大型压力容器的超声波无损检测
高温环境下管道压力容器超声波检测技术
高温环境下管道压力容器超声波检测技术发布时间：2021-07-06T02:20:47.000Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：刘鑫[导读] 该技术在众多领域中都有所应用，尤其在压力管道、压力容器的安装及检测中最为多见。
主要是查看其是否存在缺陷和其他问题，以及缺陷与问题的严重性，未来的扩展趋势，预计使用期限等等。
江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏省南京市 210000摘要：当前，管道压力容器被广泛应用在石油化工、发电生产等各个领域中。
由于这些设备长期处于高温高压运行环境下，影响运行因素较多，难免会产生各种各样的缺陷。
为及时有效找到运行中产生的缺陷，判断缺陷是否影响安全运行，会采用各种无损检测技术，超声波检测就是其中应用最为广泛的一种技术。
超声波检测通常是在常温下进行，实际上经常会有管道压力容器无法冷却至室温，为此需要探讨在高温环境下，采用高温探头和高温耦合剂，调整检测参数来完成检测任务。
关键词：高温环境；管道压力容器；超声波检测技术引言超声波检测技术在管道压力容器的制造、安装和检验等方面都得到了极为广泛的应用。
在一些比较特殊的环境中，必须知晓设备在高温下的实际运行状况，例如是否有缺陷存在、缺陷的实际扩展趋势、设备的使用寿命等等，都需要用到该技术。
但受到条件影响，对于一些工作环境温度在℃的管道压力容器，超声波检测在这些高温条件下，一般进行超声波测厚检查，高温环境下超声波侧厚已经取得了一定发展成果，但超声波检测焊接缺陷还没有得到广泛应用，因此有必要对其具体的检测技术进行探究。
一、超声波检测技术概述超声波检测是基于材料和其缺陷的声学性能差异对于超声波传播波形的穿透及反射状况引起的能量变更，从而实现对内部状况的检测（图1）[1]。
超声波检测有着灵敏度高、检测速度较快，成本较低，且不会给人体带来损害等优点。
实际应用时，检测人员必须具备较多的实践操作经验，才能识别缺陷类型，并且超声波检测本身具有一定应用局限性，粗晶材料和焊缝中的缺陷较难检测，缺陷位置、取向和形状对检测结果有一定的影响。
超声波无损检测技术在失效分析中的应用
超声波无损检测技术在失效分析中的应用引言：在现代工业领域中，设备的失效往往会给企业带来严重的经济损失和安全风险。
因此，发展可靠、高效的失效分析技术是非常重要的。
超声波无损检测技术作为一种非侵入式的检测手段，在失效分析领域发挥着重要的作用。
本文将探讨超声波无损检测技术在失效分析中的应用，并分析其优势和局限性。
一、超声波无损检测技术概述超声波无损检测技术是一种基于超声波传播特性的材料检测方法。
它通过发送超声波脉冲至被测物体内部，利用超声波在不同材料中传播时的散射、反射和吸收等特性，来获取材料的内部结构和缺陷信息。
超声波无损检测技术具有分辨率高、检测速度快、非破坏性等优点，因此被广泛应用于失效分析领域。
二、超声波无损检测技术在失效分析中的应用1. 缺陷检测与定位超声波无损检测技术可以检测材料中的各类缺陷，如裂纹、气孔、夹杂等。
通过分析超声波的传播时间、幅度和特征波形，可以定量评估缺陷的尺寸、形状和位置。
这对于判断材料的完整性和可靠性非常重要，能够帮助工程师及时发现并处理潜在的失效风险。
2. 材料性能评估超声波无损检测技术可以通过测量材料中超声波的传播速度、衰减系数等参数，来评估材料的力学性能。
例如，通过测量材料中声速的变化，可以判断材料的硬度、弹性模量等特性。
这对于评估材料的可靠性和使用寿命非常重要，可以帮助企业选择合适的材料并预防可能的失效。
3. 焊接质量检测在工程和制造过程中，焊接是常见的连接方式，其质量对于产品的可靠性至关重要。
超声波无损检测技术可以检测焊接接头中的缺陷，如焊缝中的裂纹、夹杂以及未熔合区等。
通过准确检测和评估焊接接头的质量，可以避免由于焊接缺陷导致的失效风险。
4. 压力容器监测压力容器一旦发生失效可能会引发严重的事故，因此对于压力容器进行定期监测非常重要。
超声波无损检测技术可用于监测压力容器内部的缺陷和腐蚀情况。
通过检测超声波在压力容器壁上的反射和传播情况，可以判断压力容器的健康状况，并提前预警可能的失效风险。
超声无损检测在压力容器焊缝检测中的应用 蔡海良
超声无损检测在压力容器焊缝检测中的应用蔡海良发表时间：2018-05-24T16:29:27.367Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：蔡海良[导读] 摘要：超声无损检测技术具有检测范围广、定位准确、检测无损伤等诸多优点，其被广泛应用与各类容器、材料的缺陷检测过程中。
广西建工集团第一安装有限公司摘要：超声无损检测技术具有检测范围广、定位准确、检测无损伤等诸多优点，其被广泛应用与各类容器、材料的缺陷检测过程中。
本文主要对超声无损检测技术在压力容器焊缝检测中的应用进行了介绍，以期提高超声无损检测的应用水平。
关键词：超声无损检测；压力容器；焊缝检测；应用；前言超声无损检测作为五大无损检测技术之一，能够对板材、钢、压力容器、锅炉及压力管道等内部缺陷进行精确的判断，检测出其内部缺陷的位置、尺寸、数量等信息，进而对检测对象的状态进行判断。
1.超声检测的概述（1）超声检测的概念超声检测是利用超声波与试件相互作用，在不损害试件使用性能的前提下，通过波的反射、透射和散射现象来检测试件是否存在缺陷或不均匀性，同时给出缺陷的大小、位置、数量等信息，进而对其试件的应用性进行评价的技术[1]。
超声无损检测是在压力容器焊缝检测中最常用的检测方法之一，它最大的特点是能在不损坏试件的前提下进行检测且检查率可达到100%。
在选择超声波无损检测要根据检测设备的材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择适合的无损检测方法。
超声无损检测主要应用在零部件和原材料（管材、板材等）的内部缺陷的检测；实焊后对焊接接头的缺陷检测；对厚度大于100mm的原材料和焊接接头的缺陷位置和相对尺寸能准确检测[1]。
（2）超声波检测的原理采用超声波技术对试件检测的原理是超声波通过一定的方式进入试件并在试件中传播，在传播过程中如遇试件缺陷位置则超声波的传播方向会发生改变，然后通过检测设备接收仪器对超声波进行接收，最后通过对所接收超声波的特征，对试件内部是否存在缺陷进行判断[2]。
核反应堆压力容器超声检测技术
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目录
• 引言 • 核反应堆压力容器概述 • 超声检测技术基础 • 核反应堆压力容器超声检测应用 • 超声检测技术优缺点分析 • 展望与未来发展趋势
01
引言
目的和背景
目的
确保核反应堆压力容器的安全运行，预防事故发生。
背景
核反应堆压力容器是核电站关键设备之一，其安全性对整个核电站的运行至关 重要。超声检测技术作为一种无损检测方法，可用于检测压力容器内部和外部 的缺陷。
