压力容器制造过程中无损检测的应用

压力容器制造过程中无损检测的应用

王松涛

菏泽市产品检验检测研究院 山东菏泽 274000

摘要：无损检测技术能够确保压力容器的质量，优化压力容器制造工艺，避免资源浪费，已经成为现阶段压力容器制造过程中的主要检测技术。很多压力容器制造企业都会在制造过程中使用射线检测、超声检测、渗透检测等无损检测技术。然而，无损检测在压力容器制造过程中的应用需要注意检测顺序和检测方法的合理性。研究无损检测在压力容器制造中的应用不仅能够优化压力容器检测工作，而且对压力容器的安全性能有重要意义。

关键词：压力容器制造; 无损检测; 应用

压力容器是一种特殊的设备，其特殊性体现在工作环境的高压和介质的多样性，对安全性能有着极高的要求，在使用过程中一旦发生爆炸或泄露，将会造成无可挽回的损失和伤害。因此，需要对制造过程中的压力容器进行相应的无损检测，是为了保证压力容器的质量和安全，对压力容器制造工艺进行优化和改善，也是为了减少资源的浪费，提高生产效率。无损检测技术是当下应用最广泛最受欢迎的检测技术，很多厂家在制造过程中都会采用射线检测、超声检测和渗透检测等方式来对压力容器进行检验和检测。为保障压力容器制造过程的质量，检验人员应格外注意检测的程序和方法，确保过程的合理。

一、无损检测的特点

无损检测主要是指在不对检测构件造成任何损伤的前提下，运用声、光、电、磁等特性，并且借助先进的技术和设备器材，对检测构件的内部以及表面的结构、性质、状态等进行检查和测试，从而查明构建表面和内部的实际状况。现阶段常用的无损检测方法包括射线检测法、超声波检测法、磁粉检测法、渗透检测法、涡流检测法以及声发射法等，其中射线检测法和超声波检测法是应用最为广泛的无损检测法。射线检测法主要工作原理是利用 X 射线或者 γ 射线穿透被检测构件使胶片感光，如果检测构件内存在缺陷，该部位的射线衰减情况与正常区域会有明显的差异，作用于感光胶片各处的射线能量也会相应地表现出明显的强弱差异，所以通过底片就可以直接判断被检测构件存在缺陷的具体部位。超声波检测法主要是通过声波的反射、透射以及折射作用，对被检测构件进行几何特性测量、缺陷检测以及力学性能变化检测等。射线检测法可以获得缺陷的直观图像，定性准确，并且对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，射线检测结果能够进行现场记录，便于长期保存。超声波检测法适用于金属、非金属和复合材料等多种试件的无损检测，穿透能力强，对缺陷的定位准确，并且还可以对厚度较大的试件内部的缺陷进行检测。此外，超声波检测法操作简单、成本低、检测速度快，对人体以及环境不会造成危害。

二、压力容器制造过程中无损检测的问题

1、破坏性检测与无损检测。无损检测虽然能够保护压力容器的结构不被破坏，不伤害压力容器的本体，但是，无损检测具有一定的局限性，有些检测只能采用破坏性的检测方法。并且，无损检测还无法替代破坏性检测。因此，压力容器制造过程中的检测需要将破坏性检测与无损检测相结合，提高压力容器检测准确性。

2、合理规划检测顺序。压力容器制造过程中的无损检测需要根据检测目的选择检测实施时间，具体来讲，检测人员需要完成部分压力容器制造工作之后及时进行无损检测，避免因制造人员和制造工艺而形成的质量问题反馈滞后，减少缺陷修补的资源浪费和时间浪费。如，压力容器制造过程中的具有延迟裂纹倾向的焊缝，需要在焊接完成24小时之后再进行检测，避免因延迟裂纹导致的错误检测结果。

