壓力容器制造過程中無損檢測的應用

王領楠

摘 要：壓力容器和壓力管道容易發生失效和破裂事故，需要進行及時地檢測，無損檢測就是進行壓力容器安全管理的一個重要環節。本文從無損檢測概述入手，著重分析了無損檢測的優勢及壓力容器制作過程中的無損檢測方法，并探索了無損檢測在壓力容器制造過程中應注意的問題。

關鍵詞：壓力容器制造 無損檢測 應用 策略

中圖分類號：TG115.28 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（b）-0117-02

無損檢測技術能夠確保壓力容器的質量，優化壓力容器制造工藝，避免資源浪費，已經成為現階段壓力容器制造過程中的主要檢測技術。很多壓力容器制造企業都會在制造過程中使用射線檢測、超聲檢測、滲透檢測等無損檢測技術。然而，無損檢測在壓力容器制造過程中的應用需要注意檢測順序和檢測方法的合理性。研究無損檢測在壓力容器制造中的應用不僅能夠優化壓力容器檢測工作，而且對壓力容器的安全使用有著直接意義。

1 無損檢測概述

無損檢測就是在確保壓力容器不被破壞的情況下，以光、電、磁、力等理論知識為基礎的檢測方法。無損檢測能夠對壓力容器的結構、幾何關系、狀態、物理性能、參數等進行測定和判斷。

2 無損檢測的優勢

2.1 保證壓力容器質量

無損檢測不需要破壞壓力容器的結構就能夠完成檢測工作，因此，無損檢測能夠對壓力容器生產過程、壓力容器半成品、壓力容器成品等進行全面檢測，找出存在質量問題的壓力容器，確保壓力容器內部結構的完善性，進而保證壓力容器的質量。

2.2 確保壓力容器使用的安全性

受使用環境的影響，壓力容器在使用一定時間之后，容器中原有的缺陷會擴大，還會產生新的缺陷，進而導致壓力容器失效。而無損檢測能夠對壓力容器進行定期檢查，不影響壓力容器的運行，也不需要破壞壓力容器的結構，及時發現壓力容器存在的缺陷，避免壓力容器使用過程中的事故，確保壓力容器使用的安全性。

2.3 優化壓力容器制造工藝

在制造壓力容器的過程中，需要對制造工藝進行判斷，了解制造工藝是否符合壓力容易的制造要求。而無損檢測能夠對壓力容器的制造工藝進行檢測，找出制造工藝中的不足之處，并根據無損檢測結果改進壓力容器的制造工藝，實現制造工藝的優化。并且，在壓力工藝生產之前需要提前對制造工藝進行試驗。例如，壓力容器制造過程中的焊接工藝需要進行焊接試樣，并對焊接試樣進行無損檢測，及時修正焊接參數，改進焊接工藝，采用能夠達到壓力容器質量要求的焊接工藝。

2.4 避免浪費

在壓力容器制造過程中合理進行無損檢測能夠避免工序浪費，減少制造過程中的返工，提高壓力容器制造質量，降低廢品率，進而實現制造成本的控制。因此，在厚板焊接的時候，可以在焊接過程中進行一次無損檢測，確認厚板焊接沒有超標缺陷之后再完成全部焊接，避免焊接返工，有效節約焊接資源及焊接時間。

3 壓力容器制造過程中的無損檢測方法

3.1 射線檢測

射線檢測多用于壓力容器制造過程中的焊縫檢測、氣孔檢測、夾渣檢測，進而找出壓力容器制造過程中存在的氣孔、夾渣及焊縫。并且，完全密封的壓力容器可以采用射線檢測的方法。現階段，大多數企業都采用射線檢測技術對壓力容器的焊縫進行檢測。射線檢測方法要求檢測物能夠被射線穿透，因此，很多企業都優先選擇X射線進行射線檢測。另外，射線檢測能夠直接獲取壓力容器的缺陷圖形，準確掌握壓力容器的缺陷尺寸。然而，射線檢測在夾渣檢測和氣孔檢測的出錯率較高，很可能出現漏檢的現象。同時，射線檢測的速度較慢，成本較高，對檢測人員的身體危害性較大，需要檢測人員在檢測過程中做好特殊防護措施。