国际合作与交流加强
要点一
开展国际合作
加强与其他国家和地区在超声检测技术方面的合作， 分享经验和技术成果，推动国际标准的制定和应用。
要点二
加强学术交流
积极参与国内外学术会议和研讨会，与同行专家进行 深入交流和讨论，提高超声检测技术的水平和影响力 。
THANKS
感谢观看
焊接质量
焊接过程中易出现气孔、 夹渣和热裂纹等缺陷，需 严格控制焊接质量。
安装调试
压力容器安装完成后需进 行调试，确保密封性、强 度和稳定性符合要求。
常见焊接问题等，可能导致压 力容器强度降低或产生疲 劳裂纹。
使用磨损
长时间使用后，压力容器 表面可能出现腐蚀、磨损 和疲劳裂纹，需定期检查 与维修。
测物体的内部结构和缺陷。
超声检测设备
超声检测仪器
通常由超声波发生器、探头、接收器和数据处理 系统组成。
探头类型
根据检测需求，可选择不同类型和频率的探头， 如纵波探头、横波探头和表面波探头等。
耦合剂
用于将探头与被检测物体表面紧密接触，以减小 空气阻力和提高信号传输效率。
超声检测方法
超声波检测技术在压力容器检测中的应用
超声波检测技术在压力容器检测中的应用摘要：超声波检测原理基于超声波在工件中的传播特性———超声波在均匀介质中直线定向传播、在两种不同声阻抗的介质的界面上会发生反射,根据回波信号的出现、回波信号出现的位置、回波幅度来判断异常物质的存在、出现的位置及当量大小。
与射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测并称为五大无损检测。
超声波检测是工业无损检测技术领域中应用最为广泛的检测方法之一，它被广泛地应用在特种、冶金、机械、电力、石油化工、兵器、核电、航空、航天、铁路等各个行业。
超声波检测需要有良好的介质环境，空气耦合检测受周边环境的影响较大，并且技术难度较高，可视化设备对操控程序具有更高的稳定性要求。
基于此，对超声波检测技术在压力容器检测中的应用进行研究，以供参考。
关键词：超声波检测技术;压力容器;检测应用引言超声波作用于液体介质时,介质质点剧烈振动,液体破碎成小液滴,可以进行超声加湿和药物雾化;液体中超声处理的技术多与空化作用有关,空化过程中产生冲击波和瞬时高温高压,能够进行除污除油除锈;超声机械作用促成液体的乳化、凝胶的液化、固体的分散;在贵金属的提取冶金和材料制备方面加快浸出速度提高浸出效率,使贵金属粉粒粒径减小、分布均匀。
超声波检测作为工业无损检测的重要手段之一，为了满足企业生产产品的检测效率、检测实时性和检测可靠性的需要，利用现代超声检测技术、信号处理技术，计算机自动控制技术等研制出超声检测仪器。
超声波检测技术具有检测效率高、检测实施便捷、检测结果准确等技术优势，可对具备高隐蔽性、高复杂性、易出现质量缺陷等特点的压力容器实施完整性精准检测，有利于保障压力容器的质量。
1超声波检测技术实现原理超声波是物质振动产生的通常以纵波的形式在介质包括固体、液体、气体、固溶体中传播,频率大于20KHz(人耳可听波的频率范围是20~20000Hz)的声波,也是一种能量传播形式,功率密度大于0.3W/cm2。
超声波作为机械振动波,频率高、波长短、能量集中、定向传播,具有优良的传播特性、功率特性、机械作用、热效应、空化效应、化学效应等,能够进行超声清洗、超声检测、超声探伤、超声焊接、超声成像、超声医疗、超声合成等,广泛应用于工业、冶金、建筑、食品、生物、农业、医学等方面,在现代科学技术领域发挥着重要作用。
锅炉压力容器的无损检测
锅炉压力容器的无损检测锅炉压力容器是用于贮存和输送液体和气体的压力容器，其工作环境的高温、高压等特殊条件会导致容器内部出现裂纹、腐蚀等缺陷，从而危及安全。
因此，对锅炉压力容器进行无损检测具有非常重要的意义。
无损检测是一种不破坏材料及物体的安全检测方法，包括多种技术手段，如超声波检测、磁粉检测、液体渗透检测、射线检测等。
下面将分别介绍几种常用的无损检测方法。
1. 超声波检测超声波检测是利用超声波在物体中传播的物理特性，通过探头向被测物体发射超声波，并通过超声波的反射、折射等特性来检测物体内部的缺陷。
具有高效、非接触、高灵敏度等优点，常用于检测锅炉压力容器壁厚、裂纹、孔洞等缺陷。
2. 磁粉检测磁粉检测是一种利用铁磁性材料表面磁场变化来检测表面裂纹、焊缝缺陷等的非接触检测方法。
该方法可以检测出微小的表面缺陷，特别适合于检测焊缝、螺纹等部位的裂纹缺陷。
3. 液体渗透检测液体渗透检测是一种通过毛细作用来检测表面微小缺陷的方法。
其原理是将一种渗透液体涂布在被测物表面，待渗透液体充分渗入缺陷中后，再将其表面擦干，再涂上一种能发出荧光的显色剂，观察被测物表面是否出现荧光信号。
该方法适用于检测表面裂纹、气孔等缺陷。
4. 射线检测射线检测是利用X射线、γ射线等辐射性物质的特性，通过将辐射源置于被测物体一侧，辐射能量穿透被测物体后，利用存储器、观察器等设备对被测物体进行成像和分析的检测方法。
该方法可以检测出内部结构和成分的缺陷。
总之，无损检测是一种重要的工程技术手段，可以有效地检测锅炉压力容器内部的裂纹、缺陷等问题，保障设备安全运行。
各种无损检测技术有其各自的优缺点，需要根据不同的实际情况进行选择。
同时，无损检测的技术水平、设备质量等也是保障检测质量的重要因素。
压力容器无损检测
利用人工智能技术 进行远程数据分析 和诊断
利用虚拟现实技术 进行远程检测和操 作训练
1
2
3Leabharlann 4绿色环保检测技术
01
超声波检测：利用超声波对 02
射线检测：利用射线对压力
压力容器进行无损检测，减
容器进行无损检测，减少对
少对环境的影响
环境的影响
03
红外热成像检测：利用红外热 04
激光检测：利用激光对压力
演讲人
目录
01. 无损检测技术 02. 无损检测的应用 03. 无损检测的发展趋势
1
无损检测技术
超声波检测
原理：利用超声波在介质中的传播和反射特 性，检测缺陷和厚度
优点：灵敏度高，可检测微小缺陷，对工件 表面要求低
应用：广泛应用于金属、非金属、复合材料 等材料的检测
局限性：对缺陷的定性和定量分析有一定难 度，需要结合其他检测方法进行综合分析
03
02
优点：检测灵 敏度高，可检 测出微小缺陷
04
应用：广泛应用 于压力容器、管 道、轴承等设备 的无损检测
2
无损检测的应用
压力容器制造
压力容器制造过程中，无损检测技术用于检测材料 缺陷和焊接质量。
无损检测技术可以及时发现并纠正制造过程中的问 题，提高压力容器的质量和安全性。
无损检测技术在压力容器制造过程中应用广泛，包 括超声波检测、射线检测、磁粉检测等。
无损检测技术的应用可以降低压力容器制造成本， 提高生产效率。
压力容器维修
01
压力容器无 损检测在维 修中的应用
02
检测压力容 器的缺陷和
损伤
03
确定维修方 案和修复方
法
压力容器无损检测方法及执行标准
压力容器无损检测方法及执行标准常用的无损检测技术包括超声波探伤:利用超声波在物体中的传播特性来检测容器中的缺陷和裂纹，适用于金属、非金属和复合材料容器的检验。
X射线检测：利用X射线穿透物体的特性来检测容器内部的缺陷、裂纹和壳体的厚度等，适用于金属容器的检测。
