淺析壓力容器無損檢測技術及其應用

魏建金

摘 要：當前在我國機械和石油以及化工等生產行業廣泛利用壓力容器，壓力容器在使用過程中存在較大風險，如果發生泄露或者爆炸等問題，會造成巨大的經濟損失和生命財產安全，因此需要加強對壓力容器的檢驗檢測，在壓力容器檢驗檢測過程中可以利用無損檢測技術，可以保障產品質量，降低風險，確保安全。本文分析了壓力容器無損檢測技術及其應用，維護壓力容器運行的穩定性。

關鍵詞：壓力容器;無損檢測技術;應用措施

1 概述壓力容器無損檢測技術的作用

1.1 提高產品質量

在壓力容器當中利用無損檢測技術，通過檢測壓力容器表面或近表面缺陷以及內部缺陷，可以及時確定壓力容器存在的問題，保障壓力容器的質量。在制造壓力容器的過程中利用無損檢測技術，可以利用超聲檢測技術檢查壓力容器的制作材料部件，及時清除不合格部件，提高材料的質量。生產廠家可以發揮無損檢測技術的作用，完善產品生產的規格標準，使產品整體質量得到提升。

1.2 降低產品的生產成本

可以利用無損檢測技術提前檢測壓力容器，及時清除不合格的壓力容器產品，避免出現二次返工的問題，也不會浪費生產材料，節省返修用的成本。如果投入使用不合格的壓力容器，可能會引發安全事故，使生產廠家承擔巨大的經濟損失，消費者有權退還產品，生產廠家還需支出額外的費用。

1.3 完善生產結構

利用無損檢測技術可以監測壓力容器整個生產過程，及時發現壓力容器中存在問題，完善壓力容器制造流程。如果發現壓力容器制造流程出現問題，技術人員利用無損檢測技術可以及時確定問題原因，同時提出針對性的對策，在源頭解決問題，調整整個壓力容器的生產結構。

2 概述壓力容器無損檢測技術

2.1 射線檢測技術

射線檢測技術主要是利用x射線和γ射線，利用的信息載體包括膠片和磷光成像板以及數字成像器件，檢測結構和材料內部和表面存在的缺陷。在壓力容器檢測過程中利用射線檢測技術，主要是檢測金屬材料制受壓元器件和焊接接頭。利用射線技術檢測壓力容器，可以利用直觀圖像顯示缺陷的位置、數量和尺寸大小等，但是透照角度會在一定程度上影響射線檢測效果，因此利用射線檢測技術可能對線性缺陷（如裂紋缺陷）檢測靈敏度差。

2.2 超聲檢測技術

超聲檢測技術利用折射和反射的規律檢測壓力容器，超聲波傳播方向是固定的，如果遇到不均勻的介質，超聲波就會出現折射和反射問題，檢驗檢測人員可以結合超聲波傳播方向確定壓力容器內部問題。超聲波檢測設備體積較小，操作過程也十分方便，具有很強的穿透性，此外還具有較高的傳播速度和靈敏性，在金屬和非金屬等壓力容器當中都適合利用超聲檢測技術。

缺陷反射面會影響到超聲檢測技術的敏感度，針對立體缺陷，如果缺陷面積和密集度比較小，利用超聲檢測技術無法確定清晰反射面，同時也無法獲取足夠的反射回波，因此針對體積狀缺陷利用超聲檢測技術，無法提高檢測率。針對面積狀缺陷可以利用超聲檢測技術，可以獲得清洗的發射面和反射回波，同時可以提高檢出率，具有較高的敏感度。壓力容器板材經常會出現裂縫和重皮等表面缺陷，內部可能會出現分層和白點等問題，利用超聲檢測技術獲得顯著的檢測效果。

2.3 紅外熱波檢測

利用紅外熱波檢測技術，主要是利用反射出的紅外波圖像，可以將壓力容器的實際情況反映出來，紅外熱波檢測技主要包括被動檢測和主動檢測兩種方式，被動檢測方式無需加熱壓力容器，可以直接檢測缺陷。主動檢測需要加熱壓力容器，實現溫度探傷。在容器焊接和閥門襯套等方面適合利用紅外熱波檢測技術，可以形成熱班跡影響，可以在壓力容器前期檢測過程中，也適合利用紅外熱波檢測技術。