3.2 超聲檢測

超聲檢測主要利用超聲波遇到界面反射的性質來進行缺陷檢測。超聲檢測的指向性較高，能夠準確發現壓力容器內部缺陷所在的位置。因此，壓力容器無損檢測經常采用射線檢測的方式發現缺陷，而采用超聲檢測的方式確定缺陷的方式，然而根據無損檢測結果來確定壓力容器的返修方式。并且，超聲檢測還能夠用于壓力容器的焊縫檢測，找出壓力容器焊道內部存在的缺陷裂紋。同時，還有一些企業將超聲檢測應用于壓力容器的復驗檢測之中。超聲檢測的檢測對象比較廣泛，檢測程度較深，定位準確，使用十分方便，而且使用成本較低。然而，超聲檢測的缺陷定性不夠準確，壓力容器的形狀對檢測結果的影響較大。

3.3 磁粉檢測

磁粉檢測主要利用磁粉與壓力容器缺陷處漏磁場的相互作用進行檢測，進而現實鐵磁性材料的近表面缺陷和表面缺陷。現階段，我國壓力容器多采用白鋼材質和碳鋼材質，碳鋼屬于鐵磁性材料。在壓力容器制作過程中，碳鋼被大量應用到壓力容器上。壓力容器無損檢測可以利用碳鋼的鐵磁材料屬性使用磁粉檢測方法。磁粉檢測方法經常被用于檢測壓力容器淺表層的夾渣、裂紋等缺陷。另外，壓力容器的D類焊接和角焊縫也經常使用磁粉檢測方法。磁粉檢測的成本較低、靈敏度較高、對人體沒有傷害，檢測速度較快，因此很多企業都使用磁粉檢測技術對壓力容器的制造進行檢測。然而，磁粉檢測的材質局限性較強，無法對白鋼材質的壓力容器進行檢測。同時，磁粉檢測受壓力容器檢測部件形狀的影響較大。

3.4 滲透檢測

滲透檢測主要通過毛細血管現象來揭示固體材料的缺陷，能夠將滲透液滲透在壓力容器的缺陷部位。然后用去除劑去除缺陷部位的滲透液，再用顯像劑使壓力容器缺陷顯現。滲透檢測的材料要求較低，能夠對塑料、鋼鐵等材料進行檢測，因而被廣泛應用在壓力容器制造檢測之中。并且，滲透檢測的靈敏度較高，能夠直觀展示壓力容器的缺陷，適用于形狀復雜的壓力容器工件檢測。然而，壓力容器制造過程中使用的化工產品較多，很容易引發爆炸和火災，需要謹慎選擇檢測工藝和滲透劑。同時，滲透檢測的要求較高，壓力容器工件表面不能有鐵銹、焊接飛濺物、氧化皮等。

4 壓力容器制造過程中無損檢測應用應注意的問題

4.1 破壞性檢測與無損檢測相結合

無損檢測雖然能夠保護壓力容器的結構不被破壞，不傷害壓力容器的材料，但是，無損檢測具有一定的局限性，有些檢測只能采用破壞性的檢測方法。并且，無損檢測還無法替代破壞性檢測。因此，壓力容器制造過程中的檢測需要將破壞性檢測與無損檢測相結合，提高壓力容器檢測準確性。

4.2 合理規劃檢測順序

壓力容器制造過程中的無損檢測需要根據檢測目的選擇檢測實施時間，具體來講，檢測人員需要完成部分壓力容器制造工作之后及時進行無損檢測，避免因制造人員和制造工藝而形成的質量問題，減少缺陷修補的資源浪費和時間浪費。并且，壓力容器制造過程中的高強鋼焊縫需要在焊接完成24小時之后再進行檢測，避免因焊縫沒有完全凝固而導致的錯誤檢測結果。

4.3 選擇最合適的檢測方法

在壓力容器制造無損檢測過程中，每種無損檢測方法都具有各自的優勢和局限性，無法用于所有的缺陷檢測。為了增強無損檢測的可靠性，檢測人員應根據檢測對象和檢測目的選擇最合適的檢測方法。例如，壓力容器焊縫內部缺陷的檢測可以采用射線檢測或超聲波檢測技術，壓力容器表面缺陷的檢測可以采用滲透檢測方法或磁粉檢測方法。另外，檢測人員還可以將多種檢測方法并用，充分發揮每種檢測方法優勢，增強壓力容器檢測結果的準確性。

參考文獻

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