鍋爐壓力容器無損檢測的質量管理措施研究

李贊 金立璽 萬昀銘

【摘?要】無損檢測技術相對損傷性檢測技術而言，是在對檢測目標不造成原狀態、原化學性質破壞的情況下，獲得和檢測品質相關的性質、內容、成分等的檢測方法。本文對無損檢測技術在工業鍋爐壓力容器檢驗中的應用進行研究。

1 無損檢測技術特點及分類

無損檢測可以分成2類，常規應用有：射線檢測法、超聲檢測法、磁粉檢測法、渦流檢測法、滲透檢測法;非常規應用有：紅外檢測法、聲發射法、激光全息檢測法等。

2 無損檢測技術在鍋爐壓力容器檢驗中的應用

2.1 射線檢測與超聲波檢測

射線檢測與超聲波檢測是常規無損檢測技術中應用最為廣泛的2類技術。為了選取更加適用的技術，對2種廣泛應用的常規無損檢測技術的優缺點進行對比，詳見表1。

2.2 磁粉檢測技術

磁粉無損檢測技術能夠對壓力容器小范圍的情況進行檢測，同時技術應用難度也較小，檢測效果精確。磁粉檢測有3類常用方法，技術原理及優缺點詳見表2。

3 實踐應用

3.1 工程概況

某市產品檢驗檢測研究院對某市內一家重點石油化工企業的工業鍋爐、壓力容器實施檢測，主要使用聲波射線法進行檢驗。某市產品檢驗檢測研究院具有專業技術人員9人，擁有計量器具（包含標準物質）及測量設備30余臺（套），可開展工業鍋爐節能檢測在內的80多項檢測。

3.2 準備作業

實施現場勘探，檢查出現場所有噪聲源，并采取措施將噪聲源排除;確認加壓流程;確認聲發射檢測、加載人員溝通方式;確認換能器陣列;換能器需在容器表面及容器構成的波導桿上進行聲耦合，并保證耦合效果;進行檢測條件的設定。

3.3 校準

校準包含的內容較為復雜，主要有以下內容：（1）檢測靈敏度校準，使用模擬源進行校準，一般選擇聲發射信號作為模擬源裝置。（2）處理器，實施檢測之前，須校準信號處理器，保證通道正常。在檢測前和檢測結束后，都需要對各個通道模擬源聲發射幅度值實施校準。模擬源與換能器的距離要小于100 cm，各個通道響應幅度值和通道平均幅度值的誤差應小于4 d B。（3）衰減性測量，要實施和聲發射檢測條件相同的衰減特性測量，如果已經有了相同檢測條件下的衰減特性信息，也可以移植到本次檢驗中，進行定位校準。檢測目標陣列中的任一部位，聲發射模擬源信號都應能被時差定位陣列獲取，同時獲得唯一的定位數據，在區域定位過程中，該區域換能器應能夠接收信息。（4）聲發射源校準，在容器壁上某一位置進行模擬源發射，若定位與檢測所得聲發源部位一致，則模擬源位置即指檢測所得聲發射源位置。

3.4 檢測

檢測過程中要明確聲發射的次數隨荷載或時間變化的趨勢，在聲發射次數隨荷載、時間增加而快速增加時，立即停止加載，次數增加原因未明確的情況下，不能再次加壓;檢測中若有強烈的噪聲，需要暫時停止檢測，噪聲排除后才可繼續檢測。

3.5 加壓流程

按照標準與用戶溝通，確認最高荷載壓力以及加壓流程，升壓速度應保證在0.5 MPa/min之內，保壓時間要在10 min以上;新建壓力容器及在役壓力容器實施檢測時，要展開2次加壓循環過程，第二次加壓循環中的最高壓力不得高于首次加壓循環最高壓力，一般建議二次加壓循環為首次加壓循環的97%;實施在役壓力容器的檢測時，壓力一般要不小于最大操作壓力的1.1倍，受到工藝限制不能達成聲射線法要求壓力的情況下，壓力也不能在最大操作壓力以下，在實施檢驗前1個月，要降低至最大操作壓力的15%以上，以達成檢測加壓循環要求。

3.6 檢測結果的評價

聲發射源等級根據源活度及強度進行劃分，先進行源活度等級和強度等級的確認，之后進行源綜合等級確認。若源區事件數隨著加壓及保壓快速遞增，說明該源區存在強活性;若源區事件數隨保壓時長遞增，但加壓不會增加事件數，則說明該源區存在活性;若源區事件數隨加壓遞增，但不因保壓遞增，則說明該源區為弱活性;若源區事件數不會隨著加壓及保壓呈現遞增，則說明為非活性。源強度可以表示為計數、幅度或燈亮參數，取源區前5個最大值的平均值。強度值按照有關規范，可以確認對應的源強度。最后，根據源強度及源活性明確源的綜合等級。

4 結語

本文闡述了無損檢驗技術的特點及其在工業鍋爐壓力容器中的常規應用技術，探討了實踐中無損檢測技術的應用方法，希望可以為現代工業鍋爐壓力容器應用無損檢驗技術提供參考。

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（作者單位：上海市特種設備監督檢驗技術研究院）