壓力容器定期檢驗方法探討

高大明

摘要：壓力容器是一種特殊的承壓設備，隨著社會經濟的發展，我國壓力容器的數量不斷增加。為了保證壓力容器的安全使用，定期檢驗是一種有效的方法，由于檢驗是安全保障過程的重要組成部分，因此在壓力容器定期檢驗中應重視無損檢測方法的研究，壓力容器的靜態檢查和動態安全檢測可以提高壓力容器檢驗的精度和可靠性。

關鍵詞：壓力容器;定期檢驗;探討

一、引言

壓力容器是承壓設備的重要組成部分，主要用于工業生產中的反應、換熱、分離和儲存。根據壓力容器的使用環境、結構、材料和介質的特點，對壓力容器定期檢驗采用不同的檢驗檢測方法。通常以宏觀檢驗、表面缺陷檢測、壁厚測定、安全附件檢驗為主。必要時應增加埋藏缺陷檢測、材料分析、密封緊固件檢驗、強度校核、耐壓試驗、泄漏試驗等項目，檢測較危險的表面裂紋缺陷和埋藏缺陷。采用無損檢測技術，最大限度地檢測缺陷，提高壓力容器的使用安全性。

二、壓力容器常見故障及原因分析

壓力容器常見的缺陷包括氣孔、夾渣、未焊透、未熔合和整體裂紋、腐蝕等等設備缺陷主要是由于制造過程中焊接工藝不完善或焊接工藝應用不當造成的。壓力容器本身結構不合理，操作規程應用不當或受外部環境影響。

三、無損傷檢測技術在壓力容器檢測中的應用

3.1聲發射檢測

聲發射是通過接收和分析材料的音響發射信號來評價材料性能或結構完整性的無損檢測方法。聲發射設備分為單聲道和多聲道，單通道聲發射設備主要用于材料的實驗室測試。多通道聲發射設備主要用于實際測試。聲發射技術應用于壓力容器測試，根據被測對象、材料和信息類型，合理選擇音響發射測量儀，并對音響發射測量儀進行校對。這包括靈敏度校正。在傳感器安裝過程中，要合理選擇傳感器，使等待表面和測量的物體在測試過程中良好地結合在一起。應事先模擬試驗件的實際應力狀態。這包括乘速、最大負荷、航跡時間等，要識別不同的噪聲源，如電子噪音、機械噪音等。為了不檢測出音響發射，音響發射測試結果的評價。根據NB/T47013-2015評價壓力容器聲發射結果，首先確定聲發射定位源的活動水平和強度水平，并確定音響發射定位的整體水平，以管道式冷凝器為例進行了聲發射測試。殼體類型為Ⅰ類，殼體材質為Q345R，采用32頻道聲音發射機定期測試。試驗采用單增壓工藝進行。當達到預定壓力時，沒有集中的聲發射源，水平能量低，其活動水平被確定為中等，定位源的強度值比60dB小，強度等級確定為低強度，根據定位源的活動等級和強度等級，定位源的整體等級為I。

3.2射線檢測

射線檢測是一種用X射線或者γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的檢測物體缺陷的方法。主要射線檢測設備包括X射線機、膠片、升降屏、圖像質量指示器、膠片觀察、觀片燈、黑白密度計、等每臺設備應形成曝光曲線，每年至少檢查一次，射線檢測技術在壓力容器檢測中的應用。一般情況下，應在壓力容器處于靜止和空載狀態時進行射線檢查，并根據容器的材質和結構正確選擇檢查設備。為確定漆膜的黑度值，黑度應符合標準要求。結合膠片上圖像的位置、尺寸、投影方式和焊接間隙形狀，確定壓力容器表面和內部缺陷的位置。通過用放大鏡對壓力容器缺陷形狀的詳細特征進行分析，掌握了壓力容器缺陷發生的規律，評價了防止再次發生的射線檢測結果，并且根據壓力容器缺陷圖像進行評價。如圓形缺陷、未焊透、未熔合、裂紋等。根據缺陷的性質、大小、數量和密集型，將壓力容器焊接接頭的徑向薄膜分為等級，對壓力容器的安全性進行評價。