3、选择最合适检测。在压力容器制造无损检测过程中，每种无损检测方法都具有各自的优势和局限性，无法用于所有的缺陷检测。为了增加无损检测的可靠性，检测人员应根据检测对象和检测目的选择最合适的检测方法。例如，压力容器焊缝内部缺陷的检测可以采用射线检测或超声波检测技术，压力容器表面缺陷的检测可以采用渗透检测方法或磁粉检测方法。另外，检测人员还可以将多种检测方法并用，充分发挥每种检测方法优势，增强无损检测结果的准确性。

三、压力容器制造过程中的无损检测方法

1、射线检测。射线检测多用于压力容器制造过程中的焊缝检测，进而找出压力容器制造过程中存在的气孔、夹渣及裂纹。并且，完全密封的压力容器可以采用射线检测的方法。现阶段，大多数企业都采用射线检测技术对压力容器的焊缝进行检测。射线检测方法要求检测物能够被射线穿透，因此，很多企业都优先选择X射线进行射线检测。另外，射线检测能够直接获取压力容器的缺陷图形，准确掌握压力容器的缺陷尺寸。然而，射线检测对面积型缺陷待检出率较低，很可能出现漏检的现象。同时，射线检测的速度较慢，成本较高，对检测人员的身体危害性较大，需要检测人员在检测过程中做好特殊防护措施。

2、超声检测。超声检测主要利用超声波遇到界面反射的性质来进行缺陷检测。超声检测的指向性较高，能够准确发现压力容器内部缺陷所在的位置。因此，压力容器无损检测经常采用射线检测的方式发现缺陷，而采用超声检测的方式定位缺陷的方式，而后根据无损检测结果来确定压力容器的返修方式。并且，超声检测还能够用于压力容器的焊缝检测，找出压力容器焊道内部存在的缺陷裂纹。同时，还有一些企业将超声检测应用于压力容器材料的复验检测之中。超声检测的检测对象比较广泛，检测程度较深，定位准确，使用十分方便，而且使用成本较低。然而，超声检测的缺陷定性不够准确，缺陷的形状对检测结果的影响较大。

3、磁粉检测。磁粉检测主要利用磁粉与压力容器缺陷处漏磁场的相互作用进行检测，进而现实铁磁性材料的近表面缺陷和表面缺陷。现阶段，我国压力容器多采用奥氏体不锈钢材质和碳钢材质，碳钢属于铁磁性材料。在压力容器制作过程中，碳钢被大量应用到压力容器上。压力容器无损检测可以利用碳钢的铁磁材料属性使用磁粉检测方法。磁粉检测方法经常被用于检测压力容器浅表层的裂纹等缺陷。另外，压力容器的D类焊接和角焊缝也经常使用磁粉检测方法。磁粉检测的成本较低、灵敏度较高、对人体没有伤害，检测速度较快，因此很多企业都使用磁粉检测技术对压力容器的制造进行检测。然而，磁粉检测的材质局限性较强，无法对非铁磁性的压力容器进行检测。同时，磁粉检测受压力容器检测部件形状的影响较大。

4、渗透检测。渗透检测主要通过毛细血管现象来揭示非多孔性材料的缺陷，能够将渗透液渗透在压力容器的缺陷部位。然后用清洗剂去除多余部位的渗透液，再用显像剂使压力容器缺陷显现。渗透检测的材料要求较低，能够对塑料、钢铁等材料进行检测，因而被广泛应用在压力容器制造检测之中。并且，渗透检测的灵敏度较高，能够直观展示压力容器的缺陷，适用于形状复杂的压力容器工件检测。然而，压力容器制造过程中使用的化工产品较多，很容易引发爆炸和火灾，需要谨慎选择检测工艺和渗透剂。同时，渗透检测的要求较高，压力容器工件表面不能有铁锈、焊接飞溅物、氧化皮等。

总之，无损检测作为压力容器制造过程中的一个重要环节，在压力容器制造检测中占据了非常重要的地位，在现有检测基础上，不断加强无损检测新技术在压力容器制造检测中的应用与研究，将会更好的保证压力容器制造。

参考文献：

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