無損檢測在壓力容器定期檢驗中的具體應用

馬全秀

摘 要：壓力容器在工業應用中是非常重要且常見的器具，但是同時，壓力容器在工業中也通常是屬于高危險的工具，其內部儲存物質通常也為高危物質，所以在工作中，對于壓力容器的檢測是非常重要的。而對于壓力容器的無損檢測，也是考驗一個國家綜合實力的重要指標。本文重在探究無損檢測在壓力容器定期檢測中的應用。

關鍵詞：壓力容器檢驗；無損檢測技術；應用

壓力容器，容器內的介質大多為易燃、易爆、有毒或者有嚴重的腐蝕性，長期工作在高溫高壓環境之下，具有很強的危險性。近年來，國內外大型企業壓力容器爆炸的事件時有出現，嚴重危害了國家及人民的生命財產安全，因此，壓力容器的監測及定期檢驗至關重要。這關乎于人民的生命財產安全，是一切發展中的重中之重。正所謂，一切發展源于安全，一切防范始于未然。本文主要就壓力容器常見的無損檢測技術的應用問題進行簡單的探討分析。

1 無損檢測概述

焊縫無損檢測技術就是在不損傷被檢測對象的內部組織、使用性能的情況下，通過一定檢測技術對待檢測物質的表面及內部結構、狀態、性質、缺陷等相關情況進行檢查測試。無損檢測是工業設備及材料質量檢驗過程中常見的技術手段，目前來說國內外常用的大型企業壓力容器無損檢測技術有超聲檢測、紅外熱檢測、磁粉探傷、滲透探傷、射線探傷等5種，下文對這5種檢測方法進行重點敘述。

2 大型企業壓力容器常見的無損檢測技術

2.1 紅外熱檢測

紅外熱檢測是中外無損檢測中最常用的一種手段，其原理在于通過利用紅外線的熱輻射特性對將要檢測的設備進行測試。其應用范圍也體現在了常溫和高溫兩種環境范圍內，在這兩種溫度范圍內，紅外熱檢測是最普遍的方式，原因就在于其低廉的檢測價格和簡單的操作。一般來說，在高溫壓力容器的內部，會存在因為其使用而造成的堵塞，損傷等狀況，這些損傷對于設備來講是致命的，而淤積的殘留物也對人體是有害的，所以，這種不需要直接接觸壓力容器的方式是最安全的，同時其能夠大面積檢測的特性，也讓檢測人員更加的便利。在最近幾年里，紅外熱檢測技術在大型企業中的應用是非常廣泛的，其熱點就在于相比于其他的方法，紅外熱檢測更加的快速，同時其能應用在容器制造中。在制造裝在核燃料的壓力容器時，如何減少容器鍛造時所產生的氣泡和缺陷一直是最為重要的話題，而紅外熱檢測就能通過測試和對震動的敏感度進行輔助制造。并且這些年來，中國對于紅外熱檢測的研究也不斷的縮短與外國的差距，并且成立了許多的研究部門，想最尖端的制冷紅外熱像儀和非制冷紅外熱像儀都已經可以在我國制造。并且，我國現在最主要的紅外熱檢測研究方向已經從簡單的檢測改變為了測控，爭取讓紅外熱檢測系統能夠在壓力容器的制造中，成為不可或缺的一環，以此來降低壓力容器發生危險的概率。

2.2 超聲檢測

超聲檢測是最為人們所熟知的一項檢測，它的應用是極其廣泛的，最常見的是醫療領域的結石檢測。可以說，這也是被應用的最普遍的檢測技術。其原理也簡單易懂，就是利用超聲波的反射原理，通過發射出聲波，撞擊在物體內部，形成反射聲波，來判斷其內部情況。因為不同的物體構造不同，所以反射回的聲波也是不同的，就能夠通過繪制反射圖譜來了解內部情況。而在壓力容器的無損檢測中，超聲波檢測就能夠清晰的感知到壓力容器內部的不同之處，如果一些缺陷出現，那么超聲波就能準確的在內部形成反射，讓人們知道如何應對。這種檢測方法雖然是最常見的，但是相比于其他的方法，是存在著一定的缺陷的，而且缺陷相當的明顯，我們接下來就針對超聲波檢測的缺陷進行一定的討論：

