談壓力容器無損檢測技術

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摘要：壓力容器在我國工業生產領域得到了廣泛應用。作為工業生產過程中的核心設備之一，壓力容器運行期間承擔著低溫、腐蝕、易燃、高溫、劇毒以及易爆等壓力。若容器結構質量出現問題，會增大火災、污染以及中毒等事故的產生幾率，威脅人們的人身財產安全。本文針對無損檢測的應用特點展開分析，內容包括非破壞性、全面性、全程性、直觀性等，結合無損檢測的應用目的，通過研究一些常見無損檢測技術在壓力容器質量檢測中的具體應用，其目的在于提高問題發現的及時性，提升無損檢測技術的應用效果。

關鍵詞：壓力容器；無損檢測技術；全面性；直觀性

現階段，壓力容器已經成為我國各個工業行業主要使用的一種承壓類特種設備。在工業生產中，使用壓力容器需要承擔一定的風險，因為一旦出現泄露爆炸等重大事故，將會直接影響人民群眾的生命安全，而且還會造成很嚴重的環境污染，甚至會出現毒氣體散布現象，后果很嚴重。因此為了保障人們的生命財產安全，需要對壓力容器的無損檢測技術進行進一步的探究。通過將無損檢測技術應用到壓力容器質量監測當中，對于提升壓力容器運行安全有著積極地意義。

1無損檢測技術的應用特點

1.1非破壞性

在傳統檢測方法當中，有許多的檢測方法都是需要對壓力容器碎片進行提取，雖然提取的碎片非常細小，但是壓力容器本身應用期間受到的荷載較高，這些細小破損也會成為壓力容器破損的隱患內容。在無損檢測技術應用過程中，其最大的應用特點便是具備較強的非破壞性，在檢測技術應用過程中，并不會對內部結構造成影響，這樣也確保了壓力容器的完整性，這對于延長壓力容器使用壽命也有著積極地意義。

1.2全面性

在傳統檢測方法當中，所選用的檢測方法主要都是以抽樣檢測的方法進行，即只是從壓力容器上選擇幾個采樣點，對于采樣點數據信息進行梳理，根據整理信息來評估壓力容器目前的使用狀態，但是這樣采集到的數據具備一定的片面性，無法對壓力容器整體應用情況進行了解。而無損檢測技術在使用的過程中，如果沒有什么特殊的應用情況，會對壓力容器整體進行完整檢測，采集到更加完整的數據信息，這樣也提高了數據分析結果的使用價值。

1.3全程性

在材料學應用過程中，經常使用到的處理方法便是對材料進行壓縮、拉伸、彎曲等處理，這些方法在應用期間都具備一定的破壞性，這樣在新產品或者新設備當中，并不具備較強的實用性。而且在壓力容器體積增大的情況下，對于其狀態的檢測需要保持全程性。無損檢測技術的應用，對于壓力容器的檢測過程沒有任何的破壞性，這也意味著在壓力容器使用期間可以保持全程監測，從而提高了采集結果的實用價值。

1.4直觀性

從目前的發展情況來看，使用較多的檢測技術包括超聲波檢測技術、磁粉檢測技術、渦流檢測技術等，檢測技術在應用中所得到的數據信息也會通過影像、色譜圖、數字建模等形式呈現，這樣也在很大程度上提高了信息內容的直觀性，這樣在對其進行評估時，可以更快的判斷出信息中異常數據的具體原因，加快了問題的識別速度。 

2無損檢測的應用目的

2.1進行質量管理

在壓力容器應用過程中，應用無損檢測技術的基礎目的便是對結構進行質量管理，從而確保設備運行期間的安全性。在無損檢測技術應用期間，第一，對于結構應用的原材料、生產中的衍生物、生產成品、結構零件的質量進行監督，在掃描期間發現一些缺陷部分，也會及時挑出并對其進行更換，確保材料應用初期的質量。第二，對于檢測到的數據信息進行整理，根據數據整理結果對于加工工藝和產品進行優化處理，借此來提升材料的生產效率，降低結構的生產成本。第三，基于采集的數據信息，還可以做好監測體系的完善，使其可以為狀態監測體系的完善奠定基礎條件。

2.2做好質量鑒定

利用無損檢測技術對壓力容器使用情況進行檢測時，做好質量鑒定也是應用目標之一。壓力容器在完成生產收入使用前和使用期間都需要對其進行質量檢定，查看產品設計內容是否滿足設計性能的基礎要求，如果滿足應用要求，可以對其進行使用，反之則需要按要求對其進行返工，待滿足要求后再進行使用。這也是非常關鍵的應用步驟之一，尤其是處于惡劣工作環境下的壓力容器，使用前完善檢測內容也是非常重要的內容。另外，在壓力容器使用的過程中，也需要對質量做好驗收，采用全程驗收的方式對其進行監督，這樣也可以確保材料工作環境的安全性，減少潛在故障內容的出現。