磁粉探伤:利用磁性材料在磁场中的磁化特性来检测容器表面和内部的裂纹、缺陷和腐蚀，适用于金属容器的检验。
液体渗透检验:利用液体在表面张力下进入缺陷的特性，检测容器表面的裂纹和缺陷，适用于金属、非金属和复合材料容器的检验。
红外热像检测:利用物体吸收和辐射红外辐射的特性，检测容器表面和内部的温度分布，从而检测局部区域的表面温度异常或腐蚀。
压力容器无损检测的主要标准GB/T 2970-2016《钢铁产品磁粉探伤检验》：该标准适用于对压力容器进行磁粉探伤检验。
GB/T 13298-2018《工业放射线检测》：该标准适用于对压力容器进行放射线检测。
GB/T 7233-2018《液体渗透检验技术要求》：该标准适用于对压力容器进行液体渗透检验。
GB/T 19802-2015《压力容器无损检测用仪器设备校准规范》：该标准规定了压力容器无损检测用仪器设备的校准方法和标准。
JB/T 4730-2017《压力容器检验与验收标准》：该标准规定了压力容器检验和验收的各项要求，其中包括无损检测的要求和标准。
ASME BPVC Section V-2019《Nondestructive Examination》：该标准是美国机械工程师协会制定的无损检测标准，适用于各种类型的压力容器。
通过无损检测技术，可以及时发现容器内部的缺陷和问题，避免安全事故的发生，保障压力容器的安全可靠运行。
同时，需要结合实际情况，选用适当的无损检测方法和仪器设备，以满足检测要求。
在进行无损检测时，必须按照相应的规范和标准进行操作，以确保检测结果的准确性和可靠性。
创芯检测是一家电子元器件专业检测机构，目前主要提供电容、电阻、连接器、MCU、CPLD、FPGA、DSP等集成电路检测服务。
压力容器的超声检测技术及应用
压力容器的超声检测技术及应用摘要：压力容器广泛应用的一种重要设备，同时也是一种安全隐患。
压力容器在中国产业的发展中起到了举足轻重的作用，压力容器的发展对中国产业的发展起到了很大的推动作用。
在压力容器中采用超声检测技术，对保证其生产、安装质量及使用安全具有重要意义。
随着新材料、新结构的不断出现，对工程装备的质量、安全、可靠性等方面的需求越来越迫切。
文章对无损检测的有关内容作了简单的介绍，并着重阐述了超声检测技术在压力容器特殊装置上的应用。
关键词：压力容器；无损检测；超声检测技术；设备质量1.压力容器超声检测技术应用优势和应用步骤1.1应用优势在各种检测方法中，无损检测是一种重要的测试手段，其种类也比较多。
在压力容器检验中，利用超声检测技术进行检验，效果较好。
采用超声探检测术，对工件及材料无任何损伤。
利用超声检测技术，通过声光特征对压力容器零件进行检测，可大大提高检测效率。
超声检测技术的使用必须与无损检测技术配合使用，要依据检测目标及仪器状况，确定进行无损检测的时机及方法。
利用超声检测技术对压力容器进行检测，能有效地降低检测费用，确保检测质量。
采用超声检测技术，能对缺陷进行及时发现，并对工艺的改善起到有效的指导作用。
1.2应用步骤在使用超声检测技术时，有很多种方法。
该方法利用脉冲声波在工件表面沿着特定的方向传播，并在两个不同阻抗点的交界处被反射，得到对应的超声波信号，并将其显示出来。
并对其进行了波形分析，以判断其是否存在缺陷。
由于采用了脉冲式测试技术，因此必须按照有关程序进行测试，并针对不同的测试面选取不同的测试面。
超声波缺陷的主要反射面与束流轴向几乎成直角。
根据被测对象的结构、技术要求及现场条件，选用合适的测量仪。
根据压力容器的声学特征和结构特征，对超声检测方法进行了选择。
在这一工艺中，必须采用偶联剂来除去探针及工件上的气体。
在所用的偶联剂中，最常见的有水、润滑油、化学浆料等。
该方法具有价格低廉、效率高等优点，但在使用超声波检测时，要注意耦合层的厚度、工件的表面光洁度等对检测结果的影响。
压力容器无损检测——声发射检测技术
Engineering 工程压力容器无损检测——声发射检测技术刘瑞瑞，张养治(新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院，新疆乌鲁木齐830011 )摘要：压力容器无损检测技术是现代社会中应用的新型检测技术，这种检测措施通过外部检测，获得压力容器的内部 检测成果。
声发射检测技术是现代无损检测技术中的一种形式，在生产检测中得到广泛应用。
结合现代工业生产技术检测 的实际应用，对压力容器无损检测技术中的声发射检测技术进行分析。
关键词：压力容器；无损检测；声发射检测技术中图分类号：TH878 文献标识码：A 文章编号：1671-0711 (2017) 03 (下）-0083-02随着社会生活水平的不断提高，对新技术探究水平也逐步深入。
压力容器是社会工业生产中应用的一种重要设备，实施压力容器无损检测技术，可 以提高容器检测的安全性，同时也可以实现压力容 器的合理循环利用。
声发射检测技术在我国工业容器 检测中发挥着重要的作用，以下结合这种检测技术的 设计原理，对声发射检测技术进一步分析与探究。
1压力容器无损检测技术在工业生产中应用 的优势1.1检测准确性高随着现代社会科技水平的逐步提高，工业生产 的技术应用也逐步拓展。
压力容器无损检测技术在传统检测技术的基础上，实现监测系统与网络监控平台相互连接，结合现代新技术，对工业生产的压力容器进行全面检测，声发射检测技术是主要的形式，其通过对声音产生的声波，判定压力容器的应用程度，实现了容器检测技术在实际应用中的准确性。
压力容器无损检测的应用可以通过声音发射的声波，判定容器的实际应用状况。
1.2无损性压力容器无损检测技术在现代工业生产中的应用，具有无损性优势。
传统的工业容器检测技术采取外部探取的形式，对工业应用容器检测，这种检 测技术对容器的检测具有片面性和损坏性。
容器检 测后，使用寿命严重缩短，同时也增加了压力容器在检测后期的应用安全性，在传统的工业生产中应用，存在一定的安全隐患。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法承压类特种设备是指具有灌装、存储、输送等功能，而且工作过程中承受主要表现为静止压力的设备。
这类设备包括压力容器、管道、锅炉、燃气瓶等，其工作过程必须保证其完好无损，以确保人员安全和设备的正常使用。
为了检测承压类特种设备的缺陷，常用无损检测方法有以下几种。
1.超声波检测超声波检测是一种利用超声波的特性对物体进行探测和检测的技术方法。
在中厚板材的检测中，通常采用纵波和横波两种超声波，通过超声波在不同材质中的传播速度、反射和衰减等特性，检测出板材中的异物、裂纹、缺陷等问题。
这种方法对于材质均匀的厚板部件缺陷的检测效果较好。
2.磁粉检测磁粉检测是一种利用磁场的特性来检测材料中裂纹、疲劳损伤、气孔和其他表面和近表面缺陷的方法。
该方法常用于检测铸件和焊接部件的缺陷，以及管道和储罐等大型承压设备的表面开裂和腐蚀情况。
磁粉检测可以快速找到表面裂纹并定位缺陷，减少设备维修时间和成本。
