淺談無損檢測技術在壓力容器中的應用

姚青松

摘 要： 隨著我國經濟發展速度逐步加快，對于能源的需求呈現快速增長的狀態，而壓力容器作為石油化工產業關鍵的設備，對其進行科學、合理的無損檢測可以有效保證壓力容器使用上的安全性和可靠性，所以積極對無損檢測技術在壓力容器中的應用情況進行研究，有助于提升我國壓力容器整體的生產制造質量，對于我國經濟發展有著至關重要的作用。鑒于此，本文首先對壓力容器無損檢測技術進行分析，并著重對超聲檢測技術在壓力容器無損檢測中的實踐應用情況進行探究，并給出壓力容器無損檢測技術的優化措施，以供相關專業人士借鑒與參考。

關鍵詞： 無損檢測技術、超聲檢測；壓力容器；應用；探析

隨著壓力容器在石油化工以及其它領域應用數量的增多，對其使用安全性與可靠性提出了更為嚴格的要求。與此同時，為了避免爆炸事故在壓力容器使用過程中出現，降低其出現腐蝕問題的概率，有必要對其在生產制造過程中應用科學合理的無損檢測技術。由此可見，為了無損檢測技術可以有效的在壓力容器、設計以及生產制造過程中獲得應用，有必要對無損檢測技術在壓力容器中的應用情況進行深入探析，從而提升無損檢測技術在壓力容器設計、生產以及制造過程中的應用水平，進而提升我國壓力容器使用的安全性與可靠性。

一、壓力容器無損檢測技術

1.、壓力容器無損檢測之超聲檢測技術

鑒于在介質環境下，超聲波在傳播過程中因具有相應的衰減特性，從而致使超聲波在截面缺陷位置產生與缺陷相一致的反射線波段，從而完成對相應壓力容器進行無損檢測作業。在對壓力容器進行超聲檢測時，焊縫內部缺陷以及表面裂紋等均可通過該方式檢測出來。此外，還可對壓力容器內部鍛件以及高壓螺栓進行超聲檢測并分析其是否存在缺陷。其中，檢測成本低、響應快以及靈敏度高是超聲檢測的優勢，但是其難以對接近表面位置的延伸方向進行檢測是其最大弊端，從而難以對壓力容器中的缺陷進行定性。

2、壓力容器無損檢測之磁粉檢測技術

應用磁粉檢測技術針對壓力容器進行無損檢測的關鍵在于：基于壓力容器缺陷位置漏磁場與磁粉原材之間的交互關系，在交互反應過程當中使壓力容器表面及近表面位置的質量缺陷能夠以磁粉方式呈現出來。磁粉檢測技術執行過程當中所采用的設備裝置均比較簡答，可操作性較強。同時磁粉檢測技術也具備了與射線檢測技術相似的直觀性優勢，現場作業人員可以通過直觀的觀測確定壓力容器質量缺陷的所在位置、大小尺寸、擴散情況與嚴重程度。特別值得注意的一點在于：此類無損檢測技術僅適用于鐵磁材料壓力容器的無損檢測作業，且無損檢測開始之前必須針對檢測區域內的各關鍵部件清潔處理，且在無損檢測作業完成之后針對相應部件進行工件退磁處理。在當前技術條件支持下，磁粉檢測技術多適用于鐵磁性材料壓力容器表面及近表面位置的裂紋、折疊、夾渣或是夾層質量缺陷檢測工作當中。

3、壓力容器無損檢測之射線檢測技術

射線檢測技術是指將射線射入被檢測壓力容器中，如其中存在缺陷會造成射線的吸收程度存在一定差異性。通常按照射線類型的不同可將射線檢測技術分為X射線、γ射線以及中子射線。其中，由于X射線具有較高的適用性，并且在不同材料中均有良好的檢測效果，同時缺陷影像的呈現更為直觀，可以精準定性壓力容器的缺陷程度，所以X射線檢測技術普遍應用于化工壓力容器無損檢測過程中。此外，當對壓力容器使用射線檢測過程中，由于射線無法垂直作用于被測容器表面，有一定概率會對其缺陷漏檢。另外需要注意的是射線檢測相關作業人員會因射線原因影響其身體健康，檢測成本高、相應速度慢。最后，射線檢測范圍適用性有諸多限制，僅適用于壓力容器焊縫、夾渣以及密集式氣孔的無損檢測操作。