1）.首先，在超聲波檢測中，環境是一大制約因素。因為無論在什么時候，一個絕對寂靜的空間都是難以找到的。所以，在超聲波檢測中，最容易發生的事情，就是其他的噪音污染，這些噪音的污染會導致超聲波檢測中反射聲波反饋的信息造成干擾，甚至讓信息不準確。這種情況下，就需要研究人員依靠自己的經驗判斷，超聲波反饋回來的情況到底如何。而且為了讓信息更加的準確，超聲波檢測一般都會反復的測試，這樣的測試雖然能夠提高一些信息的準確性，但是卻會讓檢測時間增加。因此，如何讓超聲波檢測更加的準確，是研究人員需要思考的問題。

2.）然后就是關于超聲波發送的問題，現有的設備是很難直接發出超聲波的，因此一般的超聲波發射都需要一個載體。這個載體需要將得到了電功率轉化為超聲波，然后發射出去。因此，如何制造一個高效，節能，便于運用的載體是需要思考的。現階段的中國，在這方面已經開辟出了一系列的方向，在世界中都是領先的，尤其是高頻，大功率等方面，更是世界中的佼佼者。

2.3 磁粉探傷

鐵磁性材料磁化會產生磁感應強度，會導致磁力線密度增大，當因焊縫缺陷、材質等原因造成材料存在不連續性時，磁力線發生畸變，溢出檢測材料表面，產生漏磁場，物體缺陷周圍的磁粉會出現堆積，這種檢測方法的靈敏度較高，能夠檢測出鐵磁材料近表面以及表面的缺陷，對于缺陷的位置、大小、形狀等等相關內容都能夠直觀的顯示出來，檢測速度快且成本低，污染小，但這種方法只能用于鐵磁性材料，奧氏體不銹鋼材料、焊縫及一些非鐵磁性材料的缺陷問題不能檢測，材料內部的缺陷難以發現，檢測時工件的磁化方向會影響到檢測靈敏度，部分工件檢測完成后還要進行退磁處理。

2.4 射線探傷

射線探傷同紅外熱檢測和超聲波檢測的原理大致相當，都是通過穿透物體來進行對物體內部的判斷。但是這種射線探傷的方式相對于前兩種，卻有著非常大的優勢，那就是其探測的結果是非常穩定且準確的，而且其得到的結果可以長期保存。是一次深入的，從物質層面的探測。但是相較于紅外熱探測和超聲波檢測兩種方式，射線探傷雖然是五大探測方式之一，卻要少的很多很多。因為其兩種主要射線X射線及γ射線是非常難以保存且成本高昂的物質。并且以環保的角度來看，X射線及γ射線是具備污染性的，對于人體的傷害非常之大。因此，在探測中，除了一些極度重要的壓力容器，都不會使用這種方式。而且，射線探傷的專業人員，也是難以尋覓的高素質人才。或許在未來的一天，X射線及γ射線的危險能夠被有效控制，且成本降低，這種方式才會被大范圍應用。

2.5 滲透探傷

滲透探傷是一種在特殊環境下才會做的檢測，其主要原因就是電源供給未必一直都充分。所以才促使了這種應用毛細作用的檢測方式的誕生。但是其過于明顯的缺陷，也讓這種檢測方式只有在不得已的情況下，才會使用。其缺陷主要體現在：

第一，時間長。滲透是需要時間的，特殊的染料滲透在壓力容器表面是需要一定時間的，而事后所要做的讓染料顯像也更需要一定的時間。如果在時間緊迫的情況下，用這種方法顯然是不可行的。而且越新的工具，其滲透也會因為表面毛孔的整齊越慢，就導致了，其出現費力不討好的現象。

第二，精度不夠。滲透的主體還是液體，所以液體具備一切不穩定的特性，就讓整個檢測具備了非常大的不確定性，得出的結論也難以確定。

3 結論

本文簡單就超聲檢測、紅外熱檢測、磁粉探傷、滲透探傷、射線探傷幾種檢測技術在壓力容器無損檢測中的應用進行了簡單的討論分析，實際工作過程中，還有聲發射檢測、金屬刺激儀檢測等無損檢測技術，本文不再詳細介紹。

參考文獻：

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[2]張旭磊.壓力容器檢驗中無損檢測技術的運用探討[J].科技創新與應用，2014（6）：91.endprint