3.液体渗透检测液体渗透检测是一种通过涂抹荧光、放射性或显色液体的方法，在承压设备表面缺陷处进行检测的方法。
通过液体的渗透，扩散到材料表面的液体可以清晰地显示出缺陷，从而找到表面裂纹、腐蚀孔、针孔等缺陷。
该方法常用于检测高强度金属和非金属材料制成的承压设备，如汽车发动机缸体、气门、轮轴和涡轮等。
4.射线检测射线检测是通过利用X射线、伽马射线和中子射线等非常短波长的电磁辐射，对承压类特种设备进行探测和检测的方法。
射线检测在检测良好、金属比较厚的设备时效果明显，可以检测出各种异物，如气泡、裂纹或其他内部缺陷等。
这种方法可以适用于各种材料的缺陷检测，包括有缺陷的焊缝、硬质材料的表面开裂、放射性材料的检测等。
总之，以上几种方法是常用于承压类特种设备的无损检测方法。
在检测过程中，应根据设备材质、缺陷类型和检测目的，选择合适的方法和仪器，并选择熟练的操作人员进行检测。
这不仅可以发现隐患，减少设备维修成本，同时也能确保设备的运行安全。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法承压类特种设备是指在使用过程中承受内压力的特种设备，如锅炉、压力容器、管道等。
这些设备一旦发生泄压、爆炸等事故，将会对设备的运行安全造成极大威胁。
因此，为保证设备的安全运行，在使用过程中需要进行定期检测，并采用相应的无损检测方法进行检测。
常用的无损检测方法包括以下几种：1.超声波检测超声波检测是一种将超声波引入被检测物体内部，依据超声波在物质中的传播速度、反射、折射特性及其分布等变化关系以检测出缺陷的技术。
超声波检测用于检测一些金属制品的内部缺陷，检测结果可以反映材料内部的均匀性和完整性，如锅炉制造中的焊接缺陷、毛细孔、夹杂等。
2. X射线检测X射线检测是利用X射线作为探测制品内部缺陷的工具。
通过对制品内部的X射线透射、吸收和散射等现象的观察，判定制品内部的缺陷和结构异族。
X射线检测用于检测构件中的裂纹、断口、毛细孔、孔隙等缺陷，如钢轨、机械零件等。
3.涡流检测涡流检测是利用交变电磁场作用于导体内由涡流所产生的反馈作用检测工件表面缺陷、变形和材料的物理性质的一种方法。
涡流检测用于检测导体表面的裂纹、毛细孔、脆性斑纹等缺陷，如钎焊、热处理后的零件表面。
4.磁粉检测磁粉检测是指将磁性颗粒粘附在待检物体表面的检测方法。
当待检物体处于磁化状态时，在缺陷处会产生局部磁场，使磁性颗粒在缺陷处形成“磁粉堆”。
磁粉检测用于检测铸造、锻造、焊接等工艺制造的金属材料表面内部的短裂纹、毛细孔、疤痕等缺陷。
以上4种无损检测方法在承压类特种设备检测中应用广泛。
但是，在具体的应用中，需根据设备的不同特点选择合适的无损检测方法。
同时，无损检测的精度和效率也需要根据设备的不同特点进行评估和控制，以获得最佳的检测效果。
压力容器超声波探伤检测相关技术问题
超声波 检测技术 作为无 损检 测技术 的重 要手段之一 ， 在其发展过程 中起着重要的作用 ， 它提供了评价固体材料 的微观组织及相关力学 性能、检测其微观和宏观不连续性的有效通用 方法。 由于其信号的高频特性 ， 超声波检测早期 仅使用模拟量信号 的分析 ，大部分检测设备仅 有 Ａ 扫描形式 ， 需要通过 有经验的无损检测人 员对信号 进行人 工分析才能得 出正确 的结 论 ， 对检测和分析人员 的要求较高 。 在实 际工作 中 ，对工 件进行超 声波探 伤 时， 对 有些 缺陷 ： 如裂纹 、 未熔合等 由于角度 的问题 ， Ａ 型扫描 回波来看 ， 许并不很 大 ， 从 也 但却是不可接受 的。所 以有必要对回波波形 进 行研究分析， 并进行模式识别 ， 提高缺陷定性 的 准确性 ， 其次通过对波形的分析 ， 也可以分清非 缺陷波等结 构型 回波 ， 以探伤； 超声 缺陷定位分析； 陷定量分析 缺
的探测 。 在对缺陷方面来说 ， 射线探伤 主要检测 当 ： 横波周 向探测 圆柱筒形 工件时 ， 陷定位与 缺 体积性缺陷 ， 这些缺陷对射线比较敏感 ， 而作为 平板不 同， 若仍按平板工件处理 ， 那么定位误差 裂纹等面积性缺陷则对超声波 比较敏感。在对 将 会 增 加 例 。 金属 的探伤中 ， 声波的优点比较 明显 ， 超 即 超 ３２影响缺陷定量 的主要 因素 ． 声 波的指 向性好 ， 能形成 窄的波束 －． 短 ， ｂ 波长 ３２１ ．． 仪器及 探头性能 的影响 小 的缺 陷也能够 较好的反射 ．． ｃ 距离 的分辨力 仪器和探头性能的优劣 ， 对缺 陷定量精度 好， 缺陷的分辨率 高。 由于裂纹是最危险的缺陷 影响很大。 仪器 的垂直线性、 衰减器精度 、 频率 、 之一 ，所以通 过超声波检测可 以大大提高缺陷 探头形式、 晶片尺寸、 折射角大小等都直接影响 检测率 ， 确保产品质量 。 回波高 度 ， 因此 ， 在探伤时 ， 除了要选择垂 直线 ３ 影响缺 陷定位定量 的因素分析 性好 、 减器精度高的仪器外 ， 衰 还要注意频率 、 目前 Ａ 型脉 冲反射式超声波探伤 仪是 根 探头形式、 晶片尺寸和折射角的选择。 据荧光屏上缺 陷波的位置和高度来评 价被检 工 ３２２ ．．耦合与衰减的影响 件 中缺陷的位置 和大小 ，然而影响缺 陷波位 置 耦 合 的影 响 ： 超声 波探 伤中 ， 合剂 的声 耦 和高度的因素很多 。 了解这些影响因素 ， 对于提 阻抗和耦 合层厚度对 回波高有较大的影响 。 高定位、 定量精度是十分有益的。 此外 ， 当探头与调灵敏度用的试块和被探 ３ ． １影响缺陷定位的主要 因素 工件表面耦合状态不同时 ，而又没有进行恰 当 ３１１ ． 仪器的影响 ． 的补偿 ， 也会使定量误差增加 ， 精度下 降。 失 １ １ ］ 。 仪器水平线性 ： 仪器水平 线性的好坏对缺 在探伤 晶粒较粗 大和大型工件时 ， 应测定 陷定位有一定 的影响当仪器水平线性不佳时缺 材质的衰减系数 ，并在定量计算时考虑介质衰 ２ 压力容器超声波探伤检测 锅炉和压 力容器 不同程度 地存 在着裂纹 陷定位误差大 ； 仪器水平刻度精度 ： 仪器时基线 减的影响 ， 以便减少定量误差 。 类缺陷 ， 断裂力学研究证明 ， 尖锐边缘 的平 比例是根据示波屏上水 平刻度值来调节 的 ， 带有 当 ３ ＿试件几何形状 和尺寸 的影响 ．３ ２ 面缺陷（ 如裂纹 ） 危险性最大。同时还证 明穿过 仪器水平刻度不准时 ， 缺陷定 位误差增大 。 试件底 面形状不 同，回波高度不一样 ， 凸 壁厚的径 向长度 ，缺陷距表面距 离及 与其他缺 ３１ ．． 头 的 影 响 ２探 曲面使反射波发散 ， 降低 ； 回波 凹曲面使反射波 陷的距离等都是关键性重要尺寸 ，而平行于部 声束偏离 ： 当实际声束轴线偏离 探头几何 聚焦， 回波升高。对于圆柱体而言 ， 圆径 向探 外 件表面的裂纹长度是次要 的。产 品的损坏大部 中心轴线较大时缺陷定位精度定会下降 ；探头 测实心圆柱体时 ，入射点处 的回波声压理论上 分是由于工件内部裂纹 的扩展所 引起 的，英 国 双峰： 有些探头性能不佳 ， 存在两个主声束发生 同平底面试件 ，但实际上 由于圆柱面耦合不及 曾对 ｌ Ｏ万个 容器进行调查 ，运 行一年共发生 缺陷时 ， 不能判定是那个 主声束 发现的 ， 因此 ， 平 面， 因而其 回波低 于平底面 。 