李養(yǎng)治

【摘 要】為了防止壓力容器發(fā)生失效一般采用壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證壓力容器的正常使用。我國的現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展越來越快，對產(chǎn)品的質(zhì)量、安全和使用可靠性的要求也越來越高。本文就現(xiàn)在常用的壓力容器無損檢測技術(shù)的使用特點(diǎn)以及以后的發(fā)展進(jìn)行研究分析。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；無損檢測技術(shù)；使用現(xiàn)狀；發(fā)展研究

0.前言

隨著我國的工業(yè)化的發(fā)展，壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。目前主要的應(yīng)用范圍是：化工、冶金、石油和國防等多個(gè)領(lǐng)域，并且會隨著社會科技的發(fā)展，其應(yīng)用范圍也會更廣。壓力容器無損檢測技術(shù)的實(shí)質(zhì)性意義就是對運(yùn)行失效進(jìn)行預(yù)測和預(yù)防。

1.壓力容器的使用現(xiàn)狀

在我國，壓力容器主要應(yīng)用于航空、航天、石油、交通和化工等多個(gè)領(lǐng)域。2003年對我國壓力容器的使用情況進(jìn)行調(diào)查顯示：2003年我國的壓力容器總共有122.2萬臺，并以25萬臺每年的速度增長。近十年的數(shù)據(jù)顯示：我國的壓力容器總數(shù)每年增長2.6萬臺，增長率為2.4%，其中大部分是用于舊機(jī)器的更換和代替。雖然近些年我國對壓力容器的管理不斷完善，對其的生產(chǎn)、制造、安裝、使用和改造等提出新的要求，但是我國壓力容器的安全事故仍然很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了發(fā)達(dá)國家的事故率，因此我國需要在壓力容器的使用管理、生產(chǎn)管理等方面下更大的努力，以追上發(fā)達(dá)國家的腳步。

2.常規(guī)無損檢測技術(shù)

2.1射線檢測（RT）

射線檢測技術(shù)在工業(yè)上有著非常廣泛的應(yīng)用，是利用 X射線或γ射線在穿透被檢物各部分時(shí)強(qiáng)度衰減的不同，檢測被檢物中缺陷的一種無損檢測方法。使用電磁波對金屬工件進(jìn)行檢測，射線穿過材料到達(dá)底片，會使底片均勻感光；如果遇到裂縫、洞孔以及氣泡和夾渣等缺陷，將會在底片上顯示出暗影區(qū)來。這種方法能檢測出缺陷的大小和形狀，還能測定材料的厚度。射線對人體是有害的。探傷作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵守有關(guān)安全操作規(guī)程，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。

2.2超聲波檢測（UT）

超聲波檢測是通過超聲波與試件相互作用，就反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測、幾何特性測量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測和表征，并進(jìn)而對其特定應(yīng)用性進(jìn)行評價(jià)的技術(shù)。聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件；超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變；改變后的超聲波通過檢測設(shè)備被接收，并可對其進(jìn)行處理和分析；根據(jù)接收的超聲波的特征，評估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。

2.3磁粉檢測（MT）

磁粉檢測的原理是鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。適于檢查表面和近表面缺陷。

2.4滲透檢測（PT）

滲透檢測的基本原理是零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被顯示，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。適用于表面缺陷檢測。

3.無損檢測技術(shù)應(yīng)用

3.1要與破壞性檢測相配合

并不是所有的項(xiàng)目和指標(biāo)都可以使用無損檢測技術(shù)進(jìn)行無損檢測，無損檢測技術(shù)也有其本身的局限性，而不能使用無損檢測技術(shù)的實(shí)驗(yàn)一般采用破壞性檢測代替。準(zhǔn)確來說，對一個(gè)試件或材料等進(jìn)行檢測，必須是無損檢測技術(shù)的檢測結(jié)果和破壞性檢測結(jié)果進(jìn)行相對比分析，才可以對試件或材料的性能進(jìn)行準(zhǔn)確的評定。

3.2選用恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)

