鍋爐壓力容器的無損檢測

高東升

摘?要：鍋爐壓力容器的重要性不言而喻，在對其進行檢測時，需要考慮其自身的特征，不能對容器進行拆卸，破壞其原有結構。無損檢測技術因其獨有的無損傷、不破壞、科學準確的優勢，從而被廣泛的應用于鍋爐壓力容器的檢測中。雖然無損檢測技術具有很大的優勢，但為了確保質量和安全的可靠性，無損檢測還存在一定的弊端，需以科學的方式對壓力容器進行“破壞”，實現無損與“有損”的有效融合，這樣就能夠得出更加全面、科學、準確的數據。各種無損檢測方法要合理選用、綜合運用。

關鍵詞：鍋爐;壓力容器;無損檢測

鍋爐壓力容器的運行環境十分復雜、苛刻而惡劣，如果不重視其運行情況，或者沒有對環境進行嚴格的防范，就會對壓力容器產生非常不利的影響，甚至誘發安全事故。無損檢測技術無破壞性，檢測速度快，檢測范圍廣，科技含量高，可重復并綜合運用，有的可連續性適時使用，因此可以大大提高檢驗的科學性和準確性。本文論述了不同無損檢測技術的原理、用途、局限性和使用原則。

1 無損檢測概述

1.1 無損檢測的含義

無損檢測技術是在不損害試件的前提下，利用物理手段對試件內部及表面的結構、性質、狀態進行檢測的方法。目的是判斷其是否存在缺陷，并給出缺陷的具體信息，從而幫助人們做出科學判斷。

1.2 無損檢驗常用的方法

對鍋爐壓力容器目前經常采用的無損檢測技術包括紅外檢測、磁粉檢測、滲透檢測、超聲檢測、TOFD檢測、射線檢測、渦流檢測、聲發射檢測、磁記憶檢測、漏磁檢測等。

2 鍋爐壓力容器的無損檢測技術要點

2.1 紅外檢測

壓力容器在高溫的條件下運行時，由于面臨的環境十分苛刻，因此，壓力容器的材料必須要有強大的保溫功能，可以耐高溫。常見的材料是珍珠巖，這一材料可以有效降低殼體溫度，避免殼體因溫度過高而出現破裂等問題。常規紅外熟成像技術能夠及時發現殼體是否受到高溫的影響，及時將損傷扼殺在搖籃里。紅外熱成像檢測可以及時檢測到殼體上的薄弱環節，具體現象是：薄弱的環節往往會呈現出過早的損傷跡象，主要以熱斑跡的方式展示，這些圖像很容易被紅外熱成像檢測到。這些跡象均可作為后期檢測的重要參考依據，而且主要得益于紅外檢測技術的支持。

2.2 磁粉檢測

利用磁粉檢測技術時，要考慮到某一缺陷中的漏磁場和磁粉之間互相作用，通過這種方式就可以及時找到缺陷。磁粉檢測技術在應用時需遵循嚴格的磁場感應強度，這一強度會導致磁力線密度不斷增大，其增大的幅度可以達到原有數值的幾千倍之多。磁力線在正常的情況下不會畸形，不過，磁力線卻很容易受到材料缺陷的影響，從而產生畸變。這種變化會導致一部分磁力線不再限于材料的表面，而是直接進入到空間，形成漏磁場。在漏磁場的作用下，鐵磁就能夠被部分磁極所吸引。

2.3 滲透檢測

壓力容器自身的缺陷還可以通過滲透檢測技術進行檢驗。該技術主要是利用滲透液對壓力容器進行滲透處理后，其所產生的造像就可以成為檢測的主要依據。在滲透液的持續作用下，元件表面的缺陷就可以逐步滲透有熒光成分或者其他染色成分的液體，這一液體所形成的內容就是缺陷。將其與的滲透液去掉后，在表面上涂抹顯像劑，經過一段時間后，缺陷中存儲的滲透液會被顯像劑所吸收，此時，滲透液又重新融入到顯像劑之中，缺陷的痕跡會得到清晰呈現。

2.4 超聲檢測

利用超聲檢測技術對壓力容器進行檢測時，可以將壓力容器作為超聲波的傳播介質。隨著超聲波不斷傳播，其傳播力度會逐漸減小，會產生反射、折射等現象，從而達到檢測效果。超聲波在介質中所產生的反射、散射程度不同，通過對這一程度進行精確分析，就可以確定缺陷的狀態，達到無損測定的目的。壓力容器中的多種裂縫均可借助這一手段進行檢測，效率和精確度均有保障。

2.5 超生波端點衍射檢測

超生波端點衍射檢測技術又稱之為TOFD，該技術主要是利用特殊的探頭對壓力容器的問題進行檢測。通常會將探頭布置在焊縫的中心線之上，以對稱、統一的方式合理布置，實現發、收功能。為了確定是否有缺陷，超生波端點衍射檢測會利用發射探頭所產生的非聚焦縱波波束對需要檢測的內容進行檢測，這一波束會保持一定角度。聲波脈沖與接頭探頭相結合后就會產生側向波，如果工件完好無損，接收探頭所接收的第二個信號是底面回波。

2.6 射線檢測

射線檢測技術的主要檢測手段是X射線或者γ射線。利用這兩種射線對工件進行檢測，就可以進一步找到工件中存在的缺陷。有缺陷和沒有缺陷的部位，在接受射線時會存在強度上的差異，利用這種差異對缺陷進行探測，可以提高檢測的準確率。射線檢測技術常用語對特殊鋼材結構和合金結構的壓力容器檢測之中。

2.7 渦流檢測

壓力容器在長期運行的過程中，其某些部件可能會遭到腐蝕，或者出現裂紋。比如，換熱器換熱管與焊縫的缺陷需高度重視，可采用渦流檢測技術進行檢測。根據換熱管的材質，選擇不同的渦流檢測技術，就可以達到有效的檢測效果。常見的渦流檢測技術有兩種，一是常規檢測，二是遠場檢測。

2.8 聲發射檢測

聲發射檢測技術主要是利用聲發射信號對設備進行檢測。設備需要處于加載狀態，方可使用聲發射檢測技術。聲發射檢測技術適用于檢測活性缺陷，或者對已經確定的缺陷進行活性評價。進行設備加載時，可采用承壓設備停止運行后的水壓或氣壓試驗，后者根據設備工況選擇加載方式。

2.9 磁記憶檢測

利用磁記憶檢測技術時，要對被檢測對象的應力集中區中的自有漏磁場進行全面分析，掌握其分布情況，并進行記錄。在載荷與地磁場的作用下，具有鐵磁性的設備的磁狀態會發生不可逆的變化。這種變化一旦產生，就不會再改變。因此，可利用磁記憶檢測技術對設備或者工件的情況進行全面檢測。

2.10 漏磁檢測

漏磁檢測可用于對承壓設備殼體進行檢測，確定其是否遭到腐蝕。漏磁檢測能夠達到其他檢測手段所無法達到的效果，當設備結構無法進入或者采用其他手段時，漏磁檢測就是一種很好的方式，在不破壞設備結構的情況下即可進行檢測。即使設備表面有油漆，也不耽誤漏磁檢測技術發揮功效。漏磁檢測技術在設備外部就能夠對內部的腐蝕情況進行進一步了解，非常方便。

參考文獻：

[1]孫政.無損檢測技術應用于鍋爐壓力容器檢驗的技術研究[J].電子制作，2015（02）：43.

[2]馬翠霞.無損檢測技術在壓力容器檢驗中的應用[J].硅谷，2016，（11）.