壓力容器的無損檢測技術范文

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摘要：

介紹了壓力容器無損檢測的幾種方法，闡述了無損檢測方法檢測原理、無損檢測方法適用的場合和各自的檢測特點，對比了各種無損檢測的優缺點，并對無損檢測的綜合應用提出了相關的建議。

關鍵詞：

無損檢測；壓力容器；壓力容器焊縫

石油、化工等行業所涉及的許多特殊生產工藝需要在壓力容器中進行和完成，壓力容器使用存在安全隱患是由其特殊工況所決定的。容器內壓力、介質腐蝕、應力、溫度等等因素作用使壓力容器存在高風險隱患。正是這些隱患的存在促進的了檢測技術的進步與不斷發展，1982年國務院頒布的安全檢測條例是行業遵照的基本法規。壓力容器無損檢測技術應用具有重要意義，其能夠在容器的各個階段進行檢測，從原材料到容器最后成型以及在使用的過程中。成型過程中的檢測能夠有效的優化制造工藝，提高生產效率，降低生產成本。

1壓力容器射線檢測

射線法檢測原理是利用不同厚度被檢測體對射線吸收強度不同，主要是用來檢測容器內部缺陷和質量一種方法，主要是針對焊縫結構是否滿足壓力容器要求。具有一定厚度的焊縫，選用穿透性強的硬X射線或射線，較薄的焊縫選用軟X射線就能滿足檢測要求。對于焊縫中不同類型的缺陷，射線透射方向要相應變化。氣孔、夾雜等缺陷在厚度方向顯著變化時，檢測效果較為明顯，特別時一些小尺寸的缺陷也能檢測出來。對于裂紋等一些較大的缺陷，需要射線透射方向與裂紋方向平行，才能觀察到明顯的檢測結果。射線檢測法關鍵是要在照射方向有厚度變化，檢測結構對射線吸收量不同，使射線的強度發生變化，引起曝光時間和曝光底片差異。在確定缺陷類型需要從不同方向多取幾張照片結合起來確定，僅僅一張底片不能確定缺陷的厚度以及距離表面的距離。使用射線法檢測操作者要有適當的防護，以免受到射線的輻射。

2超聲波探傷檢測

該檢測方法主要是壓電材料在一定頻率下能夠發射超聲波的原理，利用超聲波到達不連續介質部位中發生反射，在壓力容器檢驗中，各種缺陷是產生不連續介質的主要根源。超聲波遇到細小的夾雜物和空洞也會產生不連續反射，所以超聲波檢測范圍受到一定限制，只有那些缺陷的尺寸超過半波長才能有檢測效果。超聲波以垂直入射和斜射進入被檢測物體，兩種入射方法均能產生反射，斜射進入物體的超聲波是斜向傳播的，一般不會產生底面回波，垂直入射遇到缺陷時也不產生底面回波。在實際檢測中，要注意區別兩種方法。超聲波檢測適用的范圍較大，掃描方法和探頭選擇對檢測結構有重要影響，避免斜射進入被檢測物體。同時也要注意金屬組織例如晶粒度燈對探傷的影響。

3磁粉探傷檢測

該方法主要原理是利用材料被磁化的原理，通過磁粉磁化被檢測物體后類似大量小磁體的集合體，完整的被檢測物體被磁粉磁化后，在某一方向磁性相互抵消，存在缺陷的區域則存在磁性。在被檢測物體表面形成較強的磁力線，定義為缺陷漏磁。缺陷漏磁的強度受缺陷種類、大小、分布影響。一般壓力容器材料都具有很強磁化特性。磁粉探傷方法主要是用來檢測表面淺層以下缺陷，對于內部存在的缺陷，由于磁化困難和缺陷漏磁強度受到影響，很難有好的檢測效果。用直流電和交流電都可以磁化，一般在檢測表面缺陷時，直流電效果更好。磁粉探傷檢測方法主要用于檢測材料表面存在裂紋，也適用微小裂紋檢測，得到的檢測信息是二維的，只能檢測的裂紋長度和寬度，并不能確定裂紋深度。需要注意的是鋼鐵材料中非磁性材料像奧氏體不銹鋼等，不適用磁粉探傷方法。

4滲透探傷檢測

該方法主要利用滲透液來放大并顯示缺陷圖像，達到人眼分辨率，適用檢測表面的存在缺陷。該方法探傷效果主要受到滲透液、操作熟練程度、表面質量等因素影響。這些因素也決定了可以探傷到缺陷的最小尺寸。這種方法設備簡單，攜帶方便，選用高質量的滲透液可以得到很好的探傷結果，選擇滲透液要充分考慮缺陷的類型和分布，工作強度，檢測物表面質量。各種滲透探傷方法都有適用的范圍，發型復雜的檢測物經過一次滲透探傷就可以全面確認缺陷是其主要的優點。

5電磁感應探傷

該方法主要原理是使被檢測物產生渦流，通過檢測渦流變化來進行探傷。因為是利用交流電和感應線圈來產生的感應電流，所以感應電流的強度主要集中在表面，缺陷所處位置越深強度越弱，探傷效果越不顯著。這種除了能對表面存在的缺陷探傷，還能對壓力容器的腐蝕進行檢測，焊縫結構中的存在的殘余應力檢測。綜合對比各種常用的無損檢測方法，對于壓力容器焊縫的檢驗，用射線檢測法可以得到很好的檢測效果，因為容器一般都是呈立體狀。超聲波也可以滿足工作要求，但效果不如射線法。超聲波檢測裂紋、氣孔、夾雜物、未焊透效果明顯。如果需要確定缺陷的種類，最好選用射線法，通過對底片的分析進行確認。如果需要確定缺陷的具體位置則用超聲波檢測能得到很好的效果。缺陷的形狀和二維尺寸用X射線法可以確定，缺陷縱向尺寸確定只能通過超聲波波程變化進行分析。電磁感應、滲透、磁粉探傷均用來探傷表面缺陷，表面存在裂紋三種方法都可以用來探傷，內部接近表面存在的裂紋不能用滲透法探傷。如果辨別缺陷種類，采用滲透和磁粉探傷法，可以顯示缺陷痕跡，進一步判斷形狀。從使用靈活和攜帶方便角度來考慮，滲透法優于其他兩種方法。最后，需要注意的是各種無損檢測技術都有其優缺點，工程技術人員應深知各種技術的優缺點，綜合應用，揚長避短，把無損檢測技術與其他材料、焊接、金相知識等等結合起來使用。針對不同的檢測場合，選用合適的檢測技術，最大限度發揮其優點，把握檢測時間，增強無損檢測技術應用效果。必要時，無損檢測技術要同破環行性檢測技術結合進行。

作者：張萬寶 單位：阿拉善盟特種設備檢驗所