二、探析超聲檢測技術在壓力容器無損檢測中的實踐應用

1、超聲檢測在壓力容器板材中的應用

板材主要用于壓力容器殼體的制造作業當中，其厚度參數集中于6～250mm范圍之內，現階段大部分壓力容器應用鋼板板材的厚度多為8～40mm。當前技術條件支持下，壓力容器制造過程當中一般不進行該項檢測，僅在發現側厚異常或是鼓包質量缺陷的情況下進行該項檢測。整個過程當中應重點關注以下幾個方面的問題：（1）對于厚度參數在6mm范圍以內的板材而言，應優先選用蘭姆波方式進行探傷處理；（2）對于厚度參數在6～20mm范圍內的板材而言，應優先選用雙晶直探頭進行檢測作業，檢測探頭頻率選取5MHz效果最好；（3）對于厚度參數在20mm之上的板材而言，此應當截止于單直探頭檢測方式進行無損檢測作業，優選2.5/5MHz頻率，確保標準試塊相關數據指標符合規定。

2、超聲檢測在壓力容器焊縫中的應用

眾所周知，壓力容器使用的安全性與其焊縫質量有著極為密切的聯系，并在一定程度上影響壓力容器的工作年限。其中，在焊縫質量無損檢測過程中，超聲檢測無疑是其中最為常見的檢測方式，并且超聲檢測在檢測未熔合以及裂紋質量方面有著比射線檢測更加突出的優勢。對于現階段接觸較為普遍的8～400mm全焊透熔化焊超聲檢測作業而言，無損檢測技術應當重點關注對焊縫、溶合線以及熱影響區的檢測作業。

3、超聲檢測在壓力容器高壓螺栓中的應用

處于運行狀態下的壓力容器高壓螺栓及螺柱由于清洗難度比較大，且不徹底，傳統意義上的磁粉檢測作業效率并不理想，為此應當進行超聲檢測。除一般性檢測項目之外，超聲檢測還應當特別針對高壓螺栓螺紋根部位置是否存在裂紋進行合理檢測，整個過程中應重點關注以下幾個方面的問題：（1）高壓螺栓或是螺栓端部位置無損檢測應當采取縱波小K值探頭完成縱波斜入射性檢測作業；（2）高壓螺栓無螺紋位置無損檢測作業應當采用K1.5～2.5，2.5MHz頻率橫波斜探頭完成軸向性檢測作業；（3）在將超聲檢測應用于壓力容器高壓螺栓或是螺柱的過程當中，若發現螺紋根部位置出現較切槽部位回波相對而言更高的缺陷反射波情況下，應直接將其做判廢處理。

三、優化壓力容器無損檢測技術的措施

1、優化無損檢測技術

對于壓力容器的無損檢測技術而言，國際對其的研究力度非常大，但是在我國的應用狀況不是太明顯。要想優化檢測技術，首先，要加大對檢測技術的投入。我國應在壓力容器無損檢測技術中投入相應的資金，實現檢測技術的更新和發展，擴大無損檢測技術的應用范圍 ；其次，將壓力容器無損檢測研究應用到石化企業和油氣部門的檢測中，加強新檢測技術在相關工業和部門中的應用。

2、無損檢測技術的智能化發展

智能化是壓力容器無損檢測技術未來發展的趨勢，在智能化的發展過程中，要不斷加強壓力容器無損檢測的自動性和可控性。首先，在壓力容器無損檢測技術中融入計算機技術和網絡技術，從而實現無損檢測的網絡可控性和動態性 ；其次，改進傳統的壓力容器無損檢測技術，并且不斷更新，使無損檢測技術日臻完善、智能化。

3、研發現代化的檢測儀器

要想充分發揮壓力容器無損檢測技術的作用，要配置相應的檢測儀器為其提供保障，因此，我國的相關部門和檢測機關要不斷開發新型的檢測儀器，從而加快壓力容器無損檢測技術的使用，確保容器的安全性和可靠性。

四、結語

由此可見，隨著我國壓力容器使用量的快速提升，為了確保壓力容器使用的可靠性與穩定性，有必要對無損檢測技術在壓力容器中的應用情況加以研究。本文對射線、磁粉以及超聲等無損檢測技術進行了簡要的分析，并對壓力容器中超聲檢測技術的應用情況進行重點了闡述以及給出了優化壓力容器中無損檢測技術的具體措施，從而為無損檢測技術更好的在壓力容器設計、生產以及制造環節中的應用打下堅實的理論基礎。

參考文獻

[1]張金波，王元亮.壓力容器無損檢測技術的原理及應用[J].硅谷.2008（11）.

[2]王在峰.壓力容器無損檢測新技術的原理和應用[J].機械管理開發.2007（03）.