壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用研究

李大鵬

菏澤市產品檢驗檢測研究院 山東菏澤 274300

1 無損檢測技術分析

隨著時代的不斷發展，現階段無損檢測技術的應用范圍越來越廣泛，不管生產還是檢驗中對于無損檢測技術的重要性都不言而喻。在所有壓力容器的檢測方法中，無損檢測技術應該屬于最為常見的方法，無損檢測技術主要是針對壓力容器的材質檢測，利用專業的儀器設備對壓力容器的制造工藝、內部質量情況、構造情況、使用介質情況等方面進行對應的無損檢測。通過有效應用無損檢測，可以規避對壓力容器帶來材料方面的損壞，并且可以對壓力容器內部的微觀結構加以探測。當然，針對不同構件之間的焊接情況也可以進行有效的分析和檢測，使用無損檢測技術就能為后續的設備檢修工作、設備維修工作奠定良好的基礎。在實際的工作環節，通過有效應用無損檢測技術，其主要包含了超聲波檢測技術、滲透檢測技術等，能針對壓力容器的不同區域位置進行檢測，選擇有效的檢測方法進行對應的操作，確保整個檢測工作的效率和質量[1]。

2 無損檢測技術在壓力容器應用中的內涵和優點

在日常生活中，各個領域的產品生產數量及規模不斷提高，并開始引入壓力容器，特別是軍工，石油，化工，鋼鐵等工業產品的生產。其中，石油化工企業產品的生產過程及需大量的壓力容器用于儲存油品以及油品運輸，據了解，在我國的壓力容器使用比率中，石油化工領域幾乎占據全部壓力容器的一半以上。由此可見，我國工業產業的發展，需建立在壓力容器的基礎之上，所以壓力容器的使用質量和使用效率，在很大一定程度上決定工業產業的發展速度和發展方向。與其他類型容器相比，壓力容器可在低壓和高壓的環境中工作，屬于國家規定的具備承壓能力的密閉容器，在使用的過程當中還具有耐腐蝕，耐高溫，耐低溫的特點。因為壓力容器在我國工業產業發展中扮演著非常重要的角色，因此它的安全性能也顯得尤為重要，因為壓力容器一旦發生損壞或存在質量問題，那么產品生產的質量和效率會大打折扣，甚至危害現場工作人員的生命健康安全，破壞整個工業生產線，發生爆炸等危險事故，對周圍的居民或無關人員的生命造成較大威脅。其實從壓力容器的使用途徑和使用環境分析，它本身的工作環境就極其復雜，所以極易發生泄漏事故，輕則導致現場工作人員中毒，重則危害整個生產區域的環境，以及該區域人員的生命健康。因此企業在使用壓力容器進行產品生產的過程當中，必須從設計、生產、裝備、維修等多個方面嚴格控制壓力容器的質量，并定時定期進行安全性檢測避免壓力容器在使用時出現泄漏和爆炸事故。目前壓力容器的檢測技術主要有損傷檢測技術和無損檢測技術，其中損傷檢測技術是對壓力容器的各項設備完全拆卸，并使用物理抽樣或化學抽樣的方法，將拆卸后的設備進行檢測。那么無損檢測技術，這是本文研究的重點，在不對壓力容器進行拆卸的情況下，根據容器的材料性質和使用途徑進行物理化學檢驗，從而了解壓力容器各個部分的使用狀態。因為壓力容器本身就具有高危性和封閉性的特點，所以在使用有損檢測技術，將各個設備拆卸并檢測之后，它的封閉性受到影響，高危性也無法得到保障[2]。

3 無損檢測技術在壓力容器中應用的選擇

3.1 兼容性原則

無損檢測技術的主要特點在于不破壞壓力容器的前提下，展開檢測工作，但是并非所有的場合都能應用無損檢測技術，這也意味著在一定程度上無損檢測技術不能全面替代有損檢測技術。例如在針對液化天然氣鋼瓶進行檢測時，無損檢測技術無法獲得準確的檢測結果，所以工作人員必須使用有損檢測技術進行爆破檢測，只有這樣才能獲取準確的檢測數據。

3.2 時間點原則

無損檢測技術的使用需要嚴格把握檢測時間，因為正確的時間節點是保證檢測數據準確性的關鍵因素之一。那么在進行實際檢測時，如何進行檢測時間的選擇，就需結合檢測目的，壓力容器自身的狀態以及生產過程的壓力容器使用情況等多個因素。以高壓密閉反應爐作為時間點原則無損檢測的分析案例，與處于運行狀態的密閉高壓反應爐檢測相比，在停工和冷卻的狀態中進行檢測，獲取的檢測信息和檢測結果更加真實準確。