2.3完成在役監測

無損檢測技術在應用中，具備了全程性應用特征，而且對于所得到的數據信息也會通過影像、色譜圖、數字建模等形式呈現，能夠在很大程度上提高材料檢測結果的直觀性。在對其進行在役監測時，可以對服役期間的應用構件進行安全性檢測，同時還可以滿足實時性監測要求。進行在役檢測時，還能夠對于設備運行期間的一些隱患，而且針對發現的潛在隱患，也可以及時對其展開處理，加快了問題的排查速度[1]。尤其是壓力容器這類大型設備，提升數據發現結果的及時性，也能夠具備更高的應用價值。

3無損檢測技術在壓力容器中的具體應用

3.1外觀檢測技術

相比于其他利用先進設備的無損檢測技術，外觀檢測技術的出現時間較長，而且在長時間的應用中，已經形成了非常完善的應用體系。在具體的應用中，其工作原理在于借助目視、光、電、機等技術對于壓力容器表面基礎情況進行檢查，如表面的凹陷、細微裂紋、油污、顏色變化等內容，從而評估壓力容器目前應用狀態的實用性，擬定措施對其進行處理，借此來確保壓力容器應用過程的安全性。該檢測技術在應用中，最大的優勢便是利用目視來彎沉檢查，所需要的應用成本非常低，而且整個應用過程的工作效率較高，不需要借助額外的設備，可以在日常養護工作開展的同時來完成。但是該檢測技術在應用時，只能準確識別表面具備明顯缺陷的情況，對于結構內部缺陷或隱蔽缺陷很難識別，而且長時間利用眼睛進行查看時，很容易造成人眼疲勞的情況，從而影響到最終分析結果的準確性[2]。

3.2超聲波檢測技術

在應用無損檢測技術時，超聲波檢測技術也是經常使用到的技術類型，而且該技術在應用中的主要原理在于，利用擺放在區域內的超聲波釋放儀器沿著某方向進行超聲波釋放，如果該方向上的介質性質保持一致，那么超聲波的傳遞方向和速度不會發生變化，若傳遞過程中遇到了其他的介質，那么此時超聲波遇到另一種介質時便會出現速度、方向的改變，對于壓力容器而言，此時容器中出現了缺陷問題，對于這些反饋信號進行采集，繪制圖譜圖形，從而明確缺陷的具體位置，并且根據方位信息、波動幅度等參數信息來完成缺陷參數的計算，借此來提升分析結果的適用性。總結以往的應用經驗，超聲波檢測技術的適用范圍很廣，可以對焊接縫隙、管道、奧氏體鍛件、高壓螺旋桿結構進行質量驗收，從而提高材料應用結果的使用價值[3]。

3.3射線檢測技術

對于壓力容器的質量檢測，射線檢測技術也是經常使用到的技術類型，該技術在應用中的主要原理在于，利用擺放在區域內的射線釋放儀器沿著某方向釋放出射線，如果該方向上的介質性質保持一致，那么射線強度會沿著一定規律進行衰減[4]。若傳遞過程中遇到了其他的介質，那么此時射線遇到另一種介質時便會衰減規律的變化，這樣也表明壓力容器此時出現了缺陷問題，對于這些反饋信號進行采集整理，結合狀態分析結果來確定檢測結果。并且根據數據計算結果也可以順利定位缺陷位置，基于此來擬定合理的處理措施，借此來提高潛在問題的處理效率。目前射線檢測技術在應用時的常用射線包括γ射線源、X射線等，同時技術在應用中具備檢出率高、定位準確度高等特征，也是目前常用的應用技術類型。

3.4磁粉檢測技術

在壓力容器運行質量檢測，有時也會使用到磁粉檢測技術，以此來順利完成相應的檢測工作。該技術在應用中的主要原理在于，利用相關儀器在壓力容器表面施撒一層磁粉，磁粉在磁場作用下，會開始進行排列，若磁粉在重新排列時遇到了其他的問題，如表面裂縫、凹陷等，那么此時磁粉的分布規律也會被打亂，形成不同狀態下的磁痕，對于磁痕的基礎信息進行采集整理，結合狀態分析結果來確定檢測結果。并且根據磁痕分布情況也可以順利定位缺陷位置，基于此來擬定合理的處理措施，提升潛在問題的排查速度。該方法在應用過程中，能夠對結構表面的一些應用問題進行準確識別，如管道表面裂縫、焊縫結構等，具備了檢出率高、定位準確度高等特征。但是該檢測技術只是針對壓力容器表面問題進行識別，對于內部問題無法識別，還需要借助其他技術來完成工作[5]。