实际探伤 中应综 斜楔磨损 ： 横波 合考虑以上因素对定量 的影响 ，否则会使定量 １ ２件破坏事故 ， ３ 按事故裂纹扩展造成 的破坏 也就难 以确定缺陷的实 际位置 ； 占总数 的比例 高达 ８． 因而对裂纹 的检 探头在探伤过程中 ， ９ ％。 ３ 斜楔将会磨损。 当操作者用 误差增加。试 件底 面与探测面的平行度以及底 力不均时 。 探头斜楔前后磨损不同。 当斜楔前面 面 的光洁度、干净程度也对缺陷定量有较大的 验 和监控显 的极为重要 。 焊接是工业生产 中常用 的一种施 工手段 。 磨损较大时 ， 折射角增 大， 探头 Ｋ 值增大 ， 当斜 影响。 当试件底面与探测 面不平行 、 底面粗糙或 无论 长输管线、 存储罐 、 换热器 、 机械设备 、 钢结 楔后面磨损较大时 ， 折射 角减小 ， 值也减 小 ； 沾有水迹、 Ｋ 油迹时将会使底波下降 ， 这样利用底 构 等凡是与钢铁沾边甚至与金 属沾边 的产 品 ， 探头指 向性 ： 探头半扩散角小 ， 指向性好 ， 陷 波调节的灵敏度将会偏高 ， 缺 缺陷定量误差增加。 大都离不开焊接。焊接 的质量对产品的质量起 定位误差小 ， 反之定位误差大。 结束语 着至关重要的作用 。由于焊接质量的原因造成 ３１３ ．．工件 的影响 本文通过 对超声波 探伤在 压力容 器检测 工件表面粗 糙度 ： 工件表 面粗糙 ， 不仅耦 应用进行分析 ，在此基础上对超声波关 于缺 陷 重大事故的事情 ， 屡有发生 。 国为提高焊接质 各 量都作 了许多研究 ，我 国也对如何保证 焊接质 合不 良， 而且 由于表面 凹凸不平， 使声波进入工 的定位和定量 的影 响因素进行 了详 细的探讨 ， 工件材质 ： 工作材质对缺陷 有利于超声波探伤检测技术更好应用 。 量作 了许多努力 ，如焊接工人必须经过劳动部 件的时间产生差异 ； 门培训考核后持证上岗 ，焊接重要工件的焊机 定位的影响可从声束 和内应 力两方 面来 讨论 ； 参考文献 一种是平面与曲面接触 ， 这时为 【 黄健 ． 要安装电流电压表 、 焊条要烘干 ， 质量管理 中的 工件表面形状 ： １ 】 数字超声 波探伤仪在 液化 气储罐 探伤 焊接作为特殊工序进行管理等。对焊接质量 的 点与线接触 ， 握持不当 ， 头折射角容易发生变 中的应 用『１ 探 Ｊ． 技 术 ，０ ８２ （） 测控 ２ ０ ，７６． 另一种是将探头斜楔磨成曲面， 探头与工件 『１ 齐松， 评价 ， 常可 以将焊道切割下来 ， 通 进行 拉伸 、 弯 化。 ２孙 王新华， 晓东等． 许 铸坯在加热 炉停 留 曲、 压弯、 金相等项检测日 但这些 都是破坏焊道 曲面接触 ， ， 这时折射角和声束形状将发生变化 ， 时间对 中厚板 探伤合 格率 的影响Ⅲ■ｂ 京科 技 后才能判 断焊接质量的方 法 ， 而无损检测是一 影 响缺陷定位。 大学学抿 ２０ ， （） ０ ８ ０５ ３ ． 种非破坏性 的检验焊接质 量的重要手段 。目前 ３１ 操作人员 的影响 ．４ ． 根据国家有关技术标准要求 ，一些 比较重要 的 仪器时基线 比例 ： 仪器时基线 比例 一般在 焊道 （ 如压力容器 、 重要 管道 ） 都要百分 之百进 。试块上调节 ， 当工件 与试块 的声速不同时 ， 仪器 行无损检测 ， 一般管道也要按百分 比抽检 。 的时基线 比例发生变化 ， 影响缺陷定位精度 。 另 当前 常用 的无损检测方法有 ： 粉、 磁 渗透 、 外 ， 调节 比例时 ， 回波前沿没有对准相应 水平刻 超声波和射线探伤等方法 。 粉、 磁 渗透等探伤方 度或读数 不准 ， 使缺陷定位误差增 加 ； 入射点 、 法是针对被测物体表面及 近表 面缺陷 的探 测 ， Ｋ 值 ： 横波探测时 ， 当测定探头 的入射点 、 Ｋ值 而超声波和射线探 伤是针对被测物体 内部缺陷 误差较大时 ，也会影响缺陷定位。定位 方法不 责 任 编 辑 ： 兴 红 王
压力容器的无损检测方法分析
2701 压力容器无损检测的相关规定在压力容器检验规则以及相关安全技术监察规程中看出，压力容器的无损检测方式主要包括表面无损检测、射线检测、超声检测、涡流检测以及声发射检测等。
在制定压力容器的检验方案时，检验人员要根据压力容器相关操作规范来对操作使用情况以及失效模式进行分析后选择，主要采用宏观检验、壁厚测定、表面缺陷检测、安全附件检验为主，必要时增加射线检测、超声检测、硬度测定、金相检查、材料分析、密封紧固件检验、强度校核、耐压试验、泄漏试验等项目。
2 压力容器检验中的无损检验方法2.1 表面检测表面检测广泛的应用于压力容器的检验，主要包括压力容器的对接焊缝、角焊缝、焊疤部位和高强螺栓等，对于铁磁性和非铁磁性材料，可采用渗透法检测，外部着色渗透检测，内部荧光渗透检测；对于铁磁性材料，应优先选用磁粉法检测，外部采取湿式黑磁粉检测，内部采取荧光磁粉检测。
磁粉检测相对于渗透检测成本更低、速度更快，可在大型压力容器中快速寻找缺陷，通过喷涂增强反差剂更能有效提升准确性。
2.1.1 磁粉检测当铁磁性材料工件存在表面及近表面缺陷时，就会影响其材料连续性，经过磁化，磁力线就会出现局部畸变而形成漏磁场，在光照条件合适的情况下，可发现表面磁粉存在不连续的磁痕显示，直接反映了缺陷的位置、大小、形状和程度。
该检测方法检测速度快，工艺简单、成本较低和较少污染，在合适的磁化方法下，能对检测压力容器表面的各个部位，不会受到其大小和形状的影响，可反复验证缺陷，有着良好的检测重复性。
但该方法只能用于铁磁性材料压力容器检测，在表面和近表面有着较高的准确率，对内部缺陷效果检出较差。
2.1.2 渗透检测渗透检测主要是在毛细作用原理下对表面开口缺陷进行检测，将渗透液喷在压力容器被检部位表面，渗透液会渗入裂纹、缺口和凹坑等缺陷，在显示剂吸附作用下在表面呈现，从而检测缺陷。
在压力容器中主要应用于热裂纹、冷裂纹、延迟裂纹等热影响区和焊缝的开口缺陷。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法承压类特种设备是指在工业生产过程中，承受或储存压力的设备，如压力容器、锅炉、管道等。
为了确保这些设备的安全可靠运行，常常需要进行无损检测，以检测设备的材质、制造工艺、焊接质量和使用过程中的缺陷、磨损、腐蚀等问题。
以下是承压类特种设备常用的无损检测方法。
1. 超声波检测：超声波检测是利用超声波在材料中传播的特点，检测材料内部是否存在缺陷。
通过超声波的传播特性以及接收到的信号波形来分析缺陷的位置、大小、性质等。
2. 射线检测：射线检测是利用射线通过材料时的衰减、散射、吸收变化来检测材料的缺陷。
常用的射线检测方法有 X射线摄影、γ射线摄影等。
通过查看射线照片或经过图像处理后的图像，可以确定材料是否存在缺陷。
3. 磁粉检测：磁粉检测是利用在磁场中将磁粉散布在材料表面，通过施加或消除磁场，观察磁粉在材料表面聚集或分散情况来检测表面和近表面的缺陷。
