壓力容器檢驗中的無損檢測措施淺析

宮宇帝　周漪

摘 要：壓力容器功能性比較特殊，為滿足實際應用需求，必須要保證其生產質量達到專業標準，除了要做好制造工藝的控制外，還需要采取有效可行的方法進行檢測，保證其各項參數均滿足要求。其中，無損檢測技術應用比較廣泛，不僅可保證檢測結果的可靠性，并且不會對容器材料、構件等造成損傷，尤其是對于封閉容器來講，具有較大應用優勢。本文對無損檢測技術在壓力容器檢驗中應用要點進行了簡單探討。

關鍵詞：壓力容器；檢驗；無損檢測

中圖分類號：TH49 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）07-0069-01

壓力容器作為承壓裝置，在生產生活中具有非常重要的作用，已經被廣泛的應用到醫藥、石油、化工以及食品等行業，可滿足高溫、易燃、高壓以及劇毒等惡劣條件下使用要求，為保證其運行安全性，務必要加強對制造質量的管理，采取可靠方法對其進行檢驗，消除其出現爆炸以及泄露等安全事故的隱患。無損檢測技術的應用，可以結合壓力容器實際情況，在不影響其自身性能的同時，得到可靠的檢測結果。

1 壓力容器無損檢測技術

現代工業的快速發展，應用到壓力容器的行業越來越多，且多為特殊環境下，因此對壓力容器的安全性以及可靠性有著十分嚴格的要求，在制造完成正式使用前必須要對其進行質量檢驗，確保其不存在任何隱患。其中，無損檢測作為一種應用十分廣泛的檢測技術，可通過電、光、磁、聲等手段，在確保不損傷壓力容器自身的基礎上，對其內部結構存在缺陷進行檢測，確定其質量狀態，科學判斷容器實用性能與使用壽命。按照檢驗規則以及安全技術監察規程劃分，無損檢測主要包括渦流檢測、發射檢測、射線檢測、超聲檢測以及表面無損檢測等，相互之間差異較大，在實際應用中需要綜合分析各項要素來擇優選擇[1]。正式檢測前，檢驗人員應基于壓力容器對應的失效模式以及操作使用情況，來制定具有針對性的檢驗方案，并以專業規范為依據，作為檢測操作行為的指導，確保最終檢測結果的可靠性與準確性。

2 無損檢測技術應用要求

2.1 科學確定檢測時間

基于壓力容器功能性以及服務環境的特點，在對其進行無損檢測時，為保證檢測結果的可靠性，應提前明確檢測目的，然后綜合各項條件，科學確定檢測時間。例如檢測容器高強鋼是否存在延遲裂紋，應盡量選擇在焊接完成24h以后進行；鍛件無損檢測，則需要在鍛件完成粗加工后，且未進行鉆孔、銑槽、精磨加工前進行，避免孔、槽對檢測結果的干擾，以及檢測出問題后可更方便的采取措施處理[2]。只有保證無損檢測實施的科學性，才能夠將檢測難度控制到最低，并且對產品進行正確評價，掌握壓力容器實際質量狀態。

2.2 配合破壞性檢測

對比其他檢測技術，無損檢測的優勢在于不會損傷到壓力容器材料以及構件，并且可以達到100%的檢查率，檢測結果可靠性高。但是總結所有因素來看，無損檢測技術在實際應用中依然存在一定局限性，部分試驗還需要采取破壞性檢測方法，這樣就可以采取兩種方法配合的手段，相互補充各自的缺陷，提高檢測結果準確性。即對壓力容器材料、構件進行評價時，需要對比和配合無損檢測與破壞檢測的結果數據，實現綜合性評價。例如液化石油氣鋼瓶不僅要進行無損檢測，還需要進行爆破試驗；焊接接頭除無損檢測外，還需要通過切取試樣進行力學性能試驗，得到更為全面和真實的構件性能狀態[3]。

