王成（新疆巴州特種設(shè)備檢驗檢測所 新疆 841000）

作為一種重要承壓設(shè)備，壓力容器在鋼鐵、化工、食品、醫(yī)藥、石油等行業(yè)都獲得了較廣泛的應(yīng)用。在壓力容器使用時，其經(jīng)常要在高壓、高溫、劇毒、易燃等惡劣環(huán)境條件下工作，若壓力容器出現(xiàn)泄露或爆炸，則很容易導(dǎo)致災(zāi)難性安全事故的發(fā)生。而加強壓力容器材料檢測、提高容器加工與制造水平是避免容器缺陷問題的重要手段。因此，加強有關(guān)壓力容器無損檢測方法的研究，對于改善壓力容器的檢測質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

一、無損檢測方法的應(yīng)用原則

（1）應(yīng)根據(jù)檢測材料與缺陷特性選擇恰當(dāng)?shù)臋z測方法，具體以材質(zhì)、部件制造方法、使用條件、工作介質(zhì)、失效模式及缺陷可能種類、形狀、取向、部位等作為依據(jù)；

（2）可綜合使用多種無損檢測方法，在部分特殊環(huán)境中，可通過多種檢測方法進行結(jié)果驗證分析，以提高容器缺陷檢測的準(zhǔn)確性；

（3）對無損檢測要求相對嚴(yán)格的T型接頭或角接接頭，在不能使用超聲或射線檢測時應(yīng)開展100%的表面檢測；[1]

（4）對于現(xiàn)場組裝焊接的壓力容器，在開展耐壓試驗前應(yīng)先對焊接頭進行表面無損檢測；耐壓試驗完成后要進行局部表面無損檢測；如果發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷問題應(yīng)開展補充檢測；

二、壓力容器無損檢驗方法

1、磁粉檢測方法

磁粉檢測方法，還可稱為磁粉探傷法，其是一種通過磁性材料的磁化性能進行材料檢測的方法，具備較高的檢測靈敏度。磁粉檢測方法的工作原理為：在檢測過程中，被磁化的磁性工件材料，其工件表面形成的磁力線因不連續(xù)缺陷存在的影響會出現(xiàn)局部畸變，由此形成漏磁場；此時漏磁場會吸附工件表面的磁粉，在恰當(dāng)光照條件下便能發(fā)現(xiàn)磁痕，由此便能檢測出工件表面的缺陷位置、形狀、嚴(yán)重程度及大小狀況等。

磁粉檢測方法的優(yōu)點有：檢測過程中不受工件大小、形狀等條件的影響；具有較高的靈敏度，通常其能檢測出的裂紋寬度最小可達到微米級，長度最低可達0.1mm；可明確顯示工件缺陷的位置、形狀、大小等信息，在數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上可進一步判定缺陷性質(zhì)；工藝流程簡單，具有較高的檢測效率及較低的檢測成本。其缺點有：當(dāng)探測深度只有1～2mm時，僅能檢測出工件近表面和表面表面缺陷，難以判定缺陷的埋深與高度；對檢測工件要求較高的表面條件，不宜存在油脂或附屬黏濁物等；僅能對鐵磁性材料進行檢測，且并非所有的鐵磁性材料均可檢測，需要求工件內(nèi)鐵素在70%以上，磁導(dǎo)率在300以下，磁場強度在2500A/m范圍內(nèi)；只有在缺陷同磁場方向夾角在45～90。范圍時才能有效實施檢測。[2]

磁粉檢測方法適用于：（1）正常使用的壓力容器的檢測；可檢測出壓力容器在工作過程中的應(yīng)力腐蝕或疲勞裂紋等缺陷；（2）制造過程中的壓力容器檢測；如焊接時的檢測、焊接坡口的檢測、鍛鋼零件的檢測、焊縫表面質(zhì)量的檢測等。

