羅維祺

（寧夏鍋爐壓力容器檢驗(yàn)所，寧夏 銀川750001）

0 引言

壓力容器是一種能夠引起爆炸或中毒等巨大危害事故的特種設(shè)備，假如發(fā)生了爆炸或者泄漏，常常會(huì)并發(fā)火災(zāi)、中毒、環(huán)境污染等重大災(zāi)難性事故， 因此壓力容器具有比一般機(jī)械設(shè)備更高的安全性要求。 檢驗(yàn)作為壓力容器安全管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)的目的就在于防止壓力容器產(chǎn)生失效事故，尤其是要防止危害最為嚴(yán)重的破裂事故的發(fā)生。 對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)的目的就是對(duì)失效進(jìn)行預(yù)測(cè)與預(yù)防。 運(yùn)用無損檢測(cè)技術(shù)，可以在不損壞試件的基礎(chǔ)上，運(yùn)用物理方法或化學(xué)方法， 借助先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備， 對(duì)壓力容器試件的內(nèi)部和表面結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)等進(jìn)行檢查與測(cè)試，因而在當(dāng)前的壓力容器檢測(cè)中的應(yīng)用變得越來越廣泛。

1 各種無損檢測(cè)方法的特點(diǎn)和選用原則

1.1 無損檢測(cè)應(yīng)與破壞性檢測(cè)相結(jié)合

無損檢測(cè)的最大特點(diǎn)是在不損傷材料、工件和結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測(cè)，具有一般檢測(cè)所無可比擬的優(yōu)越性。 但是無損檢測(cè)技術(shù)自身還有局限性，不能代替破壞性檢測(cè)。 例如液化石油氣鋼瓶除了無損檢測(cè)外還要進(jìn)行爆破試驗(yàn)。

1.2 正確選用實(shí)施無損檢測(cè)的時(shí)間

在進(jìn)行承壓設(shè)備無損檢測(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)，正確選用無損檢測(cè)實(shí)施時(shí)間。例如，需做熱處理的壓力容器在制造完工后無損檢測(cè)合格才能進(jìn)行熱處理、并在熱處理完工后再進(jìn)行無損檢測(cè)抽查工作。

1.3 正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法

對(duì)于承壓設(shè)備進(jìn)行無損檢測(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，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，靈活地選擇最合適的無損檢測(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)。

1.4 綜合應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法

在無損檢測(cè)中，任何一種無損檢測(cè)方法都不是萬能的。因此，在無損檢測(cè)中，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。例如，超聲波對(duì)裂紋缺陷探測(cè)靈敏度較高，但定性不準(zhǔn)；而射線對(duì)缺陷的定性比較準(zhǔn)確，兩者配合使用，就能保證檢測(cè)結(jié)果可靠準(zhǔn)確。 各種無損檢測(cè)方法都具有一定的特點(diǎn)和局限性，《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》對(duì)無損檢測(cè)方法的應(yīng)用提出了一些原則性要求。

應(yīng)在遵循承壓設(shè)備安全技術(shù)法規(guī)和相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)文件和圖樣規(guī)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)承壓設(shè)備結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、制造方法介質(zhì)、使用條件和失效模式，選擇最合適的無損檢測(cè)方法。

射線和超聲檢測(cè)適用于檢測(cè)承壓設(shè)備的內(nèi)部缺陷；磁粉檢測(cè)適用于檢測(cè)鐵磁性材料制承壓設(shè)備表面和近表面缺陷；滲透檢測(cè)適用于檢測(cè)非多孔性金屬材料和非金屬材料制承壓設(shè)備表面開口缺陷；渦流檢測(cè)適用于檢測(cè)導(dǎo)電金屬材料制承壓設(shè)備表面和近表面缺陷。

凡鐵磁性材料制作的承壓設(shè)備和零部件，應(yīng)采用磁粉檢測(cè)方法檢測(cè)表面或近表面缺陷， 確因結(jié)構(gòu)形狀等原因不能采用磁粉檢測(cè)時(shí)，方可采用滲透檢測(cè)。當(dāng)采用兩種或兩種以上的檢測(cè)方法對(duì)承壓設(shè)備的同一部位進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)符合各自的合格級(jí)別；如采用同種檢測(cè)方法的不同檢測(cè)工藝進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果不一致時(shí)，應(yīng)以危險(xiǎn)度大的評(píng)定級(jí)別為準(zhǔn)。重要承壓設(shè)備對(duì)接焊接接頭應(yīng)盡量采用X 射線源進(jìn)行透照檢測(cè)。確因厚度、幾何尺寸或工作場(chǎng)地所限無法采用X 射線源時(shí)，也可采用γ 源進(jìn)行射線透照。 此時(shí)應(yīng)盡可能采用高梯度噪聲比（T1 或T2）膠片；但對(duì)于抗拉強(qiáng)度大于540MPa 的高強(qiáng)度材料對(duì)接焊接接頭則必須采用高梯度噪聲比的膠片。

2 壓力容器制造過程中的無損檢測(cè)

2.1 射線檢測(cè)

射線檢測(cè)方法適用于壓力容器殼體或接管對(duì)接焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè)， 一般X 射線探傷機(jī)適于檢測(cè)的鋼厚度小于等于80mm，lr-192檢測(cè)厚度范圍為20-100mm，Co-60 檢測(cè)厚度為40-200mm。

