无损检测技术在压力容器和压力管道中的应用

无损检测技术在压力容器和压力管道中的应用

梁利国

重庆工业设备安装集团有限公司无损检测分公司，重庆  400051

摘要：无损检测技术通过对设备表面和内部进行检测，能够发现隐藏在设备内部的缺陷，而不需要对设备进行拆卸和破坏性检测。这种技术不仅可以提高设备的安全性和可靠性，而且能够减少设备的维护成本和停机时间，具有非常广阔的应用前景。但是，由于这些设备在工作过程中会受到高压和高温等多种环境的影响，因此，容易出现裂纹、腐蚀、疲劳、变形等缺陷，给设备的安全运行带来了巨大风险。为了及时发现这些缺陷避免事故的发生，无损检测技术在压力容器和压力管道中得到了广泛应用。

关键词：无损检测技术；压力容器；压力管道；应用

1无损检测技术概述

无损检测技术是指不破坏被测体表面和内部，通过对被测体的材料、结构、性能进行检测和评估的一种技术。它主要通过探测信号的变化来发现被测体内部的缺陷和异常，并可以定量和定性地评估被测体的状态。无损检测技术具有不破坏性、快速、准确、全面和非接触性等特点，已经成为现代工业生产和科学研究中不可或缺的一种技术手段。

2压力容器制造过程中常见的无损检测技术

2.1射线检测

射线检测技术是压力容器制造过程中常见的无损检测技术之一。射线检测技术利用X射线或伽马射线穿透被检测物体，根据射线的衰减程度和投射方向，检测物体的内部结构和缺陷。射线检测技术适用于检测焊缝、焊接接头、螺栓等部位的质量，以及压力容器的气孔、裂纹等内部缺陷。射线检测技术的优点是能够直观地呈现出检测部位的结构和缺陷，但缺点是对于一些复杂形状的容器或部位可能会出现漏检的情况，而且射线检测过程中，需要使用大量的防护设备，操作成本较高，且存在一定的辐射风险。

2.2渗透检测技术

压力管道在运行或停产阶段，通过运用渗透检测技术可对其表面呈现出的开口性缺陷予以相关检测。具体说来，是借助毛细作用，使渗透液能够渗透到压力管道表面开口缺陷的位置，在渗透一段时间后，将压力管道表面残留的渗透液清理干净，而后利用显像剂反渗透的基本原理，将压力管道表面开口位置放大，并在其表面显现出来。通过运用渗透检测技术，能够实现对压力管道和压力容器的表面展开相应检测工作。通常情况下，针对非多孔性材料表面开口缺陷检测，可利用渗透检测技术，其检测效果较为良好。

2.3超声波检测技术

超声波检测技术是一种广泛应用于无损检测领域的技术。它利用超声波的传播特性，对被测体进行检测和评估。在压力容器和压力管道的检测中，超声波检测技术可以用于检测材料的厚度、裂纹、腐蚀等缺陷。超声波检测技术的原理是利用超声波在不同材料中的传播速度和反射特性来探测被测体的内部结构和缺陷。在检测过程中，超声波发射器会向被测体内部发送高频的超声波信号，这些信号会在被测体内部的不同材料和结构之间反射和散射，被测体表面的接收器会接收到这些反射和散射的信号，并将信号传递给计算机进行处理和分析。超声波检测技术的优点是可以对被测体进行精确定位和评估，能够检测到微小的缺陷，具有很高的检测精度和准确性。同时，它还具有快速、高效、全面和非接触性等特点。但超声波检测技术的缺点是需要对被测体进行完整性的扫描，因此，在对大型和复杂的结构进行检测时，可能需要较长时间和更高的成本。现阶段在进行锅炉内壁裂纹的检测中，大面积使用了超声波探头，从而实现了对于锅炉内部结构、形态裂纹的有效检测。将探头深入锅炉外圆直径为20mm的位置，使用超声波探头通过直接接触，对其进行周向检测。超声波检测人员需要结合实际反射情况，对压力管道及压力容器内部是否出现缺陷进行判定。因此，超声波检测方式现阶段广泛应用于压力管道及压力容器的焊接检测当中。强力穿透性、灵敏性及自动化程度已经成为超声波检测技术强大独特的优势。

2.4磁粉检测

磁粉检测技术主要是利用铁磁性材料的磁性性质，通过磁化检测物体，使其表面或近表面的缺陷产生漏磁场，然后利用磁粉的磁性性质吸附缺陷处的磁粉，形成明显缺陷显示。磁粉检测技术可以用于检测压力容器的裂纹、折叠、夹层等表面和近表面缺陷，具有较高的检测灵敏度。这种技术操作简单、成本较低，适用于大规模的检测任务，但是磁粉检测对一些非磁性材料的容器或部位无法进行检测。

2.5声发射无损检测技术

在压力容器和压力管道的检测中，声发射无损检测技术可用于检测材料的损伤程度、裂纹的扩展和结构稳定性等。声发射无损检测技术的原理是利用被测体内部产生的微小位移和应力变化引起的声波信号，通过接收器捕捉并测量这些声波信号的幅值、频率和波形等特征，以识别被测体内部的损伤或缺陷。声发射无损检测技术的优点是可以对被测体进行在线、实时的监测和评估，可以及时发现和诊断损伤产生的原因和程度，有效维护和管理压力容器和管道安全。

3压力容器制造过程中的无损检测质量控制措施

3.1制定合理的无损检测计划

在无损检测过程中，应根据压力容器的设计要求和相关标准，制定合理的无损检测计划，明确检测部位、检测方法、验收标准等。技术人员首先要对压力容器的关键部位进行无损检测，尤其是焊接接头、密封面、螺栓等重点部位。例如，焊接接头的无损检测标准包括：:NB/T47013-2015《承压设备无损检测》:GB/T26951-2011《焊缝无损检测磁粉检测》:GB/T11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》；GB/T3323-2019《焊缝无损检测射线检测》；GB/T23911-2009《无损检测渗透检测用试块》。螺栓的无损检测标准则为GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》。通过明确检测标准，来提高检测效果的精准度。同时，技术人员也要根据被检测物体的材料、尺寸和工艺要求，选择合适的无损检测方法。

3.2加强无损检测设备的管理维护

无损检测设备的准确性与可靠性对于检测结果至关重要。因此，应加强无损检测设备的管理维护，确保其正常工作和准确测量，技术人员应该定期对无损检测设备进行校准，确保其测量准确性。校准和维护应由专业人员负责，并按照设备的使用说明进行操作。同时，也需要定期对无损检测设备开展保养工作，可以按照“日—月—季度”时间节点，每天对设备进行一次保养，检查设备的油污、故障，填写日结润滑卡，每月对设备进行一次全面保养，做好设备的清洁、疏通油路、调整工作，减少各零部件之间的配合间隙，坚固设备的松动部位等。每季度要上报一次养护记录，从而及时发现缺陷。

结论

综上所述，工业技术的不断发展，无损检测技术在压力容器和压力管道的安全管理和维护中扮演着越来越重要的角色。超声波、射线、磁记忆等无损检测技术各具特色，在不同场合下都有其独特的应用。虽然磁记忆无损检测技术还存在一些限制和不足，但随着技术的不断进步和应用的推广，相信它在未来能够得到更广泛的应用和发展。

参考文献：

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