5. 热波检测：热波检测是通过对材料施加热量，观察材料表面温度分布和变化情况来检测材料的缺陷。
常用的方法有红外热像仪检测、热红外成像检测等。
6. 涡流检测：涡流检测是利用涡流感应效应来检测材料的表面和近表面缺陷。
通过在材料表面引入交变磁场，观察涡流引起的电阻、电感、电容等参数的变化来判断材料是否存在缺陷。
7. 触探检测：触探检测是通过手动或机械探头接触材料表面，检测材料的声音、振动、热量等参数来判断材料的缺陷。
承压类特种设备的无损检测方法多种多样，根据具体设备和检测要求选择合适的方法来进行检测。
这些无损检测方法可以帮助检测人员快速、准确地发现设备的缺陷，及时进行维修和修复，确保设备的安全运行。
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备常用无损检测方法
承压类特种设备是指在工业生产过程中承担压力的设备，例如锅炉、压力容器、压缩
机等。
这些设备一旦出现问题，可能会导致严重的事故，因此对其进行定期的无损检测至
关重要。
无损检测是利用物理、化学、电磁等方法，对材料、元件或构件进行检测，以发
现缺陷、估计尺寸和形态、确定性质和性能的一种技术手段。
本文将介绍承压类特种设备
常用的无损检测方法，以及其在设备维护中的重要性。
一、超声波检测
超声波检测是一种常用的无损检测方法，它利用超声波在材料中传播的特性来检测材
料中的缺陷。
在承压类特种设备中，超声波检测可以用来检测材料的厚度、管道的腐蚀、
焊接接头的质量等。
通过超声波检测，可以及时发现设备中的问题，采取相应的修复措施，避免因设备问题导致的事故。
二、磁粉检测
磁粉检测是一种利用磁粉颗粒在磁场作用下在材料表面产生磁粉探伤技术，磁粉检测
可以用来检测材料中的裂纹、疲劳裂纹、焊接接头的质量等。
在承压类特种设备中，磁粉
检测可以用来检测设备的焊接接头是否存在裂纹和疲劳现象，及时发现并修复问题，保证
设备的安全运行。
三、液体渗透检测
四、射线检测
五、磁致伸缩检测
以上就是承压类特种设备常用的无损检测方法，这些方法可以有效地发现设备中的问题，保证设备的安全运行。
在日常设备维护中，定期进行无损检测是非常重要的，它可以
及时发现设备中的问题，采取相应的修复措施，避免因设备问题导致的事故发生。
无损检
测对于承压类特种设备的维护非常重要，相关单位应该高度重视，并确保无损检测工作的
质量和效果。
压力容器无损检测的方法及术语
压力容器无损检测的方法及术语压力容器无损检测是指通过对压力容器进行非破坏性检测，通过对容器的内部或表面进行检测，以评估容器的可用性和安全性。
常用的方法包括超声波检测、磁粉检测、液体渗透检测、射线检测等。
下面将对这些方法及相关术语进行详细介绍。
1. 超声波检测超声波无损检测是利用超声波在材料中传播时的声波反射和传播速度变化来评估材料的内部结构和缺陷的一个方法。
常用的设备包括超声波探头、接收器和仪器。
术语如下：- 强度：超声波在媒质内传播的强度。
- 衰减：超声波在媒质内逐渐减弱的过程。
- 干扰回声：超声波发射器回声和接收器回声之间的干扰。
- 回声：超声波遇到表面、界面或缺陷时发生的信号。
2. 磁粉检测磁粉检测是指利用磁场和铁磁性材料之间的相互作用来检测材料表面和近表面的缺陷。
常用的设备有磁力计、磁粉涂层和照明设备。
术语如下：- 磁化：将物体暂时磁化或增加其磁化度。
- 磁粉：用来检测磁场变化的细粉末，根据其磁场性质不同可以分为干粉和湿粉。
- 缺陷：表面或近表面存在的不良部分或裂纹。
3. 液体渗透检测液体渗透检测是指将液体渗透剂应用于待测材料的表面，通过液体在缺陷表面形成的渗透物进行检测的方法。
常用的设备包括渗透剂、清洗剂和开发剂。
术语如下：- 渗透剂：涂覆在表面上，能渗透到缺陷中的液体。
- 渗透物：在缺陷中由渗透剂形成的可见液滴或渗透剂染色的物质。
- 清洗剂：用来清洗材料表面的溶剂或清洁剂。
4. 射线检测射线检测是利用射线（如X射线、伽马射线）通过材料，观察和记录射线经过材料时与其相互作用的方法。
常用的设备有射线源、探测器和曝光设备。
术语如下：- 驻点：射线从射线源到探测器过程中的位置。
- 记录：通过将探测器记录的信号转化为影像或图像来显示射线与材料交互的结果。
- 曝光：将光敏材料（如胶片或成像器件）暴露于射线下以获取影像的过程。
除了上述常用的无损检测方法和术语外，还有其他一些与压力容器无损检测相关的常用术语，如下：- 缺陷评估：对检测到的缺陷进行评估和分类。
压力容器何时进行无损检测以及无损检测方法的选择
压力容器何时进行无损检测以及无损检测方法的选择压力容器是经常用于储存或运输气体、液体或粉末等物质的设备。
由于容器内部承受高压力，一旦发生泄漏或破裂，可能会造成严重事故，因此对压力容器进行无损检测是非常重要的。
1.定期检测：根据相关法规和标准，压力容器需要定期进行无损检测。
一般情况下，这个时间间隔在一至五年之间，具体的时间间隔取决于容器的使用情况和制造材料。
例如，在工业领域中使用的压力容器通常需要更频繁的检测。
2.定期维护：如果在容器的定期维护期间发现有任何疑似损坏或泄漏迹象，是需要立即进行无损检测的。
这些维护检查可以包括外观检查、振动检测、温度检测等。
3.特殊情况：有些特殊情况下，也需要对压力容器进行无损检测。
例如，在容器发生严重事故或受到外部损坏的情况下，需要及时检测容器的完整性和安全性。
此外，在容器发生重大维修或更换部件后，也需要进行无损检测。
在进行无损检测时，可以采用多种方法，具体选择哪种方法取决于容器的类型、尺寸和制造材料等因素。
1.超声波检测：超声波检测可以用于检测压力容器壁内的缺陷，能够探测到微小的裂纹、孔洞等问题。
通过测量超声波在材料中的传播速度和反射情况，可以确定容器壁的状况。
2.磁粉检测：磁粉检测主要用于检测压力容器表面的疲劳裂纹或焊缝的问题。
通过在容器表面覆盖一层磁粉，可以观察到磁粉在裂纹或缺陷处的积聚情况，从而确定容器的完整性。
3.射线检测：射线检测是一种广泛使用的无损检测方法，适用于各种类型的压力容器。
通过使用X射线或伽马射线，可以观察到容器内部的缺陷、裂纹等问题。
4.红外热像检测：红外热像检测主要用于检测容器表面的温度分布情况。
如果在容器表面发现异常的高温区域，可能表明容器存在泄漏或其他问题。
总之，无损检测对于压力容器的安全运行至关重要。
无论是定期检测还是特殊情况下的检测，选择合适的无损检测方法非常重要，以确保容器的完整性和安全性。
同时，无损检测也应按照相关法规和标准进行，并由经过培训和有经验的专业人员进行执行。
压力容器的无损检测方法分析
压力容器的无损检测方法分析作者：张多智来源：《科学与财富》2019年第03期摘要：压力容器是一种承压式密闭容器，在民用、工业、军工等多个领域应用，由于使用环境较为恶劣，容易发生泄漏、爆炸等安全事故，故而需加强质量检验。
无损检测方法能够在不损坏压力容器的情况下迅速识别质量缺陷，在压力容器检测中得到了广泛的应用，目前，使用率较高的压力容器无损检测方法有表面检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测、超声波检测、涡流检测和声发射检测，工作人员可根据压力容器的使用环境和基本信息，合理选择检测方法，制定科学的检测方案。