2.2 表面檢測(cè)

磁粉或滲透方法通常用于壓力容器制造時(shí)鋼板坡口、角焊縫和對(duì)接焊縫的表面檢測(cè)，也用于大型鍛件等機(jī)加工后的表面檢測(cè)。

2.3 超聲波檢測(cè)

超聲檢測(cè)法適用于厚度大于6mm 的壓力容器殼體或大口徑接管與殼體的對(duì)接焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。

3 在用壓力容器的無損檢測(cè)

在用壓力容器檢驗(yàn)的重點(diǎn)是壓力容器在運(yùn)行過程中受介質(zhì)、壓力和溫度等因素影響而產(chǎn)生的腐蝕、沖蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、疲勞開裂及材料劣化等缺陷，因此除宏觀檢查外需采用多種無損檢測(cè)方法。

3.1 表面檢測(cè)

表面檢測(cè)的部位為壓力容器的對(duì)接焊縫、角焊縫、焊疤部位和高強(qiáng)螺栓等。 鐵磁性材料一般采用磁粉法檢測(cè)，非鐵磁性材料采用滲透法檢測(cè)。

3.2 超聲檢測(cè)

超聲檢測(cè)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。超聲法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)。 由于超聲波探傷儀體積小、重量輕，便于攜帶和操作，而且與射線相比對(duì)人無傷害，因此在在用壓力容器檢驗(yàn)中得到廣泛使用。

3.3 射線檢測(cè)

X 射線檢測(cè)方法主要在現(xiàn)場(chǎng)用于板厚較小的壓力容器對(duì)接焊縫內(nèi)部埋藏缺陷的檢測(cè)，對(duì)于人不能進(jìn)入的壓力容器以及不能采用超聲檢測(cè)的多層包扎壓力容器和球形壓力容器通常采用lr-192 或Se-75等同位素進(jìn)行γ 射線照相。 另外，射線檢測(cè)也常用于在用壓力容器檢驗(yàn)中對(duì)超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷的復(fù)驗(yàn)， 以進(jìn)一步確定這些缺陷的性質(zhì)，為缺陷返修提供依據(jù)。

3.4 渦流檢測(cè)

對(duì)于在用壓力容器，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)。

3.5 磁記憶檢測(cè)

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，這些部位容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂和疲勞損傷，在高溫設(shè)備上還容易產(chǎn)生蠕變損傷。 通常采用磁記憶檢測(cè)儀器對(duì)壓力容器焊縫進(jìn)行快速掃查，以發(fā)現(xiàn)焊縫上存在的應(yīng)力峰值部位， 然后對(duì)這些部位進(jìn)行表面磁粉檢測(cè)、內(nèi)部超聲檢測(cè)、硬度測(cè)試或金相分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。

3.6 紅外檢測(cè)

許多高溫壓力容器內(nèi)部有一層珍珠巖等保溫材料，以使壓力容器殼體的溫度低于材料的允許使用溫度，如果內(nèi)部保溫層出現(xiàn)裂紋或部分脫落，則會(huì)使壓力容器殼體超溫運(yùn)行而導(dǎo)致熱損傷采用常規(guī)紅外熱成像技術(shù)可以很容易發(fā)現(xiàn)壓力容器殼體的局部超溫現(xiàn)象。

4 壓力容器無損檢測(cè)的發(fā)展方向

近年來壓力容器產(chǎn)品大型化、高參數(shù)化的趨勢(shì)日益明顯，壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展和深入人心。人們開始意識(shí)到提高壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)水平，保證產(chǎn)品的安全可靠性是一個(gè)長(zhǎng)期而復(fù)雜的過程。 雖然無損檢測(cè)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，但其發(fā)展和應(yīng)用水平仍有相當(dāng)大的距離。其中有技術(shù)上的也有管理上的問題，應(yīng)正視這些問題。同時(shí)，還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到無損檢測(cè)方法的局限性，要以創(chuàng)新的精神推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。 總之，隨著科技的發(fā)展和建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督力度的加強(qiáng)，無損檢測(cè)技術(shù)在建設(shè)工程中的作用將日益明顯，正在成為工程質(zhì)量控制、檢測(cè)的重要手段之一，在今后的工程建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。

5 結(jié)束語

總之，作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，無損檢測(cè)同時(shí)是一種耗費(fèi)技術(shù)資源的工作，影響無損檢測(cè)的可靠性還有無損檢測(cè)人員技術(shù)水平和工作責(zé)任心、控制檢測(cè)系統(tǒng)的通用標(biāo)準(zhǔn)等等，在設(shè)備管理中應(yīng)用的廣度和深度將直接影響整體設(shè)備管理效率，相信在不遠(yuǎn)的將來隨著國(guó)內(nèi)整體設(shè)備管理水平的提高，各種有效工具的利用，無損檢測(cè)技術(shù)將會(huì)得到迅速發(fā)展。

［1］王在峰.壓力容器無損檢測(cè)新技術(shù)的原理和應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā),2007(03).

［2］林立華.壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)[J].鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具,2007(02).

［3］梁宏寶,王立勛,劉磊.壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].石油機(jī)械,2007(02).