，所以使用起來方便且廣泛。

2.3 磁粉檢測技術的應用

磁粉檢測技術的應用需要進一步根據磁體的方向進行劃分。大致分為軸向通電法和磁軛法。它主要是對磁性材料的表面進行檢測，例如材質表面、緊固件、焊接口等處。它是所有方法中靈敏度最大的一種，而且操作的步驟非常簡單。但是因為只能在表面上進行工作，所以得到的結果是有局限性的。

2.4 滲透檢測技術的應用

這是一項新興的檢測技術。主要用于非鐵磁性材料的檢測，少量的應用于磁性材料。它是對磁粉檢測技術的一個有力的補充。在磁粉技術無法實施的檢測中，滲透檢測技術會幫助我們對壓力容器內部的缺陷或接縫進行檢測。這項技術操作程序簡單，原理也并不復雜，但是只能用于對容器表面的探測，無法對內部的檢測。運用這項技術之前要做一些準備的措施，比如清洗、添加滲透液、添加顯像液，最終的成像有利于我們做出客觀的評價。

2.5 渦流檢測技術的應用

渦流檢測是一種半人工的檢測方法，它要先制造出工件內部的渦流，然后通過對渦流變化的觀察進行檢測。在管道和接近于表面的地方進行檢測時會使用這種方法。它的檢測速度快，但是檢測的結果卻不是特別精確，可以檢測出缺陷，但是不能固定位置和形狀，尤其是在絕緣性材料上不能使用，所以這項技術的限制是比較多的。

3 壓力容器無損檢測技術的發展

通過上文對各項壓力容器的無損檢測技術的分析，我們可以看出，壓力容器的無損檢測技術始終處于發展的過程中。從當前材質的屬性和工藝上來看，壓力容器的無損檢測技術在未來的發展會呈現出以下的一些趨勢：檢測技術更加高速、場外檢測技術得到發展、非接觸完成無損檢測、傳感技術和探測技術會發生革命性的變化。

3.1 相控陣技術

在檢測技術的革新上，超聲檢測技術會首先進行改革。它可以實現動態下的數據收集，同時對角度的范圍也可以有所控制。這樣一來檢測中可能產生的盲區就被最大程度的破除，那些即使內部結構非常精密的容器也不會在技術檢測上受到限制。這項技術被稱為相控陣技術，它可以極大地提高檢測的效率，還會把檢測的技術成本降至最低。相控技術對于容器的焊接縫進行檢測就可以實現以點帶面的覆蓋式檢測。具體的檢測步驟是，先使用不同形狀的多陣元換能器，然后利用發射脈沖的延遲時間對聲束變化的方向和點位進行檢測，最后通過電子掃描儀進行成像，完成全部的觀測，從而得到檢測的精確結果，可以說這項技術的使用使檢測的廣度更廣，精度更精。

3.2 磁記憶技術

磁記憶檢測技術也是未來發展的一個趨勢。它可以將壓力容器內所存在的高應力部位進行精準定位。這種利用科技實現記憶的能力，可以對壓力容器的焊縫進行快速的掃描，從而發現焊縫位置存在的應力峰值部位的缺陷，最大程度的對這些位置的表面進行磁粉的檢測和內部超聲的檢測分析等。一旦發現存在于表面或內部的裂紋損傷就可以進行反映。在鐵磁性制造的材料的壓力容器運行時，會受到介質本身的壓力作用，這時，材料的內外部磁疇取向會發生改變，而這樣的改變一旦是異常的，就形成了漏磁場，這就是磁記憶技術的使用原理。

4 結語

壓力容器的無損檢測技術作為一種新型的工業生產檢測技術，在生產和使用中發揮著重要的作用。隨著技術的發展，檢測對象與檢測技術的匹配度會越來越精確，因而得到的結果也會精準而有效。

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[5]焦陽,李光海,沈功田．壓力容器無損檢測——汽車與鐵路罐車的無損檢測技術[J]．無損檢測,2005,10．

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1671-0711（2017）09（上）-0124-02