3.5滲透檢測技術

在壓力容器監測過程中，滲透檢測技術也是對表面問題進行準確識別的技術類型。該技術在應用中的主要原理在于，利用相關儀器在壓力容器表面施撒一層滲透劑，滲透劑會在壓力容器表面進行擴散，如果滲透劑在分布時遇到了表面裂縫、凹陷等問題，那么此時滲透劑會沿著裂縫或凹陷進行滲透，隨后將其他滲透劑進行清除，殘留下的滲透劑所在位置，便是壓力容器目前存在故障的部位[6]。和磁粉檢測技術類似，該方法在應用過程中，能夠對結構表面的一些應用問題進行準確識別，如管道表面裂縫、焊縫裂隙等，可以在較短時間內完成檢測任務，得到可靠的檢測數據。同樣該檢測技術在應用中，只能對壓力容器表面問題進行識別，對于內部問題無法識別，如果想要對壓力容器內部情況進行檢查，還需要利用其他手段來完成。

3.6渦流檢測技術

在應用無損檢測技術時，渦流檢測技術也是經常使用到的技術類型，而且該技術在應用中的主要原理在于，利用擺放在區域內的儀器設備，沿著某方向建立交變磁場，壓力容器多以不銹鋼材料制作，鋼材料在建立的交變磁場中，也會出現渦流的情況，在遇到不同形態的鋼結構時，其產生的渦流大小、渦流形狀也存在著較大的不同，對于這些反饋信號進行采集，繪制圖形，從而明確缺陷的具體位置。總結以往的應用經驗，渦流檢測技術的適用范圍很廣，可以對許多導電體結構表面裂縫進行準確識別，具備較強的是識別精準度[7]。但是該檢測技術僅適用于具備導電能力的結構，對于無法導電的設備無法利用該技術進行識別，而且識別僅限于結構表面，而且其應用成本相對較高，一般適用于小范圍設備。

3.7聲發射檢測技術

對于壓力容器的質量檢測，聲發射檢測技術也是經常使用到的技術類型，該技術的應用原理在于，利用擺放在區域內的彈性波釋放儀器沿著某方向進行彈性波釋放，在方向上出現不同介質時，此時彈性波滲透的速度和方向也會發生改變。對于這些反饋信號進行采集，繪制圖譜圖形，從而明確缺陷的具體位置，搭配數據信息的分析結果來提升分析內容的實用價值。總結以往的應用經驗，聲發射檢測技術的適用范圍很廣，可以對壓力容器目前的工作狀態進行動態監測，但是也需要考慮應用檢測過程中干擾因素，做好排除工作，提高檢測結果的使用價值[8]。

4結語

綜上所述，作為工業生產必要設備之一，壓力容器的運行穩定性關乎工業生產效率和人員安全，需應用無損檢測技術保障壓力容器在制造、安裝以及運行階段保障其功能與性能的最大化發揮，為工業生產的高質量、高效開展提供支持。

參考文獻

[1]顧晨陽.新無損檢測技術在壓力容器檢驗中的應用[J].清洗世界,2020,36(07):50-51.

[2]趙浩生,牟旭.壓力容器無損檢測——漏磁檢測技術[J].中國設備工程,2020(14):140-141.

[3]王成睿.壓力容器檢驗中常用無損檢測技術的應用[J].黑龍江科學,2020,11(12):176-177.

[4]賀志強.基于無損檢測技術的A公司壓力容器質量改進研究[D].內蒙古科技大學,2020.

[5]劉建華.無損檢測技術應用于鍋爐壓力容器檢驗的技術研究[J].農家參謀,2020(10):202-203.

[6]吳文杰.壓力容器無損檢測技術的選擇及應用[J].裝備維修技術,2020(02):290-291.

[7]黃川.壓力容器的無損檢測技術與作用分析[J].現代制造技術與裝備,2020(04):133+135.

[8]沈強,袁紅.金屬壓力容器壓力管道裂紋無損檢測技術研究[J].中國金屬通報,2020(04):211-212.

作者：孫濤 馬小強 魏孔山 單位：天華化工機械及自動化研究設計院有限公司