2.4 磁粉檢測和滲透檢測

磁粉檢測主要適用于鐵磁性材料制板材、復合板材、管材、管件和鍛件等表面或近表面缺陷的檢測，以及鐵磁性材料對接接頭、T型焊接接頭和角接接頭等表面或近表面缺陷的檢測，不適用于非鐵磁性材料的檢測。而滲透檢測適用于非多孔性金屬材料制承壓設備在制造、安裝及使用中產生的表面開口缺陷的檢測，也適用于非鐵磁性材料（如不銹鋼材料）。在壓力容器檢測過程中利用磁粉檢測技術時，需要確定應力峰值的集中部位進行檢測，同時可以結合其他檢測技術，保障檢測效果，提高檢測靈敏度，這樣可以將磁粉檢測的作用充分發揮出來。

在強磁性材料表面缺陷檢測中利用磁粉檢測技術，可以提高整體檢出率，但是很難利用磁粉檢測技術檢測內部結構缺陷。滲透檢測適合檢測液壓容器的鋼鐵材料和有色金屬等，這類材料很容易產生表面開口缺陷，滲透檢測技術適合磁性材料檢測。針對液壓容器的鐵磁性材料中適合利用磁粉檢測技術，可以有效檢測表面開口缺陷，同時也可以有效檢測閉口缺陷。

3 壓力容器無損檢測技術的應用對策

3.1 正確選擇壓力容器無損檢測技術的應用時機

壓力容器無損檢測技術的應用主要包括三個階段，第一方面是對于原材料實施無損檢測，可以提高原材料質量，在檢測鋼板和鋼鍛件等材料中適合利用超聲檢測技術。第二方面是在制作壓力容器的過程中利用無損檢測技術，在制造壓力容器的過程中在各個工序當中利用無損檢測技術，可以及時發現超標缺陷，順利落實后續工序。例如利用火焰熱切割處理低合金鋼材會產生坡口，需要利用磁粉檢測技術檢測容器缺陷修磨表面，避免坡口表面產生裂紋和分層等問題。在第三方面是在產品中利用無損檢測技術，例如可以檢查容器焊接接頭，可以利用目視檢查方式檢查容器焊接接頭和形狀尺寸，再利用無損檢測技術，拼接封頭成型之后可以利用無損檢測技術。如果材料具有延遲裂紋傾向，完成焊接工作的24h之后需要利用無損檢測技術。如果材料具有再熱裂紋情況，需要首先實施熱處理，再利用無損檢測技術，尤其針對加釩鋼材料需要落實再熱裂紋檢測工作。

3.2 合理利用無損檢測方法

壓力容器無損檢測技術的應用，在埋藏缺陷檢測過程中可以利用射線無損檢測技術和超聲波檢測技術，針對表面缺陷檢測需要利用磁粉檢測技術和滲透檢測技術等，不同檢測方法的特點也是不同的，但是每一種檢測方法都是獨特不可代替的，壓力容器檢測人員不能任意選擇無損檢測方法。利用射線檢測方法，最小檢測厚度是2mm，同時沒有規定厚度上限，因為射線透照能力是有限的。超聲檢測厚度范圍處于6～500mm范圍內，實際厚度檢測上限要更大一些。

3.3 組合利用無損檢測技術

在壓力容器中利用無損檢測技術，因為每種檢測方法都具有一定的適用范圍，因此實際檢查內容也是不同的，利用超聲波檢測技術適合檢測裂紋缺陷，具有較高的靈敏性，但是缺乏定性，利用射線檢測技術可以準確定性缺陷，在實際工作過程中可以配合利用二者，這樣可以獲得準確和可靠的檢測結果。壓力容器無損檢測技術的應用，需要根據容器特征綜合利用各種無損檢測技術，將不同方法的優點充分發揮出來，保障各種技術做到優勢互補。

3.4 結合無損檢測技術和破壞性檢測技術

利用破壞性檢測技術，完成檢測工作之后試件也被破壞，因此只是在抽樣檢測當中利用破壞性檢測技術，在壓力容器檢測過程中利用無損檢測技術不會損傷壓力容器的材料和結構。但是利用無損檢測技術無法全面檢測壓力容器所有缺陷，因此需要結合實際情況結合無損檢測技術和破壞性檢測技術，獲取綜合評價效果，相互對比配合兩種檢測結果，可以提高評價的準確性。

4 結束語

壓力容器無損檢測技術的應用，可以保障壓力容器的安全性，避免壓力容器使用過程中出現安全事故，保護人們的生命財產安全，因此檢驗檢測人員需要充分發揮出無損檢測技術的作用，從而提升對壓力容器的檢驗檢測水平。

參考文獻：

[1]鄧歡歡.無損檢測技術在鍋爐壓力容器檢驗技術中的應用分析[J].建材與裝飾，2019（21）：66-67.

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