壓力容器無損檢驗技術(shù)的應(yīng)用

馮淼

（大慶石油化工機械廠有限公司，黑龍江 大慶 163711）

盡管承壓特種設(shè)備現(xiàn)已被應(yīng)用于各個領(lǐng)域中，但是在環(huán)境溫度和氣壓等各種因素的作用下，裝置的安全性很難得以提高，一旦不進行處理，就可能造成各種危險有害物質(zhì)的產(chǎn)生。因此，在特種設(shè)備工作階段，管理人員必須采取相應(yīng)的保護措施，對各種安全事故做好防范與管理。與此同時，需要加大對此類儀器的檢驗?zāi)芰Γ壳?，常?guī)的檢驗方法以無損檢驗方法居多，究其根源，主要是因為這種方法的優(yōu)點顯而易見，不但檢驗準確性高，而且沒有對儀器產(chǎn)生損傷。但在選用無損檢驗方法時，必須以儀器數(shù)量為基礎(chǔ)，以提高檢驗準確性，并在此基礎(chǔ)上，進行解決方案的選擇。

1 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用原則分析

由于工業(yè)科技日益發(fā)達，我國國內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展速度也在日益提高。同時很多民營企業(yè)也開始投入資金使用壓力容器來制造，但是由于它是一個承受著一定壓強的特殊密封裝置，需承擔人們工作和生產(chǎn)中所面臨的可燃易爆和溫度等各種壓強，在實際使用中也具有相當?shù)奈ｋU性，同時由于它主要是在嚴酷的自然環(huán)境下使用，所以，在采用這種技術(shù)時，必須對它進行嚴密的檢查，更好地保障它在實際應(yīng)用中的安全性，以及對人身財產(chǎn)安全，加以保護的一種主要技術(shù)手段。其中，以無損測試技術(shù)檢測壓力容器最常見，可在很大程度上，將檢驗安全性和準確度大大提高，對現(xiàn)代的壓力容器檢驗要求也能夠有效實現(xiàn)，但在檢驗中，必須注意一些準則，要求操作人員必須嚴格地照章進行，具體內(nèi)容如下。

（1）必須根據(jù)具體的情形，有針對性地篩選出適當?shù)?，有效且無害的檢測方式，以檢測壓力容器。具體的無損檢驗方式有許多種，但每個類型的檢驗方式，都有它各自的特點，還有與其相關(guān)的應(yīng)用范圍，也并非所有的無損檢驗方法，都適合地用于對同一種類的壓力容器實施檢測。所以，必須有針對性地選用出較為適合的無損檢驗方法，以使檢測的質(zhì)量大大地提高，并使檢驗信息的可準確度和安全性得以提高。

（2）選擇恰當?shù)臅r間進行檢查。使用人員應(yīng)按照檢查的目的，選擇適當?shù)臅r間對壓力容器進行檢查，這樣的方法能夠有效地找到檢查儀器上出現(xiàn)的問題，從而大大提高檢查質(zhì)量。

（3）無損探測技術(shù)的集成應(yīng)用。為了確保在壓力容器的產(chǎn)品在檢測過程中具備相應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性，檢測人員能夠選擇各種無損檢測方法并加以結(jié)合使用。由于各種的無損檢測方法都有著不同的特性以及明確的范圍，所以，相應(yīng)的檢測人員也能夠選擇并對各種的檢測方法加以研究與比較，以便于進一步提高檢驗的精度，好在能夠確保檢驗得出的數(shù)據(jù)都具備相應(yīng)的準確性。

2 壓力容器安全事故問題的誘發(fā)原因

當前的大部分壓力容器可能出現(xiàn)安全事故的主要原因可以包括2 個方面。

（1）一個是設(shè)計原因。壓力容器在實際的應(yīng)用過程中雖然內(nèi)部的構(gòu)造結(jié)構(gòu)較為簡單，但是，在實際應(yīng)用中卻極易造成它的內(nèi)部構(gòu)造部分長期處在較高的受力位置上，在這種情況下，因為壓力容器本身的開孔位置與高度比較小，所以，在長期的高受力情況下，自身也易發(fā)生磨損與破壞。

