壓力容器檢驗中的無損檢測方法與實踐研究

章喜

摘要：隨著我國企業生產能力的提升，生產標準的嚴格性和生產品類的多樣性，使壓力容器在企業生產實踐中的應用范圍越來越廣泛。壓力容器長期處于高壓的密閉環境中，內存危險系數較高的內容物，因此，壓力容器一旦發生泄漏、爆炸等安全事故，將會給人員安全、公私財產造成難以預估的危害。這就要求我們將企業安全生產落到實處，采取科學的無損檢測方法對壓力容器進行定期檢驗，確保生產實踐中投入使用的壓力容器始終處于最優的工作狀態。

Abstract： With the improvement of the production capacity of Chinese enterprises， the strictness of production standards and the diversity of product categories make the application of pressure vessels in the production practice of enterprises more and more extensive. The pressure vessel has been in a high-pressure closed environment for a long time， and has a high content of dangerous factors. Therefore， if a pressure vessel leaks or explodes， it will cause unpredictable harm to personnel safety， public and private property. This requires us to implement the company's safe production and adopt scientific non-destructive testing methods to carry out regular inspections of pressure vessels to ensure that the pressure vessels put into use in production practice are always in the optimal working state.

關鍵詞：壓力容器;無損檢測;檢驗方法;實踐研究

Key words： pressure vessel;nondestructive testing;inspection method;practical research

中圖分類號：TH49? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0240-02

0? 引言

壓力容器以其特殊的儲存環境和內容物的性質特點，使其區別于一般的生產機械，壓力容器作為儲存容器，雖然內部結構較為簡單，但是，在整體結構中難免存在結構強度較為薄弱的環節或是不同材料的焊接部位，當這些較為薄弱的環節長時間處于高腐蝕、高壓、高溫、低溫環境中，能否始終維持原有的結構強度，是決定壓力容器的使用年限和使用安全性的關鍵之處。

無損檢測，在確保檢測對象的物理狀態的完整和化學性質的穩定的前提下，借助先進的科學技術手段，對檢測對象的材料性質、結構完整、性質穩定、化學成分等數據進行檢測分析，尋找檢測對象整體潛藏的質量缺陷和安全隱患。相對于其他檢測技術，無損檢測方法能夠最大化的確保檢測對象自身性質的完整性和穩定性，還能夠根據檢測對象的不同性質，選擇與其相適應的最優的檢測方法。目前，在我國生產實踐中，滲透技術、超聲波技術、射線技術、磁粉技術是應用范圍最廣的四大無損檢測技術，值得我們重點進行探析。

1? 無損檢測方法在壓力容器檢驗中的強大優勢

無損檢測方法不是一種呆板的檢測技術，它是由多種檢測技術組成的一個龐雜繁復的科學體系，不論是何種材質的壓力容器，還是同種壓力容器不同的存在狀態，都能夠從無損檢測方法中找到適合自己的檢測方式，將檢測程序對壓力容器的損害降至最低。在檢測過程中，我們既可以選擇只使用一種檢測方式，也可以選擇多種檢測方式組合在一起，對檢測對象進行檢測;也可以分階段，將不同的檢測方式排列整合先后順序，對檢測對象進行檢測。通過嚴謹的技術方法的選擇過程，就確保了無損檢測方法的科學性和結論的準確性。

一方面，無損檢測方法不但能夠對壓力容器進行定期檢驗，及時發現壓力容器設備潛藏的安全隱患，確保生產實踐中正在投入使用的壓力容器始終處于最優的工作狀態，有效延長壓力容器設備的使用年限，降低企業生產制造成本;另一方面，還能夠通過檢測過程，及時總結反思現有技術缺陷，進而作用于未來壓力容器設備的生產，有效提升未來壓力容器設備的生產制造工藝。

通過檢測工作的實踐操作中，我們不難發現，在壓力容器的開孔部位往往較為薄弱，一旦遇到超過材料本身負荷的高壓、高溫環境，開孔部位就極易發生擴張，而缺陷部位往往較為細小和隱蔽，極易被生產操作人員忽視，這樣一來就會產生巨大的安全隱患。通過多次檢測和反復實踐，我們就要對此進行技術總結，在未來的壓力容器生產過程中就要重點強化開孔部位，從源頭上杜絕或消減安全隱患。

2? 實踐中常用的無損檢測方法及實踐應用

2.1 射線檢測法

該技術利用射線極強的穿透力，直接作用于檢測對象，利用物質密度分布的不同以及物質內部阻力分布的不同，其經過射線照射之后，射線呈現的穿透力度和吸收系數也會不同，最終呈現在膠片上的影像就會不同。例如：原本穩定的壓力容器長時間處于高腐蝕、高壓、高溫、低溫環境中，容器材料原本的物理性質、化學性質就會發生變化，最直觀的變化就是材料會逐漸變薄，原本的縫隙會逐漸擴張，這樣的材料對于射線穿透的阻力就會下降，膠片最終呈現的影像就會與健康材料的圖像有所不同，技術人員就可以通過影像直觀的觀察容器缺陷所在的部位，以及缺陷面積的大小，進而制定相應的解決方案。

這種檢測技術在實踐操作中應用范圍較為廣泛。但是，這種檢測方法，對于射線發出的角度有極高的要求，角度的細微偏差，得出的結論也會千差萬別，并且，其檢測設備相較于其他檢測方法所需的檢測儀器也要昂貴的多。

