壓力容器檢驗中無損檢測技術的應用

陳哲雋

（上海市奉賢區特種設備監督檢驗所，上海 201400）

0.引言

在特種設備中，壓力容器比一般的機器設備在性能要求上有著更高的安全要求，這也使得在進行檢驗的過程中，壓力容器自身是否具有安全應用的性能則是安全管理環節的重要環節。對此，為保證壓力容器檢驗工作的全面落實，并防止在檢驗的過程中出現由于檢測帶來的破損，則需要通過無損檢測技術的應用來實現現代化檢測，這樣才能有效避免安全事故的發生，并進一步確保壓力容器的質量能夠在實際應用的過程中降低安全問題的發生。

1.無損檢測技術的特點與應用原則

1.1 無損檢測技術的應用特點

（1）在進行承壓設備的檢測時，無損檢測技術的應用必須要根據其最終的檢測目的來結合檢測設備的實際情況進行應用。而且，針對壓力容器來看，需要對其制造工藝的特點以及制造材質以及設備工況來選擇建設方式，這樣才能確保無損檢測的實施時間能夠滿足實際檢測需求。例如，針對探傷工作而言，需要在特種設備鍛造完成，且經過粗加工之后進行檢測，這樣才能有效避免設備不足帶來的問題。（2）對于承壓設備的無損檢測工作開展來看，由于在實際檢測過程中，每一種檢測方式各具特點，因此為保證實際檢測的最終結果能夠滿足應用需求，則必須要根據承壓設備的實際情況來靈活地選擇無損檢測方法，以此才能提高檢測質量[1]。例如，在進行分層缺陷檢測的過程中，鋼板分層缺陷就更加適合利用超聲波檢測來進行檢測，這樣就能有效保證其檢測結果的精準性。（3）對于無損檢測技術而言，其自身最大的特點就是在實際檢測的過程中可以不損傷任何材料，而且也能保證被檢測設備的結構不會遭到破壞，所以無損檢測技術有著自身的優越性。但是，由于無損檢測技術自身也有著一定的局限性，這也導致在實際進行檢測的過程中，部分環節無損檢測無法代替破壞性檢測。

1.2 無損檢測技術的應用原則

在進行檢測的過程中，必須要遵循承壓設備的相關安全技術檢測法規定來進行檢測，更要結合產品相關標準以及技術文件規定的內容來進行無損檢測工作的有效落實，這樣才能有效保證無損檢測技術應用的精準性。

首先，對于鐵磁性材料所制作的相應承壓設備以及相關零件，都需要通過磁粉檢測法來對其表面進行缺陷檢驗，而且要根據其結構形狀等進行具體檢測。但是，如果由于其整體不適用于磁粉檢測，則可以通過滲透檢測來進行檢驗。對于超聲檢測和攝像檢測來看，都可以應用在承壓設備內部缺陷的檢測過程中，但磁粉檢測僅限于承壓設備的表面以及近表面缺陷檢測。對于渦流檢測以及滲透檢測來看，則分別適用于導電金屬材料以及非多孔性金屬材料的表面缺口以及近表面缺陷等檢測。其次，對于重要承壓設備的檢測工作來看，在進行焊接接頭的檢測時，盡量要采用以X射線為基礎的透照檢驗法，這樣就能夠根據實際需求來實現對其進行檢測。與此同時，也可以采用R源進行射線照透，這樣也能夠有效判斷其是否符合實際應用需求。最后，如果在實際進行檢測的過程中需要通過兩種或以上的檢測方法對同一承壓設備的同一部位進行檢測，則必須要保證其檢測結果分別符合自身的合格級別[2]。但是，如果在實際檢測的過程中采用同種檢測方法的不同檢測工藝來進行產品檢測，其最終結果產生不一致的數值時，則必須要以危險度大的評定級別為準來進行評定。

2.壓力容器檢驗中無損檢測技術的應用

2.1 制造過程中的無損檢測

首先，對于表面檢測工作而言，磁粉或滲透方法檢測都可以實現對其表面進行有效評定，而且也可以用于壓力容器制造鋼板時，以其角焊縫和對焊縫的表面進行檢測，還能夠用于大型鍛件加工后的表面檢測，這使得其表面檢測方式更為簡潔，同時也能通過直觀顯現來實現對其表面檢測最終結果進行評定。其次，在進行壓力容器檢測的過程中，如果其容器厚度大于6mm，且容器殼體口徑大于6mm，還需要通過對接焊縫進行焊接的壓力容器，則可以通過超聲波檢測技術來實現對其內部的缺陷進行檢測，并通過此種方法來保證不破壞壓力容器外表，以此就能有效保證其評定結果精準性的同時，也能保證檢測過的儀器設備可以投入正常使用[3]。最后，對于鍛造過程的檢測來看，射線檢測更加適用于對壓力容器殼體以及焊接內縫的內部缺陷進行檢測。一般來講，在使用其檢測技術時，其整體的檢測鋼板厚度要低于8cm，而且其厚度范圍要控制在2cm～10cm左右，這樣才能保證其檢測結果的精準性。

