压力容器检验中无损检测技术的应用刘婉君

压力容器检验中无损检测技术的应用刘婉君

刘婉君

天津市滨海新区塘沽锅炉压力容器技术检验所天津300450

摘要：压力容器是一种危险的特种承压设备，其需要承受高温、低温、剧毒、易燃、易爆以及各种具有腐蚀介质的高压力，若在使用过程中出泄漏或者爆炸事故，则有可能引起各类中毒或者火灾等严重的灾难性事故，为了保障压力容器安全使用，本文概述了压力容器，阐述了无损检测技术应用的要求，对压力容器检验中无损检测技术的应用进行了探讨分析。

关键词：压力容器；无损检测技术；应用；要求

一、压力容器的概述

压力容器是在工业生产中用于反应、传质、传热、分离、储存等生产流程的重要密闭抗压容器，在轻工、冶金、化工、石油、宇航、核能、医药、制造等领域都得到广泛应用，如宇航用液氢液氧容器、石油加氢容器、尿素合成塔、核反应堆压力壳等。压力容器的工作环境较为复杂，一旦出现问题，往往会引起严重后果。由于工作环境的特殊性，压力容器在使用多年后，由于容器材料及构件的老化，加之高压介质对容器结构的破坏，容器构件出现缺陷的几率大幅提高，科学、有效的压力容器检验技术就成为保障设备安全性及稳定性的重要手段。科学的压力容器检验不仅需要建立定期检验机制，还需要有效的检测方法作为技术支撑，而无损检测技术可以在不对容器构件产生损伤的基础上确定构件表面及内部缺陷的部位、形状及种类，也成为了压力容器检验的主要手段。

二、无损检测技术应用的要求

无损检测技术应用的要求主要为：（1）检测人员在进行无损检测之前，必须详细被检测设备的详细信息，包括设备的材料、部件、用途、工作介质、问题类型、缺陷种类、缺陷部位等，然后依据检测方法的不同特点来选择合适的检测手段，以保证检测效果。（2）某些被检测设备对缺陷检测的全面性要求较高，需要准确得出缺陷问题的部位、类型及尺寸，在这种检测要求下可以考虑采用多种检测方法进行检验，并通过多种检测方法互相验证的方法来提高检测结果的准确性。（3）当出现T型接口或角接接口时，检测人员应选择更为严格的无损检测方法，若无法使用超声波检测法或射线检测法时，应对被检测构件采取100%表面检测。另外，当对现场焊接的压力容器进行无损检测时，首先应对被检测构件的焊接头进行表面无损检测，然后在耐压试验完成后再进行局部表面无损检测，若无损表面检测发现裂痕等问题时需要进行补充检测以确定缺陷的部位、类型及尺寸。

三、压力容器检验中无损检测技术的应用分析

1、压力容器检验中无损检测技术应用的主要特征。无损检测技术中常见的检测方法包括超声波检测法、射线检测法、磁粉检测法、渗透检测法等。不同无损检测法的优缺点也不尽相同：（1）超声波检测法在压力容器检验中应用较为广泛，可用于金属、非金属及复合材料等多种材料构件的检测；由于超声波的穿透性，因此超声波检测技术适用于表面厚度较大的构件检测，灵敏度高，可发现构件内部极小的缺陷；对于缺陷部位的定位也较为精确，检测速度快；而且超声波检测所需设备较为简单，检测成本相对较低，对人体及环境也是完全无害的；但是超声波检测法的缺陷也较为明显，对于构件缺陷类型及尺寸的检测较为欠缺，其检测结果为声波反射数据的分析，直观性较差，且不便于记录及保存，经常会出现重复检测的情况。（2）射线检测是压力容器无损检测的有效手段之一，此种检测技术可以通过底片直观得发现被检测构件得内部缺陷情况，对气孔、夹渣等体积型构件缺陷极为敏感，对于缺陷长宽等尺寸度量也较为准确；但是射线检测技术对裂纹等面积型缺陷的检测准确性较差，检测设备的技术要求较高，检测成本也更为高昂，且射线本身对人体会产生一定的损伤，在检测过程中必须认真做好安全工作。（3）磁粉检测法具有极高的灵敏度，可以检测出铁磁体构件的表面及近表面缺陷，并能够直观得反应出缺陷的位置、类型及尺寸，检测工艺简单，检测速度快，而且检测成本也较为低廉；但是磁粉检测法只适用于铁磁体构件，对于非金属及复合材料构件无法检测，对于深层缺陷的检测也无法实现，而且构件表面的缺陷方向若平行于磁场线则会极大地影响到检测的准确性。（4）渗透检测法是一种极为直观的无损检测法，对于压力容器表面开口缺陷的检测效果较好，检测设备及操作方式都较为简单，检测成本较小，适用于压力容器的定期检查，实用性较为广泛；但是渗透检测法的缺点也较为明显，检测部位局限于构件表面，对于构件内部缺陷位置及类型的检测较为乏力，缺陷检测的全面性不足。

2、压力容器检验中无损检测技术的应用分析。本文结合低温压力容器为例，对其进行无损检测时，首先应选择磁粉检测法判断构件表面及近表面的缺陷情况，需要对容器表面进行100%磁粉检测，保证检测的全面性及准确性；然后再通过超声波检测法对构件内部缺陷进行检测，及时发现构件的深层缺陷；另外，对于难以定性、定量的缺陷则需要采用射线检测法进行补充检测。厚壁容器在压力容器中占有较大比重，此类容器的内部介质压力较高，对缺陷检测的准确性要求也极高，对于此类压力容器，精确性较高的射线检测法往往难以达到检测要求，因此必须通过100%的磁粉检测及超声波检测来实现全面、准确的缺陷检测，并需要对已知缺陷进行超声波反复检测。对于换热器缺陷的检测方法主要为渗透检测法和磁粉检测法，从而可以迅速、直观地发现容器表面及近表面的缺陷情况，磁粉检测在检测碳钢材料容器表面及近表面缺陷时，较渗透检测具有更高的准确性；在发现缺陷位置后还可考虑选择超声波检测及射线检测进行定性、定量检测，以得到更为精确的检测结果。

结束语

综上所述，压力容器作为一种重要的承压设备，已经在钢铁、化工、石油、医药、食品等领域得到了极为广泛的应用。由于压力容器的使用环境多为高压、高温、强腐蚀性等恶劣环境，作为当前设备检测的重要手段，无损检测技术在压力容器检测中也得到了广泛应用，因此必须对压力容器检验中无损检测技术的应用进行分析具有重要意义。

参考文献

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