3.3 針對性原則

在選擇無損檢測技術進行產品檢測時，必須要嚴格遵守針對性原則，因為不同的壓力容器具有不同的結構，如果選擇檢測技術時，為能針對特殊結構選擇合理的檢測技術，那么最終的檢測結果，將無法保證真實性和準確性。例如對磁性壓力容器進行檢測，磁粉無損檢測技術更加具有針對性，但是，對非磁性壓力容器而言，通過滲透檢測技術則顯得更加具有針對性。

4 壓力容器檢驗中無損檢測方法的綜合應用

4.1 超聲波檢測技術

在壓力容器無損檢測技術中，超聲波檢測技術最常見，其工作原理主要是利用1.2-3.4MHz的超聲波與壓力容器產生相互作用，然后分析在散射、反射、投射等作用下出現的聲波，得到鍋爐結構、幾何特性、缺陷等方面的精準參數，這有利于相關人員分析設備的實際狀況。針對超聲波檢測技術，憑借其靈敏度高、穿透力強、定位準、成本低等多方面的優勢在鍛件缺陷、鑄件缺陷、焊縫缺陷等各種檢驗工序之中得到使用。

4.2 射線檢測技術

在常規性的檢測中，射線檢測技術也是重要技術之一，通過光能量較大的射線直接穿透鍋爐，可以與其發生電離作用，進而產生光化學反應。射線本身的強度變化就可以將設備內部的缺陷情況表現出來。射線一般包含了 X、Y、α與 β 射線幾個類型。使用射線檢測技術，其損害性偏低，并且適用范圍較廣，也可以產生直觀的檢測結果。但是會對檢測人員帶來有一定的傷害，同時對特定物體以及環境也會帶來一定的不良影響。

4.3 電磁渦流技術應用及檢修

電磁渦流技術是利用交變磁場對壓力容器進行檢測的一種方式，因為它是利用電子感應產生的密閉環狀電流產生檢測作用，因此將其稱為電磁渦流檢測技術。在進行實際檢測的過程中，檢測人員可以通過觀測項目電流環狀的情況，確保缺陷的位置，同時在了解電磁廠對容器結構干擾的前提下，檢測人員還能根據缺陷的情況給予物體必要的檢修工作。例如在針對某壓力容器進行檢測時，發現檢測項目出現層狀渦流，渦流結構分布較為均勻，呈現實現流動的狀態，而且渦流的結構會發生變化。這時工作人員可以對缺陷的位置進一步判斷，并給予必要的維護操作。

4.4 滲透檢測技術

滲透檢測主要是通過滲透浸潤與毛細管現象進行鍋爐檢測，通過直接將帶有顏料的燃料涂抹在工件表面，按照滲透浸潤的基本原理，使顏料逐漸滲入工件的缺口，利用顯示劑就可以將工件的問題顯示出來，進而檢測出工件的缺陷。滲透檢測操作簡單，并且靈敏度較高，但是只能對工件表面的缺陷進行檢測，無法對內部缺陷進行檢測。

4.5 漏磁檢測

漏磁檢測技術其工作原理是利用磁感線對被檢測物進行檢測。鑒于大部分壓力管道材料是鐵磁性材料，管壁薄，采用漏磁檢測操作簡便。若出現表面質量缺陷問題會在表面形成電磁場，利用電磁信號發生器產生信號再利用濾波技術，放大處理技術獲得清楚的缺陷位置和嚴重程度。漏磁檢測可直觀發現被檢測物體的性能和缺陷，操作簡單、成本較低、檢測效率高，在壓力管道檢測中應用最為常見。但技術只能對表面缺陷和性能進行檢測，無法再進一步深入檢查[3]。

4.6 涂層厚度檢測

壓力管道的涂層厚度是極其重要的工藝參數，采用無損檢測技術可檢測管道表面的涂層厚度，在選擇測量方式時，需考慮涂層的類型、基體材料、被檢測工件的尺寸等。涂層厚度需符合規定要求，保證表面無任何明顯的裂紋和脫粉等問題。此外，要求涂層顏色符合外觀設計標準，保證輪廓清晰、平整。由于壓力管道運行環境比較復雜，其材料應具有良好的防火、抗裂等性質，做好涂層厚度檢測，及時發現性能存在缺陷的地方并加以改正。

5 結語

總而言之，無損檢測技術目前是社會各界都非常關注的情況，因此，無損檢測技術的維修應優化提升。不僅需要全面化、系統化、層次化的找出無損檢測技術中壓力容器、壓力管道與泵等之間的有損原因，而且還需要針對無損檢測技術來切實做好無損檢測治理工作，確保壓力容器無損檢測的維修效果。無損檢測技術的維修中，壓力容器與壓力管道等之間的運行及聯系需要合理、到位，這樣才能保證壓力容器失效情況降低，真正達到高產、高效的壓力容器日常工作狀態。