2.2 在用壓力容器的無損檢測

對于壓力容器的無損檢驗來看，其重點內容是對壓力容器在運行時是否會受壓力、溫度以及器質的變化因素而產生不良影響，所以這就需要檢測其材料是否具有保障性，而且要保證其內部缺陷并不影響其使用結果。對此，在實際檢測的過程中：

首先，要進行表面檢測，這時其檢測的部位則是壓力容器整體的焊疤部位、對接焊縫、角焊縫以及高強螺旋栓等。通過磁鐵性材料的磁性反應就能以磁粉檢測法來進行檢測，但是如果是非磁鐵性材料，則可以通過滲透檢測法來對其進行檢測，以此就能對其表面缺陷進行全面檢查與評定。其次，X射線檢測方法其實主要是在現場對壓力容器鋼板厚度較小的對接焊縫內部進行檢測，這時就能將隱藏的缺陷進行有效檢測。畢竟，壓力容器的檢測不能通過人工進入內部來進行檢測，而且采用超聲檢測法也能夠實現利用同位素以及Y射線照射來實現對內部情況進行有效探知，所以此種檢測方法既能夠做到無損檢測，同時也能保證對內部情況進行全面分析。再次，紅外線檢測法與磁記憶檢測法也能實現對壓力容器的無損檢測。一般來講，對于高溫、高壓容器來看，都會通過珍珠巖等保溫材料使其整體的溫度低于材料的允許使用溫度，但是如果其內部保溫層出現脫落或裂紋等問題，就會導致壓力容器在應用的過程中，由于超溫運行而產生熱損傷。因此，通過紅外檢測法，就能夠有效發現壓力容器內部殼體是否出現局部超溫現象。與此同時，壓力容器的高應力集中部位出現載荷疲勞運行后，也會出現疲勞損傷，這時也可以在紅外檢測下發現熱斑圖像。對于壓力容器殼體上的檢測來看，該檢測技術也能夠及早發現壓力容器殼體上所存在的薄弱部位，這樣也能為重點檢測提供數據，并且也能防止不必要的風險問題發生。對于磁記憶檢測方法來看，該技術也能夠有效實現及早發現壓力容器所存在的高應力集中部位。畢竟，這個部位十分容易發生疲勞損傷，或者是因為應力而產生開裂，還會在高溫運行時產生蠕變損傷。通過磁記憶檢測儀器的應用，就能通過快速檢查發現其應力峰值部位，然后再利用磁粉檢測等手段，發現其表面裂紋或內部損傷，還可以發現材料所產生的輕微損傷，這都可以有效避免風險問題的出現。最后，超聲檢測法可以實現對壓力容器對接焊縫內部所隱藏的缺陷進行檢測，更能對其容器焊縫內表面裂紋進行檢測，所以它能夠實現在無損的前提下，做好檢測工作。同時，其整體檢測方式十分簡便，且儀器較小、重量較輕，更利于現場操作，也對人體無害，這使得該檢測方法在壓力容器檢驗中得到了廣泛使用。值得注意的是，在壓力容器的檢驗過程中，其檢驗的重點就是在運行時，設備是否受到了介質損傷。而且，由于壓力設備也是在高溫、高壓環境下進行應用，這就會導致由于壓力變化和溫度變化等因素，必然會給容器帶來疲勞損傷、開裂損傷、應力腐蝕等問題，這也會使其材料出現劣化現象，從而就產生了缺陷。對此，在進行檢查的過程中，為保證儀器應用的有效性，應該實際結合儀器需求進行多種無損檢測方法的共同應用，這樣才能有效保證利用無損檢測來對壓力容器的運行安全性起到保障作用。

3.結語

特種設備中的壓力容器檢驗關乎到一個行業整體的發展，同時也關乎到設備使用人員的生命安全。因此，在實際進行檢測的過程中，就要充分利用無損檢測技術來對壓力容器進行有效檢驗，這樣才能防止由于壓力容器設備不足而帶來的安全事故問題的產生。