無損檢測技術應用于鍋爐壓力容器檢驗的技術研究

沈英杰 李贊

摘要：相對于一些鍋爐壓力容器生產相關的企業而言，對于壓力容器的定期檢測無損檢測技術具有非常重要的作用。無損檢測技術不僅可以保證企業在生產方面的安全性，而且還確保生產產品的質量和效率。雖然國家在這方面有相關的法律法規，因此在應用的過程中還需要注重很多問題的處理。

關鍵詞：無損檢測;鍋爐;壓力容器

近年來，各行各業所使用的壓力容器數量越來越多，應用范圍日趨廣泛，其中應用到化工業和石油行業的數量最多。據統計，截至2018年底，全國壓力容器數量達到394.6萬臺，而石油化工行業壓力容器數量占總量的一半以上。壓力容器在使用過程中一般都承裝有易燃、易爆、腐蝕、有毒等物質，而且還具有較高的溫度和壓力，加上其使用環境比較惡劣，一旦出現意外很難控制，發生爆炸的概率非常高，嚴重威脅人們生命和財產安全。日常使用過程中，壓力容器經常發生泄漏，造成周邊環境污染和中毒事故。所以對其進行檢測十分必要。據相關報告顯示，2018年，全國有472個綜合性特種設備檢驗機構和531個無損檢測機構。至2018年年底，這些特種設備檢驗機構在特種設備制造過程監督檢驗中，發現并督促整改了2.38萬個質量安全類問題;在安裝、改造、修理過程監督檢驗中，發現并督促整改了41.94萬個質量安全類問題;在定期檢驗中，發現并督促整改了承壓類設備15.83萬個質量安全類問題。全年未發生重特大事故，而且事故發生數量、死亡或受傷人數與往年相比均有不同程度地下降。由此可見，對壓力容器進行檢測具有非常重要的實際意義。

1???? 無損檢測對生產壓力容器的作用

1.1? 工藝上取得進步

無損檢測對生產壓力容器具有積極的作用，其中在生產工藝方面，無損技術推動了生產工藝的進步和發展。無損檢測技術在壓力容器生產制造的過程中可以非?？焖俸蜏蚀_的發現生產中出現的問題，并且為之提供有效的解決方案，為及時解決問題提供了非常便捷的方式。這就在很大程度上推動了壓力容器生產的制造工藝。例如在焊接接頭，這樣的問題雖然微不足道，但是如果因為這一點小問題導致整個施工工藝不完整，就很難再解決問題。而如果利用無損檢測技術，它可以幫助解決這一問題。無損檢測技術可以輕而易舉的發現其中的問題所在，并且還可以保證類似的問題不會再出現，這樣，壓力容器的生產工藝就可以得到提高。

1.2? 降低生產成本

在以往的壓力容器制造的過程中，產品經常會出現不符合要求的現象，而導致整個企業的信譽降低，從而影響到企業內部的人力和財力。而在制作的過程中，利用無損檢測技術，可以很大程度上降低容器生產的成本。無損檢測技術可以在壓力容器生產的過程中，非?？焖倬珳实陌l現問題，然后企業可以通過問題所在原因，制定相關的解決方案，這樣就可以避免問題造成的眾多不利影響，有效的減少企業的生產成本。

1.3? 提升產品質量

在以往壓力容器生產制造的過程中，有一道生產工序非常容易出現問題，而一旦出現問題就會影響整個產品的質量。而如果在生產的過程中利用無損檢測技術就可以對整個生產流程進行檢測和控制，在產品進入到下一道工序的時候對其進行全面的檢測，以保證產品的質量合格，從而極大的提升了整體的產品質量。除此之外，壓力容器無損檢測相對于傳統的生產制造有非常高的優勢，壓力容器在生產和制造的過程中應用無損檢測技術還可以改善以往的生產條件。

2???? 壓力容器無損檢測的原則和特點

2.1? 注意進行無損檢測的時間

和傳統的生產制造不同的是，在應用無損檢測技術的過程中，我們需要通過檢測技術而得到一個非常精準的結果。這就需要我們根據自身的實際情況選擇合適的時機，這樣檢測技術才能夠有效的發現壓力容器中出現的問題，從而為我們提供有效的解決方案，從而確保壓力容器生產制造可以順利的進行。

