移動式壓力容器定期檢驗中無損檢測方法研究

徐海亮 王衛

【摘 ?要】移動式壓力容器在現代化建設的使用頻率較高，其安全性受到了社會各界的關注，檢驗機構需要定期對移動式壓力容器進行檢驗，及時查明并消除隱患，預防重大安全責任事故的發生。無損檢測是目前比較有效的缺陷檢測方法。本文從移動式壓力容器檢驗工作的角度出發結合實際情況，分析了各種常用的無損檢測方法的特點及使用情況。

【關鍵詞】移動式壓力容器;定期檢驗;無損檢測

前言

由于工業、建筑業的飛速發展及人們生活條件的提高，各種液化氣體的需求量也隨之提升，移動式壓力容器使用量也隨之不斷上漲，規模越來越大。移動式壓力容器內裝的氣體壓力較大，而且危險介質較多，一旦壓力容器存在安全隱患引發氣體泄露或爆炸事故后果將不堪設想。因此移動式壓力容器的安全性與社會安定息息相關。定期對其進行檢測排除安全隱患，確保其安全運行顯得十分必要。由于壓力容器在出廠前都經過嚴密的檢測，其表面缺陷或由表面缺陷導致的缺陷一般是在投入使用后過程中產生的。根據《壓力容器定期檢驗規則》附件A的規定，應對汽車罐車、鐵路罐車及罐式集裝箱定期開展包括表面缺陷檢測和埋藏缺陷檢測在內的全面檢驗。主要檢測方法有磁粉檢測、滲透檢測、射線檢測和超聲檢測。磁粉檢測和滲透檢測主要用于表面缺陷檢測，射線檢測和超聲檢測主要用于埋藏缺陷檢測。本文對常用的無損檢測方法的特點及使用情況做了具體的分析，為后期的無損檢驗工作提供理論依據。

一、移動式壓力容器的無損檢測方法

無損檢測是移動式壓力容器的主要檢測方法。它可以在保護容器完好無損的情況下將容器表面及內部存在的缺陷準確地檢測出來，而且用時較短。是目前應用效果較好的移動式壓力容器檢測方法。

（一）磁粉檢測.磁粉檢測的原理是利用鐵磁性材料的磁化性能，使缺陷處的漏磁場與磁粉相互作用來檢測材料表面和近表面缺陷的方法。此方法不受工件形狀和大小的限制，適用范圍僅限于鐵磁性材料，具有檢測結果清晰，信息全面、效率高、成本低的特點。一旦汽車罐車、罐式集裝箱內裝有液化石油氣等介質硫化氫含量超標，容易在介質中產生應力腐蝕，于容器焊縫或熱影響區的內表面形成裂紋。所以《壓力容器定期檢驗規則》A3.4條規定對汽車罐車、罐式集裝箱做出了對罐體角焊縫及內表面對接焊縫做100%表面無損檢測的硬性規定。針對主要使用Q345R等低合金鋼材料制作的汽車罐車，根據《承壓設備無損檢測》NB/T47013.4-2015規定，應當選用連續法進行檢測。

（二）滲透檢測.滲透檢測是利用毛細管現象對固體材料的表面裂縫進行檢測的方法。其檢測方法簡單易操作、靈敏度高、結果易觀察而且成本較低，不僅適用于一般規則的壓力容器檢測，對大型壓力容器和形狀復雜設的備也同樣適用，在材料上適用于多孔性材料之外的其他材質。但是容易對容器和環境造成污染。檢測前需將對容器內的污染物清除干凈以免影響檢測結果。根據容器的材質合理控制滲透劑的滲透時間，適當延長有應力腐蝕傾向的容器滲透時間;嚴格遵照操作規范進行清洗和顯像操作，按實際情況記錄檢測結果，保證檢測結果的真實有效。滲透檢測方法比射線檢測更容易發現檢測表面微小的裂紋，與磁粉檢測相比檢測范圍更廣。在以往的檢測結果中，管路系統泄露的情況較多，泄露部位以彎頭焊縫位置附近為主，針對這種情況檢測單位會對壓力容器使用單位下達檢驗意見通知書，督促其維修，并在維修后再次進行無損檢測確認合格后方可重新投入使用。

