林秋來(lái)

摘 要介紹了壓力容器目前無(wú)損檢測(cè)的主要技術(shù),并分析了壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用的策略。

關(guān)鍵詞壓力容器;無(wú)損檢測(cè);超聲;射線

中圖分類號(hào)TG115.28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)112-0037-01

0前言

壓力容器是在石油、化工、鋼鐵和醫(yī)藥等行業(yè)廣泛使用的設(shè)備,與人們的日常生活息息相關(guān),據(jù)2003年的統(tǒng)計(jì),我國(guó)現(xiàn)有固定式壓力容器133萬(wàn)多臺(tái),罐車近16萬(wàn)輛,各類氣瓶9800多萬(wàn)只。壓力容器由于其盛、裝著易燃、易爆、劇毒或腐蝕介質(zhì),長(zhǎng)期承受高溫和壓力,是危險(xiǎn)性較高的特種設(shè)備,在生產(chǎn)和使用中的失效形式比較復(fù)雜,易發(fā)生事故。為了確保壓力容器安全運(yùn)行,國(guó)內(nèi)外對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和使用都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)因其自身的優(yōu)越性,在壓力容器的制造和使用中得到廣泛應(yīng)用,在壓力容器中具有不可替代的作用。筆者結(jié)合工作實(shí)踐,探討了幾種壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用。

1壓力容器常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

1.1射線檢測(cè)

射線檢測(cè)方法適用于容器殼體或接管對(duì)接焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè),使用的射線探傷設(shè)備包括x射線探傷機(jī)、γ射線源和電子直線加速器。

1.2超聲檢測(cè)

超聲檢測(cè)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域非常廣泛,幾乎涵蓋了工業(yè)檢測(cè)的各個(gè)領(lǐng)域,這種方法檢測(cè)深度大,缺陷定位準(zhǔn)確,檢測(cè)靈敏度高,成本低,使用方便,速度快,對(duì)人體無(wú)害、便于現(xiàn)場(chǎng)使用。此種檢測(cè)方法主要用于檢測(cè)對(duì)接焊縫內(nèi)部埋藏缺陷和壓力容器焊縫內(nèi)表面裂紋,也用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測(cè)。

1.3渦流檢測(cè)

渦流檢測(cè)是通過(guò)測(cè)量導(dǎo)電物體在交變磁場(chǎng)中的感應(yīng)渦流的變化,來(lái)對(duì)物件進(jìn)行探傷或物理特性判定的一種無(wú)損檢測(cè)方法。按測(cè)試容器的形狀和檢測(cè)目的的不同,可以采用不同形式的線圈。渦流檢測(cè)時(shí)線圈不需與被測(cè)物體直接接觸,可以進(jìn)行高速檢測(cè),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,但不適合形狀復(fù)雜的試件。渦流檢測(cè)主要用于換熱器換熱管的腐蝕狀態(tài)檢測(cè)和焊縫表面裂紋檢測(cè)。

1.4聲發(fā)射檢測(cè)

聲發(fā)射技術(shù),在很多方面都不同于其它常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法,它是一種動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法,探測(cè)到的能力來(lái)自被測(cè)物體本身,對(duì)線性缺陷較為敏感;一次試驗(yàn)過(guò)程中,能夠整體探測(cè)和評(píng)價(jià)整個(gè)結(jié)構(gòu)中缺陷的狀態(tài);可以縮短檢驗(yàn)的停產(chǎn)時(shí)間或無(wú)需停產(chǎn);可以預(yù)防由未知缺陷引起的災(zāi)難性失效和限定壓力容器的最高工作壓力。

主要用于檢測(cè)壓力容器可能存在的活動(dòng)性缺陷,也可用于對(duì)已知缺陷進(jìn)行活性評(píng)價(jià)。

1.5磁記憶檢測(cè)

磁記憶檢測(cè)是基于鐵磁構(gòu)建的磁效應(yīng),可以有效發(fā)現(xiàn)構(gòu)件的應(yīng)力集中區(qū)域,是一種對(duì)金屬材料進(jìn)行早期診斷的無(wú)損檢測(cè)方法。磁記憶檢測(cè)方法用于發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的高應(yīng)力集中部位。

1.6漏磁檢測(cè)

漏磁檢測(cè)是用磁傳感器檢測(cè)缺陷,由傳感器獲取信號(hào),然后由軟件判斷有無(wú)缺陷,此種方法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,具有較高的檢測(cè)可靠性,可實(shí)現(xiàn)缺陷初步定量,高效無(wú)污染,但不適合形狀復(fù)雜的試件。漏磁檢測(cè)主要用于檢測(cè)壓力容器殼體可能出現(xiàn)的點(diǎn)腐蝕狀態(tài),適用于于壓力容器運(yùn)行狀態(tài)下的在線檢測(cè)。