3.3X射線數字成像

X射線數字成像檢測技術是利用輻射線源產生的輻射線，通過物體退化的輻射線的光子，經平面探測器接收，經計算機處理后轉換成電信號，經計算機處理后，通過光子傳輸到數字輻射圖像中。顯示數字圖像，數字圖像和膠片照片符合X射線透射原理，所有部件均由放射源的X射線透視檢測。圖像部分接收退化、吸收和散射的輻射光子。區別在于圖像組件接收到的信息的處理技術。數字圖像采用計算機軟件控制圖像的各個組成部分，實現輻射光子從數字信號到數字圖像的轉換過程，最后在顯示器上觀察圖像。主要裝備包括輻射源、平板探測器、計算機和操作處理系統。X射線數字圖像制作技術有以下優點，由于圖像制作速度快，不需要膠片，因此可以去除顯影膠片的一部分，節省膠片和時間，圖像質量高，局部放大，易于觀察，圖像存儲，傳輸方便，應用前景廣闊。它將在今后的壓力容器檢測中發揮重要作用，但也存在設備制造成本高、平板探測器易脫落、易損壞、操作人員少等缺點，影響了X射線數字成像技術的普及，特別是設備的價格要盡量降低，以便中小型用戶能夠接受。

3.4衍射時差超聲檢測

衍射時差超聲檢測技術是將低碳素鋼或低合金鋼的時差連射超聲波檢測技術應用于壓力容器的探頭發射的超聲波和反射的連射波檢測。缺陷團對壓力容器進行無損傷檢測，具有較高的精密度和可靠性。根據待檢壓力容器合理確定試驗區域，確定超聲波設備的試驗方案，合理選擇探頭。選擇適當的掃描方法，充分考慮音速入射點的偏角和聚合口，采用深度測量方法，確保測試的精度和可靠性。工件焊條表面要進行光澤處理，焊條表面的隆起和凹凸要均勻地拋光，過渡處要平整。對于長度較大的焊條，可以用分段掃描法進行試驗，試驗接合寬度要大于20mm。這樣可以對整個測試區域進行缺陷評估。TDOA衍射超聲波測試結果顯示為影像。因此，在分析圖像之前，首先要確認圖像的有效性，區分相關顯示和非相關顯示，在存在不確定性的情況下，為了獲得更多的信息，需要重新進行檢測。測試人員要熟練使用測試設備，掌握典型的連射時差超聲波測試圖像，根據測試圖像正確判斷壓力容器缺陷。

四、試論無損檢測方法的使用

任何壓力容器都有缺陷，無損檢測的目的是檢測可能影響被測物體使用的安全表面缺陷或內部埋藏缺陷，并對缺陷進行定性和定量分析，判斷缺陷的危害性。活動缺陷在壓力容器中是最危險的，要盡快檢測和排除。壓力容器定期檢查一般包括設備停運、容器內部清洗，確保檢查員安全進入容器進行檢查。由于壓力容器停機時間長、人力物力成本高的問題，聲發射測試技術可以在壓力容器的特定工作狀態下進行，壓力容器內部或表面活性缺陷的強度和一般位置可以確定，壓力試驗期間也可以確定。聲發射是一種對壓力容器線性缺陷敏感的動態測試方法，它可以測量壓力容器結構在應力狀態下的缺陷狀態，并根據負荷、時間、溫度提供實時缺陷信息。利用接收到的聲發射信號，對壓力容器進行動態安全性測試和監測，可以進行完整性評價和預防故障。但由于缺陷的量化和表征比較困難，在聲發射檢測過程中，需要對盲區和問題區域進行復檢。利用X射線、超聲波等檢測手段，結合新的影像技術和電腦技術，聲發射檢測很難檢測出非活動缺陷，提高檢測結果的直觀性和可靠性。因此，壓力容器不能連續使用兩次。

五、結束語

正如上面所說，使用壓力容器是有危險的。聲發射技術、X射線數字成像檢測技術、衍射時差法超聲檢測技術同時應用于壓力容器檢測，識別和分析壓力容器缺陷，可以提高壓力容器檢測的效率和檢出率。結合最新的測試技術，對不同的測試方法進行了比較和測試，提高了壓力容器檢測的精度和可靠性。

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