关键词：压力容器；无损检测方法；分析压力容器（pressure vessel）是一种能够承受一定压力及载荷的密闭容器，被应用于民用、工业、军工等多个领域，用来贮存和运输有压力的气体或液化气体，或者作为流体传热、传质及反应的场所[1]。
由于压力容器的应用环境较为恶劣，发生泄漏、爆炸等事故的几率较大，且事故后果较为严重，故而需加强质量检测，为了不影响压力容器的使用，通常会采用无损检测方法。
目前，压力容器的无损检测方法比较多，工作人员应该根据实情合理选择检测方法，并且制定完善的检验方案，进行宏观检验、壁厚测定、安全附件检验、表面缺陷检测等，确保操作的规范性及检测结果的准确性，为压力容器的安全稳定使用提供保障。
1.压力容器的无损检测方法1.1表面检测表面检测是一种常用的压力容器无损检测方法，检测对象主要包括接焊缝、角焊缝、焊疤部位、高强螺栓。
在检测过程中，可采用渗透法检测铁磁性和非铁磁性材料，外部、内部检测分别采用着色渗透法和荧光渗透法；而在检测铁磁性材料时，首选磁粉法，外部、内部检测分别采用黑磁粉检测法和荧光磁粉检测法[2]。
相较于渗透检测方法，磁粉检测法性价比个高，且检测速度快，可迅速确定缺陷部位，而且喷涂增强反差剂后结果准确性还会显著提升。
1.2磁粉检测铁磁性材料工件表面或近表面存在缺陷的话，材料的连续性会受到影响，经磁化处理，磁力线局部畸变，会形成漏磁场，在适当的光照条件下，可发现表面磁粉存在不连续磁痕，直接显示出压力容器的缺陷位置、面积、形状及性质。
压力容器无损检测_大型常压储罐的无损检测技术
无损检测压力容器检测专题论坛压力容器无损检测———大型常压储罐的无损检测技术王 勇,沈功田,李邦宪闫 河 (中国特种设备检测研究中心,北京 100013) (北京工业大学,北京 100022)摘 要:常压储罐在原油、化学危险品的储存和输送过程中起着重要作用,目前我国拥有的5000m3以上储罐就有2万多台。
在使用过程中,罐底腐蚀泄漏是引起储罐失效的主要原因,对储罐进行相关的检验可以了解储罐的使用状况,预防储罐失效。
简要介绍无损检测技术在储罐检验中的应用,尤其对声发射和罐底板漏磁扫查技术检测储罐泄漏和腐蚀进行了重点介绍,并提出了相关的检测工艺要求。
关键词:储罐;声发射检测;漏磁检测;泄漏;腐蚀 中图分类号:T G115.28 文献标识码:A 文章编号:100026656(2005)0920487204Nondestructive T esting of Pressure V essels:Nondestructive T esting T echnique for Large Atmospheric Storage T anksWANG Yong,SHEN G ong2tian,L I B ang2xian(China Special Equipment Inspection and Research Center,Beijing100013,China)YAN H e(Beijing University of Technology,Beijing100022,China)Abstract:Atmospheric metal storage tanks take important part in storing and transferring crude oil and dangerous chemicals.At present,there are more than20000tanks which are larger than5000m3in our country.The main reason of tank failure in use is the bottom leak resulted f rom corrosion.Inspection is necessary to know tank status and prevent tank f rom failure.The application of nondestrective testing technologies to storage tanks was described,especially acoustic emission and magnetic flux leakage technologies for the leak and corrosion of storage tanks,and the relevant inspection process was also introduced.K eyw ords:Storage tank;Acoustic emission testing;Magnetic flux leakage testing;Leak;Corrosion 易燃易爆液体作为原料或产品普遍存在于化工生产过程中,因此,大部分化工企业普遍分布着或大或小的易燃易爆液体储罐区。
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大型压力容器的超声波无损检测
作者：徐丽洁高小青徐时恩
来源：《中国科技纵横》2015年第16期
【摘要】在对压力容器缺陷类型进行分析的基础上，对压力容器的超声波检测原理和方法进行了介绍，详细探讨了压力容器不同缺陷产生的回波波形和波幅。
在对焊接过程中造成压力容器缺陷的主要因素及回波形式加以介绍的基础上，对超声波检测压力容器缺陷时进行定位和定量测量的影响因素加以分析，以便同行工作者能够在今后的工作中加以借鉴，提高超声波检测压力容器的测量精度。
【关键词】压力容器超声波缺陷
随着技术水平和的进步和工业生产的发展，大体积压力容器使用越来越多。
一旦压力容器发生泄露，将造成巨大的经济损失和无法弥补的灾难性危害，还极有可能带来严重的环境危害。
因此，《特种设备安全监察条例》强制规定：“压力容器应当在投入使用前或满3年时停机进行全面检验；下次的全面检验周期，由检验机构根据本次全面检验结果按照有关规定确定”。
无损检测不会对被检试件造成破坏，利用试件材料内部的结构异常或缺陷所引起的声、光、电、磁等反应来判断被测试件的材料、零部件、内部结构等是否发生或出现缺陷，并对产生的缺陷类型、数量、性状、位置、尺寸等做出评价。
随着压力容器使用的日益广泛，无损检测技术在压力容器检测中所起的作用也越来越重要。
超声波检测是最常用的一种无损检测手段，具有设备体积小、对操作人员无伤害、对容器缺陷可以进行定性和定量分析以及方位判断、对于大体积的厚壁的容器可以灵活的进行等特点，本研究针对大体积压力容器尺寸大、焊缝长、一般容器器壁较厚的特点，对使用超声波技术对压力容器各部位缺陷进行无损检测方法做一介绍。
1 压力容器缺陷类型
压力容器的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷两大类，表面缺陷可以直接观察到，内部缺陷主要是焊接缺陷和材料本身的杂质缺陷。