（2）即使是正常使用的環(huán)境，所使用的地方也可能會對壓力容器產(chǎn)生一定的干擾，所以市面上很多的壓力容器使用的位置都是比較特殊的地方。而對這些現(xiàn)象的因素進行具體的研究與分析就能夠看出，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的主要因素，在于目前國內(nèi)的壓力容器基本上都是采用焊接的方法來進行不同部件和過程的焊接，不過，由于進行焊接時所采用的方法都并沒有做到十分齊全和完善，從而造成了多少會出現(xiàn)一些焊縫的現(xiàn)象。并且因為這種工藝技術(shù)上的局限性，壓力容器內(nèi)部的焊接部位也難免出現(xiàn)相應(yīng)的缺陷和問題，而這些缺陷和問題如果是放在一般的生產(chǎn)環(huán)境中，就不會產(chǎn)生很大的負面影響，不過，因為壓力容器必須始終保持在特定的生產(chǎn)環(huán)境中進行工作，所以，這些問題所產(chǎn)生的影響相對來說也比較大。如果有關(guān)工作人員沒有及時對問題加以解決，任由其擴大，那么最后這些壓力容器將造成安全事故，進而危害了整個工業(yè)和經(jīng)濟社會的良性發(fā)展。

3 無損檢測方法在壓力容器檢驗中的應(yīng)用注意事項

3.1 正確把握檢測時機

無損檢驗方法的運用中對于壓力容器檢驗，首先要遵循的基本要求就是要對檢驗時機做出準確把握，這也是前提。要比較精確合理地掌握無損檢查的時機，才可以綜合而高效地運用所有無損檢查技術(shù)，進而保證了壓力容器的質(zhì)量穩(wěn)定。在實際的使用過程中，要按照綜合性考察和分析無損檢查目的，以及時發(fā)現(xiàn)壓力容器中所產(chǎn)生的隱患和問題，為今后的補救工作創(chuàng)造了方便。

3.2 科學選擇檢測方法

無損檢測產(chǎn)品涉及多種類型的檢測方法，每個檢測方法都具有一定的測試適用范圍和突出優(yōu)點。所以，在壓力容器無損檢測的測試方法的選擇中，一定要保證其科學性和有效性。（1）應(yīng)以壓力容器的實際材質(zhì)、制作過程等多方面的信息為依據(jù)，對其進行更深層次的研究。（2）要科學地檢測并確定可能存在缺陷的地方，從而保證了檢驗手段的科學性與合理性，進而保證了壓力容器檢驗結(jié)論的準確性與真實性，從而保證壓力容器的安全平穩(wěn)操作。

3.3 合理進行綜合應(yīng)用

無損檢驗技術(shù)在壓力容器檢測中的運用，必須尤其重視地運用了無損檢驗技術(shù)。主要由于各種檢驗技術(shù)都存在不同的優(yōu)勢與不足，結(jié)合運用的方法使用各種無損檢驗技術(shù)可以對壓力容器進行更加合理和準確的檢驗。所以，技術(shù)人員應(yīng)盡量地結(jié)合運用各種無損檢驗技術(shù)，以提高壓力容器無損檢驗的效率，增強檢驗結(jié)論的權(quán)威性與真實性，以成為今后檢驗的重要依據(jù)。

4 壓力容器的無損檢測技術(shù)應(yīng)用

4.1 無損檢測控制

無損檢查的重點是：第一，檢驗內(nèi)容應(yīng)嚴格按照JB/T4730.1-4730.5-2005 標準規(guī)范，并滿足有關(guān)圖紙的條件；第二，檢驗方法應(yīng)滿足相關(guān)的技術(shù)標準要求；第三，在實施TOFD 超聲波檢驗的過程中，應(yīng)根據(jù)雙方協(xié)議，同時進行縱向和橫向的問題檢查，實施縱向問題檢查過程中，將超聲波檢驗的束腰線從管道縱向斷面的一旁方向斜射入，而實施橫向檢驗過程時，則必須沿著軸向方向斜射入；第四，在檢驗過程中，務(wù)必對準環(huán)縫交接部位完成100%的檢驗；第五，所有無損檢測項目都必須由符合檢測經(jīng)驗的操作技術(shù)人員來操控完成，并貫徹實施初評和復(fù)核制度，以保障資料和檢測文件的準確性，待對無損檢測報表經(jīng)過評審后，隨即存檔于生產(chǎn)質(zhì)量檔案中儲存起來。