2.2? 根據具體情況選擇合適的檢測方法

現如今，我們有很多的檢測方式，但是并不是所有的檢測方式都適合，每一種不同的檢測方式都只適合特定的情況，并且都有一定的范圍。所以，這就要求我們必須結合每一種檢測方式的特點和不足，然后根據自身的實際情況選擇合適的檢測技術。為了保證檢測技術的準確性，我們還需要考慮相關設備的特點，包括設備的材料和制作方式等等。只有這樣才能選擇最適合的檢測方式。

3???? 鍋爐壓力容器無損檢測的各種方法及其具體應用

3.1? 超聲波檢測

現如今有五種使用較為廣泛的無損檢測方式，其中超聲波檢測是最為普遍的一種。利用超聲波具有直線傳播的特點，對鍋爐的壓力容器進行有效的檢測，并且根據反射波的規律來對鍋爐壓力容器出現的破損情況進行檢測和判斷。因為超聲波自身具有非常大的能量，所以在固體的工件中，傳輸損失的能力就非常的小。因此，利用超聲波技術對鍋爐壓力容器進行無損檢測會有非常高的準確性。除此之外，超聲波還有另一個特點，那就是在不同的介質中，超聲波具有不一樣的傳播速度，利用這樣一個特點，還可以對鍋爐壓力容器的內部進行全方位的檢測，一旦鍋爐壓力容器金屬中出現氣泡和雜質等等。那么超聲波在檢測的過程中，就會出現一些變化。不僅如此，還可以精準的檢測出，鍋爐壓力容器中的缺陷位置、形狀和深度等。

3.2? 滲透檢測

滲透檢測是把鍋爐壓力容器工件的表面上涂上一些熒光的材料或者是一些染色能力較強的滲透劑，在放置一定的時間之后，采用毛細管滲透的方式可以滲透工件材料的開口處缺陷，然后去掉剩下的滲透劑。按照同樣的方式在工件的材料表面涂上顯像劑，這樣就可以通過一定的光源來將工件材料的缺陷表現出來。從而查找出缺陷所在，這樣的方式具有非常高的靈敏性，而且檢測成本較低，但是因為收到工作原理的影響，智能檢測表面的開口缺陷。

3.3? 超聲衍射時差法檢測（TOFD）

超聲衍射時差法檢測技術是近年來才興起的一項無損檢測方法，主要是基于惠更斯原理吸收壓力容器內部結構的衍射能量來定量分析所存在的缺陷。該檢測技術克服了普通超聲檢測技術（UT）存在的缺點，檢出率非常高，檢測速度也比較快。缺陷類型的判定較為直觀，尤其對于缺陷垂直方向的定位和分析非常精準。但超聲衍射時差法檢測技術也存在一定缺陷，對于近表面的檢測存在盲區，定性分析也存在一些困難，直觀顯示的缺陷圖像也需要經驗豐富的專業技術人員來進行判斷。

3.4? 超聲相控陣檢測（PAUT）

超聲相控陣檢測技術是近年大力發展的新檢測方法，與其他檢測技術相比，有很大的優越性。其具有探傷深度大、效率高、分辨率高、信噪比高等特征，主要應用在航天、核工業等重要科技領域，在壓力容器方面的應用范圍還不是很廣泛。不過，隨著科學技術的創新發展以及實際需要，不少研究人員也加大了對于超聲相控陣檢測技術在不同行業中的應用，很多實驗研究發現，將超聲相控陣檢測方法與超聲衍射時差法（TOFD）進行技術上的融合，能夠再次提高檢測的精準度。

4???? 結語

伴隨科學技術不斷的進步和發展，我國的無損檢測技術在不斷的使用中得到了飛速的發展，在未來的無損檢測技術發展的過程中，我們還需要不斷的結合實際情況，對無損檢測技術進行不斷的改革和創新，以此提升我國的無損檢測技術水平。

參考文獻：

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