在進(jìn)行無損檢測前，應(yīng)當(dāng)分清這次檢測的最終目的，以便在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行無損檢測的技術(shù)應(yīng)用，以達(dá)到最佳的檢測效果。比如進(jìn)行高強(qiáng)鋼焊接縫有無延遲裂紋的檢查時(shí)，應(yīng)當(dāng)在焊接24小時(shí)以后進(jìn)行無損檢測；如果進(jìn)行熱處理工藝的檢查時(shí)，無損檢測的時(shí)機(jī)就應(yīng)當(dāng)選在熱處理完成之后進(jìn)行。因此進(jìn)行無損檢測技術(shù)應(yīng)用時(shí)就更應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)的選用，不得盲目使用，否則不會達(dá)到最佳的檢測效果，對以后的生產(chǎn)活動(dòng)造成安全隱患。并且科學(xué)的選用無損檢測技術(shù)能夠正確的進(jìn)行檢測評定，對生產(chǎn)有著重要的意義。

3.3選用適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法

因?yàn)闊o損檢測技術(shù)有著本身的局限性，所以為了提高檢測結(jié)果的可靠性，就必須根據(jù)檢測對象的特點(diǎn)進(jìn)行檢測方法的選用。為了提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，在進(jìn)行試件檢測之前，應(yīng)該對試件的性質(zhì)、建構(gòu)、材質(zhì)和尺寸等進(jìn)行判斷，然后根據(jù)容易產(chǎn)生缺陷的種類和位置，然后對缺陷產(chǎn)生的方向進(jìn)行研究分析，這樣才能選擇正確恰當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)。所以，在進(jìn)行無損檢測前，一定要對檢測對象的性能特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，根據(jù)分析結(jié)果選用正確恰當(dāng)?shù)臋z測方法，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。

4.無損檢測新技術(shù)

4.1聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射是指伴隨固體材料在變形或斷裂時(shí)釋放儲存的能量產(chǎn)生彈性波的現(xiàn)象。利用接收聲發(fā)射信號研究材料、動(dòng)態(tài)評價(jià)結(jié)構(gòu)的完整性稱為聲發(fā)射檢測技術(shù)。聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，在壓力容器在役監(jiān)測和焊縫質(zhì)量監(jiān)測中發(fā)揮了重要作用。

4.2 TOFD檢測

衍射時(shí)差法超聲檢測（TOFD），是利用缺陷端點(diǎn)的衍射波信號探測和測定缺陷尺寸的一種自動(dòng)超聲檢測方法。TOFD技術(shù)采用一發(fā)一收兩個(gè)寬帶窄脈沖探頭進(jìn)行檢測，探頭相對于焊縫中心線對稱布置。發(fā)射探頭產(chǎn)生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，其中部分波束沿近表面?zhèn)鞑ケ唤邮仗筋^接收，部分波束經(jīng)底面反射后被探頭接收。接收探頭通過接收缺陷尖端的衍射信號及其時(shí)差來確定缺陷的位置和自身高度。TOFD技術(shù)可靠性好，定量精度高，簡單快捷，檢測成本低等等優(yōu)點(diǎn)，在壓力容器檢測中很受青睞。

此外，激光檢測和紅外線檢測、漏磁檢測技術(shù)等都漸趨成熟，得到了廣泛地應(yīng)用。

5.總結(jié)

檢測技術(shù)是保證壓力容器安全運(yùn)行的重要手段之一，所以在進(jìn)性相應(yīng)的檢測時(shí)，檢測人員應(yīng)該保證自身檢測環(huán)境的安全，同時(shí)也要減少對檢測容器的損壞。在以往的壓力容器事故中，大部分的原因是檢測技術(shù)不科學(xué)，最終導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)不到位。要想減少相應(yīng)事故的發(fā)生，就要不斷發(fā)展無損檢測技術(shù)，提高我國整體檢測技術(shù)水平。無損檢測技術(shù)是社會發(fā)展的必然，是時(shí)代進(jìn)步的重要標(biāo)志，它能夠保證我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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