4.2 聲發(fā)射技術(shù)

在檢測壓力容器方面聲發(fā)射技術(shù)也是一個最主要的技術(shù)手段，即便使用的時間不會很長，也可以得到不錯的成效。而為了保證化工企業(yè)穩(wěn)定的運作，壓力容器正常運轉(zhuǎn)就成為關(guān)鍵的保證，但是如果化工單位對裝置和設(shè)備檢查力量不足，或者一旦裝置和設(shè)備發(fā)生的細節(jié)問題就無法及時發(fā)現(xiàn)，這將會導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)故障并且無法作業(yè)，從而直接影響企業(yè)的運營安全，很有可能出現(xiàn)重大安全隱患。所以，在對壓力容器檢測的過程中，從有關(guān)技術(shù)人員的角度考慮有必要加大對聲輻射技術(shù)的應(yīng)用范圍，并通過檢測結(jié)果判斷是不是存在技術(shù)問題，或者要是存在可以進行解決。其中針對聲發(fā)射技術(shù)進行剖析，首先運用的是材質(zhì)表層的耦合壓電陶瓷探頭，在進行彈性波與信息的相互轉(zhuǎn)換時，且用電裝置也在釋放信息，從而達到了對材質(zhì)中聲發(fā)射源參數(shù)獲取，并有效的檢測壓力設(shè)備情況，從而不管是材質(zhì)內(nèi)部缺陷狀況或是設(shè)計狀態(tài)下，能實現(xiàn)信息獲取。在確定壓力容器缺陷方面應(yīng)加大對聲發(fā)射方法的運用，具體應(yīng)根據(jù)以下步驟進行：首先，對壓力容器提前進行了停產(chǎn)倒空準備工作，在未開灌的前提下，在不僅要進行耐壓力檢驗的基礎(chǔ)上還要進行活動聲發(fā)射檢測。并利用聲發(fā)射檢查的結(jié)果，將活動聲發(fā)射源位置固定下來；其次，更要注重活動聲發(fā)射源位置檢查結(jié)果，并加大了對各類無損檢驗方法的運用全面進行，特別是利用傳統(tǒng)宏觀的熱滲透或者超聲波方法，且一旦壓力容器中出現(xiàn)了活動缺陷，在將干擾聲排除以后就可使其快速地尋找出來；再次，對于壓力容器的內(nèi)外觀，根據(jù)操作的有關(guān)流程不但要進行超聲波檢查，同時還要進行宏觀表面檢查，并根據(jù)壓力容器的內(nèi)部壁厚明確檢查是否達到了一定的要求，并加強鑒定能力，并且對著在聲音輻射方面可能出現(xiàn)的超標問題，特別是對容器尺寸問題也必須要重視，并同時加強了數(shù)據(jù)采集能力，進而一旦發(fā)現(xiàn)了超標的非活動性問題，就能夠通過有效的發(fā)現(xiàn)進行解決；最后，在壓力容器試驗結(jié)束以后，不但要進行第二次耐壓力測試，而且還要大量的進行氣密測試，最后結(jié)合各個方面對試驗結(jié)果的研究實現(xiàn)了試驗結(jié)果的正確，并做出了試驗報告評定，被測的壓力容器這方面評價為安全等級。