（三）超聲檢測.超聲檢測是利用超聲波在不同的材料和不同結構間傳播時聲學特征會發生變化這一原理來對材料的缺陷和物理特征進行檢驗。1.2MHz～3.5MHz的超聲波在目前的超聲檢測中應用最廣，具有穿透力強，靈敏度高、檢測速度較快、檢測效率高，成本低的特點，對材料的腐蝕減薄、焊縫內外表面的裂紋、焊縫內部埋藏缺陷及其高度等有較好的檢測效果。而且此方法的超聲設備基本都是便攜式方便攜帶，對現場環境適應性強，不易對檢測人員造成傷害，應用性較高。該方法的缺點是檢測過程中影響因素較多，比如檢測人員技術水平、焊縫表面成型狀況及材料表面粗糙度都會影響檢驗結果的準確性，無法保證粗晶材料的精確度。根據《壓力容器定期檢驗規則》附件A中第A3.4條規定，以下情況需要對焊縫進行射線或超聲抽查：投用后對罐體進行過補焊的;罐體焊接接頭部位因事故發生嚴重損傷變形的;焊接接頭兩端延長或出現滲漏的;棱角度及焊縫錯邊量超標的;懷疑上次埋藏缺陷檢測結果申請跟蹤檢測的;受使用單位或檢驗人員委托檢驗的。在以往的對液化氣體汽車罐車超聲檢測復檢結果中不合格現象較少，一般首次檢驗發現有缺陷裂縫時，檢測單位即通知使用方進行補焊，然后經超聲檢測復檢合格后再次投入使用。

（四）射線檢測.射線檢測是利用射線受到厚度及內部結構影響，在穿透材料時強度會根據穿透材料的不同產生不同程度的減弱，物體內部存在的缺陷通過衰減程度表現出來。此方法通過基體與缺陷部位的影像資料直接觀察罐體缺陷，靈敏度高，能有效識別夾渣、氣孔等體積型缺陷，并能夠對缺陷作出定性和定量分析，便于徹底消除缺陷，而且影像膠片保存時間較長。此檢測方法的缺點檢測成本較高，對壓力容器制造過程中的焊縫檢測比較適用。而且射線對人體有害，檢測人員必須在做好充分的防護準備的基礎上開展檢測工作;而且該方法難度角度需要檢測人員具有扎實的理論知識和豐富的實踐經驗，來選擇合適的檢測角度以保證檢測結果的準確性。

二、結束語

移動式壓力容器內裝的氣體壓力較大，而且危險介質較多，一旦壓力容器存在安全隱患引發氣體泄露或爆炸事故后果將不堪設想。因此移動式壓力容器的安全性與社會安定息息相關。檢驗機構應合理運用無損技術定期對其進行檢測排除安全隱患，確保其安全運行。文章簡單介紹了幾種常用的無損檢測方法，簡單分析了其優缺點，明確了各自相應的適用范圍，在實際工作中應結合具體情況進行合理選擇。滲透檢測適用范圍較廣，對于形狀復雜的部位應采用滲透檢測作為其無損檢測方法。對于制造過程中的鋼板等原材料應選用超聲波檢測;射線檢測和超聲檢測可作為罐體的對接焊縫檢測方法;對于鐵磁性材料人孔、接管的角焊縫應優先選用磁粉檢測;射線檢測或超聲波檢測技術可應用于特殊情況下的焊縫抽檢。無損檢測方法在保證罐體完整無損的情況下，為壓力式容器排除安全隱患，保障了移動式壓力容器的安全運行，在使用的過程中因根據適用范圍不同合理選擇檢測方式，通過綜合運用無損檢測方法，對容器的狀態進行準確的檢測，排除安全隱患，維護移動式壓力容器的安全運行和現代化建設的順利進行。

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（作者單位：1山東省特種設備檢驗研究院淄博分院;2山東省特種設備檢驗研究院濰坊分院）