1.7紅外檢測(cè)

紅外熱成像技術(shù)主要應(yīng)用于高溫壓力容器熱傳導(dǎo)的在線檢測(cè)和對(duì)常溫壓力容器的高應(yīng)力集中部位檢測(cè)。

2無(wú)損檢測(cè)在壓力容器設(shè)備上應(yīng)用

2.1無(wú)損檢測(cè)應(yīng)與破壞性檢測(cè)相結(jié)合

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),但本身還有是有一定的局限性,不能代替破壞性檢測(cè)。在壓力容器設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)將無(wú)損檢測(cè)結(jié)果與破壞性檢測(cè)結(jié)果(如爆破試驗(yàn)等)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證,才能作出準(zhǔn)確的判斷。例如液化石油氣鋼瓶除了無(wú)損檢測(cè)外還要進(jìn)行爆破試驗(yàn)。評(píng)價(jià)焊接接頭質(zhì)量除了要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)外還要切取試樣進(jìn)行力學(xué)性能分析,有時(shí)還要做金相和斷口檢驗(yàn)。

2.2選擇正確的檢測(cè)時(shí)間

壓力容器無(wú)損檢測(cè)時(shí),應(yīng)根據(jù)檢測(cè)目的,結(jié)合設(shè)備工況、材質(zhì)和制造工藝的特點(diǎn),正確選用無(wú)損檢測(cè)實(shí)施時(shí)間。

2.3選擇適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法

對(duì)于壓力容器設(shè)備進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí),由于各種檢測(cè)方法都具有一定的特點(diǎn),不能適用于所有工件和所有缺陷,為提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性,應(yīng)根據(jù)設(shè)備的材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式及預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向,選擇最合適的無(wú)損檢測(cè)方法。例如,鋼板的分層缺陷因其延展方向與板平行,就不適合射線檢測(cè)而應(yīng)選擇超聲波檢測(cè)。檢查工件表面細(xì)小的裂紋就不應(yīng)該選擇射線和超聲波檢測(cè),而應(yīng)選擇磁粉和滲透檢測(cè)。另外,選用無(wú)損檢測(cè)方法和應(yīng)用時(shí)還應(yīng)充分的認(rèn)識(shí)到,檢測(cè)的目的不是片面的追求那種過(guò)高要求的產(chǎn)品“高質(zhì)量”,而是在保證充分安全性的同時(shí)要保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。只有這樣,無(wú)損檢測(cè)方法的選擇和應(yīng)用才會(huì)是正確的、合理的。

2.4綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法

在無(wú)損檢測(cè)中,必須認(rèn)識(shí)到任何一種無(wú)損檢測(cè)方法都不是萬(wàn)能的,每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此,在無(wú)損檢測(cè)中,如果可能,不要只采用一種無(wú)損檢測(cè)方法,應(yīng)盡可能多采用幾種檢測(cè)方法,互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,取得更多的缺陷信息,從而對(duì)實(shí)際情況有更清晰的了解,以保證壓力容器設(shè)備的安全長(zhǎng)周期運(yùn)行。

3結(jié)語(yǔ)

作為一種綜合性的應(yīng)用技術(shù),無(wú)損檢測(cè)技術(shù)隨著科技的發(fā)展也逐步發(fā)展,經(jīng)歷了從無(wú)損探傷、無(wú)損檢測(cè)再到無(wú)損評(píng)價(jià)的發(fā)展。從一般無(wú)損評(píng)價(jià)向自動(dòng)無(wú)損評(píng)價(jià)和定量無(wú)損評(píng)價(jià)發(fā)展,逐步減少人為因素的影響,改用計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢測(cè)和分析數(shù)據(jù),以提高檢測(cè)的可靠性,已成為無(wú)損檢測(cè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

實(shí)際應(yīng)用中,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是需要無(wú)損檢測(cè)器材設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前絕大部分國(guó)產(chǎn)無(wú)損檢測(cè)器材設(shè)備是為滿足常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用,因此很多更新的無(wú)損檢測(cè)要求方面尚有較大的開(kāi)拓空間,特別是適應(yīng)新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備。現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備的功能與性能指標(biāo)相對(duì)于國(guó)外同類的先進(jìn)儀器尚有較大的提高與擴(kuò)展的空間,可以考慮引進(jìn)開(kāi)發(fā)一些最新型的檢測(cè)儀器或輔助器材。

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