压力容器无损检测技术的选择与应用

压力容器无损检测技术的选择与应用

摘要随着新的工业发展进度及要求，会不断有新的无损检测技术出现，这都需要我们去大力地开发探究，注重压力容器无损检测技术的发展，尽力提高压力容器的安全可靠性，保证国家经济及社会稳定

1 无损检测的特点.

1.1 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，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。

1.2 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Y 射线穿透被检测构件使胶片感光[1]，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。

1.3 超声波检测法主要是通过声波的反射透射以及散射作用，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。此外，射线检测法还具有较强的重复性，对一些体积状缺陷或者一些与照射方向平行的缺陷有非常明显的检测效果[2]。

1.4 超声波检测法适用于金属非金属和复合材料等多种制件的无损检测，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[3]。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。射线检测与超声波检测的性能比较如表1所示：

2 无损检测技术检验压力容器前的准备工作[4]

①审核图纸或者检验要求来确定合适的无损检测方法；②按无损检测要求配置适合的仪器设备，并检查仪器的完好性，做好设备仪器校准工作，如x射线机必须训机；③检查检验环境是否安全，如登高作业须检查脚手架是否牢靠，安全带是否结实，射线检测须计算辐射安全距离并设置安全警戒线确保无关人员检测时不得进入；④进入受限空间检测前必须检测压力容器内部有害气体和空气含氧量是否安全，并做好通风工作；⑤确定合适的检验参数，具体参照NB/T47013-2015《承压类设备无损检测》标准设置和选择试块。

3 压力容器无损检测方法的选择.

3.1 现阶段，压力容器无损检测方法选择主要的争议在于射线检测以及超声波检测两种方法的选择方面。射线检测以及超声波检测由于特点不同，都具有一定的局限性。射线检测对于诸如气孔、夹渣等体积性的缺陷较为敏感，对于裂隙等虽然面积很大，但是厚度薄的面状缺陷的灵敏度较低。

3.2 在利用射线检测裂隙的过程中，必须要保持X 射线与缺陷方向一致，才能够检测出材料的缺陷。如果射线的方向与缺陷所在平面垂直就极难发现缺陷。而超声检测则对面状的缺陷敏感度较高。在一般的情况下，只要保证声束与材料的主平面保持垂直，就可以接收到足够的缺陷回波。

3.3 但是在测量体积性缺陷的情况下，超声波的波束会发生扩散和漫反射的现象。所以在测量体积性缺陷时，只有在缺陷较大或者缺陷相对密集，波束的反射角度恰当的情况下才能够保证较高的缺陷检出率。

4 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：

4.1 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。

4.2 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。

5 压力容器无损检测技术选用过程中应当注意的主要问题

（1）选择最合适的无损检测方法，每一种检测方法都具有一定优势和局限性，并不能适用所有工件的质检要求，故对无损检测技术方法选择方面提出了一些要求。在选择最适合的無损检测方法过程中，检测人员应根据实际情况（容器结构、材质、介质、使用条件、实效模式等）灵活地选择无损检测技术，且选择最合适的无损检测方法。比如，在钢板分层检测中由于其延展方向与板基本平行缺陷，考虑相关检测技术特点故而选择超声波检测技术，不适合选择射线检测检测技术。

（2）确定无损检测技术实施时间，压力容器质检过程中，检测人员应当根据检测目的，结合容器工况、制造工艺及材质等情况科学、合理地确定无损检测

技术的实施时间。由于每一种工件及每一道工序都有属于自己的最佳检测时间，不能颠倒检测循序与检测时间，否则起不到质检效果。比如，锻件超声波探伤一般在锻造完成后，钻孔、精磨等工序加工前进行。

（3）合理组配无损检测技术

实际上，任何一种无损检测技术都不是无所不能的，每一种都具有自身的局限性。因此，在选择无损检测技术过程中检测人员应根据实际需要适当组配无损检测技术，满足不同工件及工况检测的需要。比如，射线对缺陷的定性较为准确，而超声波对缺陷的定性不准，探测裂纹缺陷的灵敏度则较好。因此，在探测裂纹缺陷时就可以采用射线及超声波结合的方式，做到取长补短、获得更多的缺陷信息。

在这里需要注意一点，如果采用两种或两种以上无损检测技术，要求每一种检测技术必须符合相应的合格级别。倘若出现检测结果不一致情况，应以危险度大的评定结果为准，进而确定危险级别。

结语：无损检测技术作为一种无损无破坏技术，在压力容器的生产、使用等方面具有重要作用，应根据被检测对象的不同情况，合理选择检测技术，特别要注意检测时间和部位的选择，保证压力容器的安全稳定使用。

参考文献

[1] 梁伟.压力容器无损检测技术的原理及应用[J].黑龙江科技信息，2009，（34）：77.

[2] 杜捷.压力容器无损检测新技术探讨[J].科技风，2009，（2x）：137.

[3] 吕锡志.浅谈无损检测技术在压力容器检测中的应用[J].科技促进发展，2009，（12）：78.

[4] 康新刚.浅论压力容器无损检测技术[J].科技资讯，2010，（14）：113.