压力容器无损检测技术的合理选择与应用分析
时间：2021-02-05 08:01:26 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着工业技术的不断进步，压力容器被普遍应用在工业生产的多个领域中，涉及到国防、冶金、化工、石油等多个行业。在大多数行业中，压力容器都发挥着核心生产设备的作用，因此确保压力容器在整个应用过程中的安全性十分必要，这就需要对压力容器的安全性进行科学的检测。文章对如何合理选择与应用压力容器无损检测技术进行了探究。
关键词：压力容器；无损检测技术；工业容器；核心生产设备；破坏性技术 文献标识码：A
中图分类号：TH49 文章编号：1009-2374（2016）17-0050-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.023
目前，压力容器的应用非常广泛，与人们的生产与生活联系紧密。在应用中承受着易燃、易爆、剧毒、腐蚀、高温、低温介质的巨大压力，假如发生爆炸或者泄露，常常会引发环境污染、火灾、中毒等严重事故，威胁人们安全及社会稳定。因此，在设计、生产、安装及应用等环节中，都应对压力容器进行严格的控制与检测，从而保证压力容器始终处于安全状态。将无损检测技术应用到压力容器的检测工作中，不仅可提高其安全性，而且有助于其质量的优化。那么在具体生产中，如何合理选择与应用无损检测技术，是压力容器检测技术人员亟需思考的问题。
1 压力容器无损检测技术的主要种类
无损检测技术还可叫做非破坏性检测技术，其在检测压力容器时，是在不影响压力容器正常工作的前提下，智能获取与之相关的性能、功能、生产等信息与指标数据，以查探出压力容器中是否存在运行风险及故障风险。当前，无损检测技术主要有如下种类：射线检测技术、超声检测技术、涡流检测技术、磁粉检测技术、渗透检测技术。
2 合理选择压力容器无损检测技术的策略
为了提高压力容器应用中的安全性，必须借助恰当的无损检测技术对其设计、制造、使用过程进行准确的检测。为了科学、恰当地为每一种压力容器或者压力容器中零部件、设备进行精准的无损检测技术，就必须遵循如下四个选择原则：（1）无损检测技术和破坏性技术有机结合。在对压力容器进行检测的过程中，虽然无损检测技术对压力容器无破坏、无损伤，但是由于当前这类技术自身存在的一些局限性，还不能完全涵盖破坏性技术的所有优点，因此还需要与破坏性检测技术结合在一起运用，才能将压力容器的缺陷情况进行更精准、细致的检测。比如在检测液化气罐的承压极限时，就必须用到破坏性检测技术做爆破实验；（2）恰当选择应用无损检测技术的最佳时间。在选择无损检测时间时，应依据具体的检测目的，并结合压力容器中被检测元件的用途、制造工艺、材料属性等特点，恰当选择最佳的检测时间点。比如对压力容器的锻件进行无损检测时，就应选择在锻件完成粗加工之后的这一时间点；（3）全面分析并恰当选择最适合的无损检测技术类型。每一种检测技术都有不同的优点与适用范围，因此在实际检测时，技术人员应依据压力容器的实际情况，科学分析压力容器的形状、制造工艺、用途、材料属性等特点，合理选择最恰当的无损检测方法；（4）针对那些结构复杂、材料种类过多的压力容器来讲，可能某一种检测技术并不能全面而精确地对其缺陷进行全面的评价与检测，这就需要技术人员依据压力容器的实际情况综合选用两种或两种以上的无损检测技术对其进行详细的检测，从多个角度、多个层面对其缺陷进行分析与研究，从而获得更全面的缺陷信息，进而更加准确地对其受损情况有更详尽的掌握。另外，《承压设备无损检测》对压力容器无损检测有一些其他的要求，因此在实际的检测过程中，技术人员应在不违反压力容器相关的法律、法规的前提下，依照压力容器的失效模式、使用条件、结构特点、制造工艺、材料特性等因素，选择出最适合的无损检测技术类型，从而切实优化检测效果。
3 科学应用压力容器无损检测技术的策略
压力容器在日常运行中受温度、压力、介质等因素的作用而出现的材料劣化、疲劳开裂、应力腐蚀开裂、冲蚀、腐蚀等缺陷，因此在实际检测过程中应对压力容器的外观缺陷进行全面检测，还应借助恰当的无损检测技术对其内部的构件、设备等进行详细的检测，以便及时发现其缺陷隐患，从而高效解决。
3.1 应用超声检测技术的条件
超声波在均匀的同一介质内传播时，传播方向与传播速度不变，假如在传播中遇到其他介质，就会发生绕射、折射、反射等现象。制造压力容器时的钢材可被当作均匀介质，假如其内部有一些缺陷，那么缺陷就会导致超声波出现反射现象，依照反射幅度的方位与大小，技术人员就可准确测定与判断缺陷的具体位置与详细情况。压力容器的原材料和零部件中，比较适合用超声波检测的主要有复合钢板、锻件、奥氏体锻件、钢板、高压螺栓件、高压无缝钢管。压力容器焊接部位可用超声波检测的主要有不锈钢堆焊层、钢结构焊接接头、镍合金、镍压力容器焊接接头。
随着时代的发展，在超声波检测技术的基础上发展起来新的检测技术——TOFD检测，这是一种基于衍射信号实施检测的技术，即衍射时差法超声检测技术。目前，TOFD检测技术越来越广泛地应用于压力容器厚度为12≤t≤400的低合金钢或低碳钢全焊透型对接接头的检测。由于TOFD检测技术能够在一次的扫查中几乎覆盖住整个焊缝区域，它采用的D-扫描成像技术，在缺陷的判读上更直观，各种类型的缺陷检出率也较高，因此一些大企业逐渐用TOFD超声检测技术替代料射线检测技术。但TOFD也有局限性：不能检测到近表面处的盲区；对缺陷的定性判断比较困难；在对形状复杂的工件检测时，TOFD检测方法也不能得到很好的发挥；TOFD检测技术对操作者的要求比较高。
3.2 应用射线检测技术的条件
射线检测中需要用到的设备主要有X射线探伤机、r射线源。射线检测技术主要是将射线透照到需要检测的设备上，射线透过被检测物体后的强度依照物质的密度、厚度、种类等会有不同的变化，并借助射线荧光作用、照相作用等性质，把强度变化情况详细记录到胶片上，并在显影处理之后以不同的黑度呈现在底片上，技术人员可依照具体的底片黑度情况详细了解压力容器中各个结构的状态，从而准确地将压力容器中存在的缺陷问题排查出来。在压力容器的无损检测中，射线检测技术主要用在检测铜合金及铜、铝合金及铝、镍合金及镍、奥氏体不锈钢、碳素钢、低碳合金等材料加工成的压力容器的纵缝及环缝缺陷。射线检测技术的最大优点是易定量、易定性、直观、检出率高，并且检测结果可记录与保存。虽然射线对人体有辐射，但基于射线检测技术具有以上诸多优点，仍然被普遍的应用在压力容器的无损检测中。