4.3 滲透檢測在壓力容器無損檢測中的應(yīng)用

穿透試驗，是指一類以基于毛細作用理論為依據(jù)的檢查表面開口問題的無損檢測技術(shù)。其檢測方法主要包括以下五種傳統(tǒng)的試驗方式，即輻射檢測（RT)、超聲波檢查（UT)、磁粉檢驗（MT)、穿透試驗（PT)、渦流試驗（ET）等其中一種方式，是一項綜合性的方法。和其他無損檢驗方式相同，滲透檢驗也是基于一種情況下，即為了不損傷被檢查物體的使用性能，通過物理、化學、物質(zhì)科學技術(shù)等工程手段對不同的物質(zhì)、零部件和制品實行了合理地試驗，以便于對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、連續(xù)性和安全生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性等做出判定。滲透分析是實行產(chǎn)品質(zhì)量管理、節(jié)省原材料、完善技術(shù)、提升產(chǎn)品加工勞動生產(chǎn)率的關(guān)鍵措施，也是企業(yè)維修保養(yǎng)時必不可少的一個方法。

4.4 盲區(qū)補充檢測技術(shù)的應(yīng)用要點

如果在測試設(shè)備上需要采用的各種方法，則檢驗技術(shù)人員就必須通過測試設(shè)備獲取正確的測量數(shù)據(jù)。而當測試結(jié)構(gòu)比較特殊的設(shè)備上，若必須采用超聲波測試，則可能會在檢查盲點的情況下，干擾聲直通波信息的傳遞過程，表現(xiàn)在這些信息可能并不會被測試設(shè)備所完全接受，技術(shù)人員也就很難確定儀器內(nèi)缺陷存在的地方。一般情況下，若焊縫的尺寸不高于50mm，就必須檢查10mm 的盲點，唯有如此，方可確保測試數(shù)據(jù)的準確性。另外，在檢查盲點的過程中，也可選擇寬頻帶寬或窄脈沖探測器加以使用，直接替換探頭即可，并通過補充的檢查，以進一步提高測試準確性。當?shù)玫綑z測信息時，必須通過電腦進行TOFD 圖形的繪制，為故障定位和大小確定提供良好的環(huán)境。

4.5 磁粉檢測技術(shù)應(yīng)用

磁粉測試技術(shù)在使用的過程中最主要的研究對象為鐵磁類產(chǎn)品，根據(jù)其工作機理，當鐵磁類產(chǎn)品壓力容器在使用的過程中，因為基體材質(zhì)的變化產(chǎn)生的不連續(xù)性，而導(dǎo)致在容器內(nèi)產(chǎn)生了相應(yīng)的缺陷，在這種的情形下，帶有鐵磁類特性的工件就會被慢慢地磁化，而其形成缺陷的部位也會隨之形成漏磁。此時，對缺陷部分的檢查也可以使用磁粉檢查方法，在具體的檢查方法中可以選擇適當?shù)那闆r下，將磁粉檢查直接安放在設(shè)備表面的缺陷之部，然后進行照射后就能夠利用磁粉檢查留下的印記進行對設(shè)備所存在的缺陷情況和大致狀態(tài)判斷，這種方法因為對設(shè)備自身并沒有產(chǎn)生什么損傷的情況，因此可以進行對設(shè)備的無損傷檢查。由此可見，磁粉測試技術(shù)在實際使用的過程中具備了操作簡便，可以確定設(shè)備中產(chǎn)生缺陷的部位和大致形式，且靈敏度也相對比較高，同時生產(chǎn)成本也相對便宜等的優(yōu)勢。

5 結(jié)語

壓力容器在目前的工業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)相當廣泛，由于工業(yè)化的高速發(fā)展，也使得壓力容器的廣泛使用變成了關(guān)鍵，其使用效果及操作安全性，也決定了工業(yè)產(chǎn)品的整體效益以及安全性，使得壓力容器又被當作了特種設(shè)備。此外，有關(guān)政策的制定，也使得壓力容器從設(shè)計環(huán)節(jié)、安全環(huán)節(jié)，以及應(yīng)用環(huán)節(jié)上都變得更加合理、科學，這也就顯著增強了壓力容器的使用穩(wěn)定性，也使得各種工作得以穩(wěn)定地開展下去。