压力容器缺陷类型和产生原因如表1所示。
2 压力容器超声波检测方法
超声波检测压力容器过程中，主要有三种方法：一种是脉冲反射法，另一种是穿透法，还有一种是衍射时差法，各自原理如下。
2.1 脉冲反射法
脉冲反射法的检测原理如图1所示。
1-超声波探头；2-被检工件；3-缺陷；4-显示器
图1 脉冲反射法原理图
将脉冲振荡器发生的电压加到芯片上时，芯片发生振动，产生了脉冲超声波，超声波以5900m/s的速度在容器器壁内部传播，如果遇到缺陷，超声波被部分反射，未遇到缺陷的声波则直到器壁底面才发生反射，依据晶面接收到的反射回来的超声波的先后时间以及强弱大小，可以对压力容器器壁是否存在缺陷以及缺陷的大小、部位进行判断。
2.2 脉冲穿透法法
脉冲穿透法检测原理如图2所示。
1-超声波探头；2-被检工件；3-缺陷；4-显示器
此方法是将被检工件两侧各放置一个超声波探头，一个用来发射超声波信号，一个用来接收超声波信号，依据接收到的超声波信号的强弱，可以对是否存在缺陷以及缺陷的大小进行判断，不过该方法仅能进行缺陷识别，不能进行位置的判断。
2.3 衍射时差法
衍射时差法的检测原理如图3所示。
当超声波在传输过程中遇到不同介质时（如裂纹上），在裂纹尖端会出现超声波振动效果，从而产生衍射波，采用合理的手段接收衍射波，利用几何学原理和传播时间就可以对裂纹尖端的位置和深度进行测定。
3 脉冲反射法超声波检验的常见波形及缺陷类型
利用脉冲反射法对压力容器进行检验是目前使用最多的一种超声波检验方法[5]，因此对脉冲反射法超声波检验的常见波形及缺陷类型进行简单介绍，以便检测人员能够根据波形特征对压力容器的缺陷类型有一个初步了解。
3.1 单个小缺陷
如果容器内部有一个单个的直径较小小缺陷，则在显示仪上表现出一个尖锐的单个回波，当移动探头的时候，波幅会经历一个逐渐增大并减小至零的过程。
波幅变化如图4所示。
3.2 单个大缺陷（表面光滑）
如果容器内部有一个单个的具有一定长度和宽度的缺陷，则在显示仪上表现出一个单独尖锐回波，且当探头移动时，波幅会平稳的由零增至最大值，出现一个稳定平台，然后又逐渐减小至零。
波幅变化如图5所示。
3.3 单个大缺陷（表面粗糙）
如果缺陷具有一定的长度和宽度，且表面粗糙不平，则在显示仪上表现出一个锯齿峰，且移动探头时，波幅变化幅度较大；还有可能出现的一种形式是显示仪上出现一个钟形脉冲包络形状，表现为出现很多波峰，探头移动时，每个波峰在脉冲包络中移动，波幅由零增长至最大值，又逐渐减弱至零，且波幅变化较大。
波幅变化如图6和图7所示。
3.4 密集型缺陷
当有密集型缺陷的时候，显示仪上出现一组密集缺陷回波，像多个单独缺陷的集合，移动探头时，波幅此起彼伏，高低不平。
密集型缺陷的波幅变化图如图8所示。
4 焊缝的典型缺陷及其判断
焊接质量对压力容器的质量和安全影响很大，因此对焊缝中缺陷的类型和产生原因做一介绍，以便检验工作者在今后工作中做出有效准确判断。
4.1 气孔
焊接过程中吸收或反应产生了气体，在金属冷却前未及时逸出，从而残留在焊缝中形成气孔，是体积型缺陷，危害较小。
其在超声波检验中表现为反射率高，波形陡直尖锐，如果是一群气孔密集出现，则表现为一簇信号，波幅高低不平。
如果大型容器是采用单面焊双面成型工艺时，有可能出现的情况是密集气孔呈链状分布，形似“八”字，也就是我们常说的八字孔。
在检查过程中，要注意探头应与焊缝成一定夹角，以避免漏检。
4.2 夹渣
夹渣表面粗糙，且有一定棱角，显示仪上会出现宽度大且带锯齿状波形，波峰较圆润，移动探头时，信号滚动明显，当探头旋转时，波幅此起彼伏，从不同方向探测，波幅不同，平移探头时，波幅有一定变化。
4.3 未焊透
如果在焊接过程中，由于操作不当，发生未焊透的情况时，当用超声波检测时会出现回波出现时间很快，形成矩形波形，且在焊缝两侧进行检测时，情况大致相同；沿着焊道移动探头时，波幅变化不大，而当探头垂直焊缝转动时，波形消失很快。
4.4 未熔合
当未熔合发生在根部时，波形与单个气孔的波形相似，不过为一连续波形。
当从焊缝两侧对未熔合部分进行检测时，两侧的波形各不相同，甚至仅能在一侧检测出异常现象。
由于其方向性很强，因此选用不同K值的探头，回波波幅相差较大。
4.5 裂纹
如果焊接过程中出现裂纹，则在超声波检测过程中的回波波幅宽且强，有多峰现象出现，探头平移时，连续出峰，且波幅有一定变化；探头转动时，波峰出现位错现象。
5 影响超声波检验的因素
在超声波检验过程中，有许多因素影响到检验结果的准确性，因此对这些因素做一个分析，以便检验工作者提高定位、定量测量精度。
5.1 影响定位测量的因素
5.1.1 仪器的影响
主要是仪器水平线对缺陷定位影响较大，当显示仪水平线精度不准时，缺陷定位的误差较大；当仪器水平线性不准时，缺陷的定位误差也较大。
因此在进行缺陷检测时，首先要确保使用的超声波仪器的精确度达到要求[7]。
5.1.2 探头的影响
如果探头性能不佳，有两个主声束被发出，则仪器自然无法检测出缺陷是由那个声束发现的，定位不可能准确；如果声束发声后与中心线偏离，则缺陷定位无法做到精确；如果在操作过程中，探头斜楔由于用力不当出现磨损，当斜楔前面磨损，则K值增大，反之，斜楔后面磨损，K值减少，都会影响到缺陷定位；探头的半扩角大小也会影响到缺陷定位，半扩角越大，缺陷定位越不准确。
5.1.3 工件影响
工件表面粗糙度、工件的材质、表面形状等都会影响到缺陷定位。
表面越粗糙、曲率半径越大，缺陷定位越难精确。
5.1.4 操作人员影响
由于操作人员的读数误差不完全相同，自然影响到缺陷定位准确程度，此外，尤其需要注意针对不同的容器形状需要选择不同的缺陷定位方法，避免操作方法失误，造成缺陷无法定位。
5.2 影响缺陷定量的因素
5.2.1 仪器和探头性能的影响
超声波仪器和探头对缺陷定量影响很大，主要包括探头形式、晶片尺寸、折射角大小和仪器的垂直线性、衰减器的精密程度、超声波频率等方面。
因此在进行超声波无损检测时，应注意选择适合的仪器和探头。
5.2.2 试件几何形状的影响
如果试件的底面是凹曲面，则会使声波聚集，回波波幅升高，如果试件底面是凸曲面，则会使回波发散，回波波幅减小，如果试件是圆柱实心体，从圆柱外表面向内表面检测时，由于圆柱面耦合性差于平面，因此虽然理论上应该与平面回波相同，实际中往往是较平面回波弱。
而如果试件的底面与探测面不能保证平行、有污物、粗糙时，往往也会造成底波下降，从而导致底波调节偏高，定量误差变大[8]。
5.2.3 耦合与衰减的影响
如果试件晶粒度较大，尺寸较大时，应测量试件的半衰期，以免由于声波衰减过快造成定量分析不准确；当探头与灵敏调节试块与被探工件表面耦合不同时，测量精度下降；耦合剂的耦合层也会对缺陷定量分析有影响。
6 结语
（1）对大型压力容器的超声波检测技术原理进行了介绍，并对检测过程中常见的缺陷类型和缺陷产生波形加以描述，以便超声波检测工作者更好的对压力容器的缺陷状态有一个了解；
（2）针对焊接过程中引起的缺陷类型和判断方法进行了介绍，并对检测过程中的缺陷定位和定量影响因素加以分析，以便同行能更好的对压力容器进行准确的检验，保证生产安全。