2.2 超聲檢測法

向檢測對象發出聲波，當聲波作用于不同的物質材料或同一物質材料的不同形狀，就會發生反射或被物質吸收，專業技術人員通過對反射的聲波進行采集分析，來判斷檢測對象內部是否存在質量缺陷，質量缺陷所在的部位以及面積的大小。這種檢測方法對于檢測對象內部是否存在裂紋、分層、折疊現象的檢測尤為精準。由于聲波具有較強的發散性，能夠通過發出聲波，一次性檢測較大面積的檢測對象，檢測速度快、檢測效率高、檢測成本低是這種檢測方法的突出優勢，因此，在企業生產實踐中，這種檢測技術是應用范圍最廣的無損檢測技術。

但是，這種檢測技術存在較為突出的不足。檢測儀器無法通過直觀的檢測數據或聲波收集圖像對檢測結果進行直接反應，只能通過專業技術人員對儀器的實踐操作進行分析，得到的檢測結論的準確性和客觀性不足。一方面，這種檢測技術如果直接作用于體積較小或者厚度比較薄的檢測對象，檢測對象對于聲波的吸收或反射的差別就會極其細微，這樣一來，就難以得到準確的檢測結論;另一方面，檢測對象表面附著的雜質也會對檢測結果產生較大的影響，在檢測開始之前，要率先對檢測對象的表面進行細致清潔，才能夠確保檢測結果的準確性。因此，這種檢測方法，一般是同其他檢測方式配合進行使用。

2.3 滲透檢測法

通過選取滲透性極強的滲透液，直接作用在檢測對象的表面，通過一段時間的滲透，滲透液能夠滲透到極其細微的裂痕和擴張內部，而后將檢測對象表面殘余的滲透液清除，再涂上相應的顯像劑，利用特殊的光源對檢測對象的表面進行照射，就能夠非常直觀的看到檢測對象表面存在的裂痕和缺陷。這種檢測技術容易操作，對操作人員的專業性和技術性要求較低，實踐操作成本較低，最終呈現的檢測結果清晰明了。

但是，這種檢測技術只能針對于檢測對象表面，肉眼可見缺陷的檢測，無法深入到檢測對象的內部進行深入探查;其次，對于檢測對象原本的材料性質要求較高，如果是以疏松多孔材料為基礎材料制作的壓力容器就不能應用這種檢測技術進行檢測，因為基礎材料的固有性質會對檢測結果產生極大的干擾;第三，從涂抹滲透液到靜置到清理滲透液再到涂抹顯像劑，操作流程較為復雜，檢測過程周期較長，檢測效率較為低下;第四，滲透檢測方法所使用的滲透劑和顯像劑大多屬于易燃材料，并且對人體有一定的危害。因此，該材料在使用和儲存過程中，企業和相關技術人員一定要密切做好安全防護措施，將安全生產擺在首位。

2.4 磁粉檢測法

磁鐵的吸附性質就是磁粉檢測法的核心關鍵。質優的檢測對象的磁場是均勻分布于整個工作表面的，如果檢測對象表面或內部存在裂紋、分層、折疊現象，那么在檢測對象被磁化以后，其工作表面就會產生不連續的漏磁場，此時將磁粉均勻的分布在檢測對象的表面，磁粉就會根據磁場的分布情況進行移動，再佐以適合的光照，就能夠清晰地看到檢測對象表面磁粉的分布規律，根據磁粉的分布形狀和磁粉的數量，就能夠直觀的觀察出瑕疵的分布情況和嚴重程度。

這種檢測技術檢測材料成本低，操作方法簡便，檢測結果直觀明了，因此在企業生產實踐中適用較為廣泛。但是，這種檢測方法也有較為突出的劣勢。磁鐵的吸附性質就是磁粉檢測法的核心關鍵，因此，這種檢測方法只能應用于以鐵磁性材料為基礎材料制作的壓力容器，并且只有材料瑕疵分布較淺，才能確保檢測的高靈敏度，進而確保檢測結果的準確性。

3? 無損檢測方法在壓力容器檢驗中的實踐總結

3.1 確定檢驗原則

根據不同材質的壓力容器，以及同種壓力容器不同的存在狀態、形狀、薄厚程度，從四種無損檢測方法中找到適合檢測對象的檢測方式，在檢測過程中，我們既可以選擇只使用一種檢測方式，也可以選擇多種檢測方式組合在一起，對檢測對象進行檢測;也可以分階段，將不同的檢測方式排列整合先后順序，對檢測對象進行檢測，通過多輪檢測，確保檢測數據的真實性和準確性。

3.2 企業轉變經營理念，將安全生產放在首位

上述四種檢測方法雖然在無損檢測領域擁有較為突出的技術優勢，但是，檢測儀器較為昂貴，操作人員專業技術要求較高，檢測材料需求量較大，檢測材料儲存、使用成本較高等問題，也會給企業帶來較大的經濟成本和人員用工成本。有些企業管理者一味追求高額的經濟效益，往往不顧壓力容器的實際狀況，一味采用經濟成本較低的無損檢測方法對壓力容器進行檢測，不能及時、準確、全面的發現壓力容器潛藏的安全隱患，最終導致安全事故，給人員安全、公私財產造成難以彌補的巨大損失。因此，我們必須及時轉變經營理念，將企業安全生產放在首位，從企業制度規范、操作人員個人職業技能素養，檢測設備、檢測流程等多方面確保無損檢測方法在壓力容器檢驗中發揮到最大功效，在嚴格確保安全的基礎上追求經濟效益。

4? 結語

壓力容器由于長期處于高壓的密閉環境中且內存危險系數較高的內容物，因此，極易發生泄漏、爆炸等安全事故。立足于企業安全生產，我們必須定期對其進行檢測，以確保壓力容器始終處于最優的工作狀態。無損檢測方法的使用，能夠最大化的確保檢測對象自身性質的完整性和穩定性。因此，我們必須立足企業生產實踐中常用的無損檢測方法，深入探尋完善檢測技術，確保安全生產的有效實踐，為無損檢測方法的完善貢獻自己的一份力量。

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