2、射線檢測

射線檢測的基本原理為：射線在穿透工件時，因工件介質(zhì)的阻力影響會逐漸減弱，其減弱的程度主要由射線穿透的介質(zhì)厚度及工件的阻力系數(shù)決定；當(dāng)工件含有缺陷問題時，構(gòu)造缺陷物質(zhì)的阻力系數(shù)與工件基本物質(zhì)的阻力系數(shù)會存在較大差別，所以射線在穿過工件完好部位及缺陷部位時會表現(xiàn)出不同的射線強度；安置在工件后部的X光感光膠片的感光程度會因射線強度差異而表現(xiàn)出不同，待膠片處理后，完好部位及缺陷部位會形成不同黑度的影響，根據(jù)黑度范圍及位置，即可判別工件中缺陷部位及大小。

射線檢測的優(yōu)點為：經(jīng)過處理的膠片可提供受檢工件材料內(nèi)部缺陷構(gòu)造出的直觀影像，定量及定性檢測的結(jié)果準(zhǔn)確性較高；對于夾渣、氣孔等體積型缺陷問題具有較高的靈敏度；檢測結(jié)果可長時間保存。此種方法的缺陷有：檢測成本較高，且射線檢測人員要做好防護處理，否則容易造成人體傷害；對于未熔合、裂紋等面積型缺陷，若檢測角度不恰當(dāng)則很可能會漏檢。

作為壓力容器無損檢測的重要方法，射線檢測適用于對壓力容器制造中的焊縫檢測。

3、超聲波檢測

超聲波是指頻率在20k Hz以上的聲波，在超聲波檢測中使用的超射波頻率一般控制在0.5～5MHz之間。此種聲波可按照穩(wěn)定的方向及速度在材料中傳播，當(dāng)遭遇聲阻抗不同的缺陷或底部異質(zhì)界面時會發(fā)生反射。此種發(fā)射過程可用于對被檢工件內(nèi)部缺陷的判別。[3]

超聲檢測的優(yōu)點有：檢測設(shè)備使用方便，操作的安全性較高，可提高無損檢驗的自動化水平；超聲波具有較強的穿透性能，對于夾層、裂紋等平面型缺陷問題具有較高的靈敏性，且能診斷出缺陷的尺寸大小及深度。此種方法的缺陷有：對于非直觀檢驗結(jié)果的診斷需要操作人員具備較高的專業(yè)水平和檢測經(jīng)驗；對于檢測工件表面的光潔度要求較高；對于形狀過于復(fù)雜的工件檢測檢測難度較高。

超聲波檢測通常適用于：（1）鍛件缺陷檢測，鍛件內(nèi)的缺陷通常呈現(xiàn)為線條型或面積型，因超聲波檢測技術(shù)對于面積型缺陷具有良好的適用性，所以鍛件是超聲檢測的主要對象；（2）焊縫缺陷檢測，超聲檢測能檢測出焊縫中存在的未熔合、氣孔、未焊透、夾渣、裂紋等基本焊縫缺陷問題；（3）鑄件缺陷檢測，采用超聲波對鑄件檢測過程中超聲波可能會受到雜波的不同干擾，因此其此種方法通常在鑄件缺陷檢測較低的情況下使用。

結(jié)束語：

無損檢測技術(shù)的應(yīng)用水平將直接關(guān)系到壓力容器的檢測質(zhì)量及功能使用，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強有關(guān)無損檢測方法在壓力容器檢測中的應(yīng)用探討，總結(jié)無損檢測方法的應(yīng)用原則及重要技術(shù)方法應(yīng)用要點，以逐步提高壓力容器的無損檢測水平。

[1]宋玉霞.壓力容器無損檢測技術(shù)探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2011,13（14）:74-75.

[2]李健偉.論壓力容器無損檢測技術(shù)的選擇與應(yīng)用[J].中國科技財富.2011,06（10）:61-62.

[3]景文東.對壓力容器無損檢測技術(shù)應(yīng)用的探討[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2011,05（35）:57-58.