2.3 對比選擇檢測方法

壓力容器無損檢測可應用的方法較多，且不同方法之間差異較大，檢測原理以及操作要求不同，在選擇時不僅要重視最終結果，還需要兼顧操作過程難易度以及對其他條件限制性進行綜合分析。一般需要就容器制造方法、設備材質、工作介質、失效模式以及使用條件等進行全面分析，對可能出現的缺陷類型，以及發生形狀、位置和可能性進行預測，對比各種方法擇優選擇。例如壓力容器焊縫與附近微裂紋檢測時，基于壓力容器表面缺陷檢出靈敏度大特點，確定正式檢測前，務必要對構件表面進行清潔。總結以往壓力容器安全事故的數據，可確定危險性缺陷多存在于內表面，因與介質直接接觸，很容易出現介質污跡、氧化皮以及銹蝕等問題，需要提前清除干凈，待檢測人員檢查確認無誤后才可進行正式檢測。

3 壓力容器可選用無損檢測方法

3.1 超聲檢測

超聲檢測方法的應用，主要就是通過超聲波在介質環境內傳播時產生的衰減特性，確定超聲波遇到界面缺陷時產生的與之對應反射性性質，完成壓力容器結構內部缺陷的檢測。超聲波檢測方法在實際應用中比較常見，且檢測結果保證性高，常見的如焊縫內部埋藏缺陷檢測、結構表面裂紋缺陷部位檢測，以及高壓螺栓與鍛件部位質量缺陷的檢測等。其中，面對不同質量缺陷進行檢測時，需要科學選擇探頭，根據掃差方式的差異性，可以將探頭分為前后、左右、轉角以及環繞四種類型，根據需求來選擇。總結超聲檢測在壓力容器檢測中應用特點，如響應速度快、靈敏度高、成本投入低以及指向性高等[4]。但是要注意對于壓力容器近表面延伸方向的平行性檢測，不適于應用超聲檢測方法，會降低質量缺陷定性與定量數據的可靠性。

3.2 射線檢測

將射線檢測方法應用到壓力容器質量缺陷檢測中，主要就是通過對被測對象相對于射線透入程度的差異性，以及吸收程度確定壓力容器所選缺陷的位置。按照射線類型劃分，主要包括γ射線、X射線以及中子射線，可根據實際情況來選擇應用何種射線，其中工業生產系統中壓力容器無損檢測主要應用X射線檢測技術。對比其他無損檢測技術，射線檢測方法在實際應用中具有更強的適應性，可滿足不同材料屬性的壓力容器檢測要求，并保證檢測結果的可有效性。應用此種方法檢測，可以得到質量缺陷的影像，不僅提高了缺陷定性與定量的真實性與完整性，并且可以對缺陷有一個更為直觀的了解。但是綜合其應用效果來看，也存在漏檢的可能，并且還會對檢測人員身體健康產生威脅，再加上前期成本高，響應速度慢，現在多被用于壓力容器焊縫、夾渣、氣孔等方面的無損檢測。

3.3 聲發射檢測

檢測人員可對受力狀態下材料內部發出應力波，以此來完成對壓力容器的檢測，可可靠判定壓力容器內部結構性損傷以及損傷程度。基于壓力容器運行環境條件的特殊性，受高溫、高壓等因素干擾，存在較大可能造成容器產生不同形式的材料疲勞以及腐蝕性問題，并且形成的裂紋會不斷蔓延。在裂紋持續擴展過程中會產生不同能力參數的額聲發射信號，對應著不同能量參數，代表了不同階段的裂紋發展狀態，通過此便可直觀的判斷裂紋位置以及擴展程度，檢測靈敏度非常高。

4 結語

應用無損檢測技術來對壓力容器可能存在的質量缺陷進行檢定，需要根據待檢測對象實際情況，對比擇優選擇最為合適的檢測方法，在控制成本、難易程度的同時，保證檢測結果的可靠性。

參考文獻

[1]李興才.壓力容器檢驗中的無損檢測方法研究[J].工程技術研究，2017，（02）：116-117.

[2]劉晶，楊力能.芻議壓力容器的無損檢測技術[J].廣州化工，2012，（21）：128-129+132.

[3]金崇林.壓力容器無損檢測技術運用綜述[J].化學工程與裝備，2012，（03）：120-122.

[4]王蕾.在用壓力容器無損檢測技術的原理和應用[J].化學工程與裝備，2011，（07）：170-171.