壓力容器無損檢測技術分析與對策研究

肖長華 石巍 徐建軍

江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院鹽城分院 江蘇鹽城 224000

壓力容器的使用遍及我國經濟建設中的各個領域，特別是機械、石油、化工等生產行業。作為承壓類特種設備具有高風險的特征，一旦發生事故往往會給人民帶來嚴重的身體傷害和經濟損失。無損檢測是保證其質量和安全的重要手段之一。

1 無損檢測技術應用的特點分析

1.1 安全性

無損檢測技術安全性主要表現為：檢測技術在實施中檢測介質的安全性、檢測操作方式的安全性、檢測程序實施的安全性。檢測作業中規避了因技術安全性不足造成的人員傷亡、構件損害等不良現象，確保壓力容器的安全、穩定運行。

1.2 可靠性

無損檢測技術可靠性主要表現為：通過超聲波、射線等技術進行檢測作業，能夠全面覆蓋檢測裝置進行質量檢測作業。因此，在檢測數據的獲取方面獲得了較為完整的檢測數據[1]。完整的檢測數據為壓力容器檢測質量的客觀性評估奠定了的基礎。

2 無損檢測技術在應用過程中應遵守的原則

無損檢測技術包括射線檢測、滲透檢測、磁粉檢測以及超聲波檢測等，每種檢測方法有其優勢，也有其局限性。在選擇檢測方法時，要遵守以下原則：一是在進行壓力容器檢測前明確檢驗目標，根據目標選擇與之相適應的最佳檢測方法[2]。二是根據壓力容器的形狀、大小、材料還有可能出現的缺損現象制定檢測計劃、選擇檢測方法。三是在一項檢測中，若條件允許，應盡可能多用幾種檢測方法，互相對照和驗證。同時，在無損檢測中，既要保證檢測結果的質量，還要保證在安全的前提下，檢測方法的經濟性，做到各種無損檢測方法的合理應用[3]。

3 無損檢測技術在壓力容器中的應用分析

3.1 超聲波檢測

超聲波檢測原理：利用超聲波能在彈性介質中傳播，在界面上產生反射、折射等來探測材料內部或表面缺陷，通過超聲波傳播及返回過程中產生的阻礙、測繪曲線的波動現象和規律，分析壓力容器中是否存在缺陷，例如夾渣、裂紋、未熔合以及其他質量問題。超聲波無損檢測檢測厚度大，靈敏度高、速度快、成本低，能對缺陷定位和定量，具備適用性強、檢測效率高以及安全等優勢。

3.2 磁粉檢測

磁粉檢測原理：鐵磁類材料的不連續造成缺陷，該設備被磁化之后，缺陷部位會產生漏磁場，在適宜的光照條件下觀察設備表面的磁粉，就能根據磁粉的痕跡確定缺陷的部位及形狀。磁粉檢測的優勢是能夠直觀的確定缺陷的位置及形狀且操作簡單、經濟適用、檢測靈敏度高。缺點是不適用于非鐵磁類材料。

3.3 射線檢測

射線檢測原理是射線穿透工件時，由于缺陷與工件材料對射線的衰減作用不同，從而使膠片感光不同，在底片上形成黑度不同的影像，據此來判斷材料的缺陷。其優點是缺陷顯示比較直觀，檢測結果可長期保存。Χ射線探傷檢測技術主要通過Χ射線發射裝置，結合成像膠片，通過Χ射線成像膠片中的陰影區域以及顯像異常區域對裂紋、夾渣以及尺寸規格現狀進行評估[4]。

3.4 滲透檢測

滲透檢測原理為：工件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細作用下，滲透劑可以滲入表面開口缺陷中；去除工件表面多余的滲透劑，干燥后再在工件表面施涂吸附介質：顯像劑；同樣在毛細作用下，顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑，即滲透劑回滲到顯像劑中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷處的滲透痕跡被顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而檢測出缺陷的形貌及分布狀態。滲透檢測不受材料種類的限制，可一次檢出工件表面不同方向的缺陷，靈敏度高、使用方便、操作簡單。

4 無損檢測技術在壓力容器中的對策研究

4.1 壓力容器制造過程中無損檢測技術的對策研究

壓力容器在制造過程中最關鍵的是焊接質量，焊接接頭內部質量檢查的對策是采用射線檢測。例如，某單位一臺壓力容器制造過程中進行射線探傷，底片如下：

在射線底片中發現該焊接接頭存在焊接接頭根部未融合，此時提出返修要求，確保了壓力容器的制造質量。

4.2 壓力容器使用過程中的無損檢測技術的對策研究

壓力容器使用過程中出現的問題主要是介質對材料的腐蝕，這時的對策是采用表面無損檢測，鐵磁性材料進行磁粉檢測，非鐵磁性材料進行滲透檢測。例如：某單位一臺在用不銹鋼壓力容器在檢驗過程中采用滲透檢測，結果如下：

檢測結果表明此焊縫在使用過程中出現表面裂紋，存在安全隱患，應立即進行情況分析，提出整改措施，消除安全隱患，保護使用單位的人生財產安全。

5 結語

提示相關企業在壓力容器的檢驗工作中，根據無損檢測方法各自優點結合應用，提高檢驗工作的質量與效率，從而保證壓力容器的安全使用。