魏治杰（新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院， 新疆 烏魯木齊 830011）

低溫壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用探析

魏治杰（新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院， 新疆 烏魯木齊 830011）

針對(duì)目前在低溫情況下對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)缺陷，文章通過研究無損檢測(cè)技術(shù)（聲發(fā)射技術(shù)、超聲技術(shù)、磁記憶技術(shù)以及紅外熱技術(shù)）的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、無損檢測(cè)技術(shù)采用的技術(shù)類型以及應(yīng)用方法，藉以提高壓力容器使用的安全性。

低溫壓力容器；無損檢測(cè)技術(shù)；超聲檢測(cè)技術(shù)；紅外熱檢測(cè)技術(shù)

1 無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

把無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于低溫壓力容器中，在很大程度上提升了檢測(cè)的精度，也保證了檢驗(yàn)的可靠性。但該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)進(jìn)行低溫壓力容器的檢測(cè)時(shí)限制較多，這就意味著在實(shí)際操作的過程中無損檢測(cè)技術(shù)存在一定的應(yīng)用缺陷。針對(duì)這種情況，檢驗(yàn)人員應(yīng)結(jié)合多種技術(shù)方法來提高自身的工作效率。具體來說，雖然無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用不可能獨(dú)立存在，但是其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)容器、結(jié)構(gòu)和工件的無損傷，這是該檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。無損檢測(cè)要根據(jù)壓力容器的檢查項(xiàng)目來確定，同時(shí)還需要結(jié)合相關(guān)設(shè)備的制造工藝、性能以及質(zhì)量保證。這種綜合分析的方式使得對(duì)壓力容器的檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。相關(guān)研究表明，僅應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)很難找出壓力容器內(nèi)部存在的所有問題。為了更好的保證壓力容器的檢測(cè)質(zhì)量，應(yīng)結(jié)合多種容器檢測(cè)的方法來填補(bǔ)無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的漏洞［1］。

2 無損檢測(cè)技術(shù)采用的技術(shù)類型

低溫壓力容器的檢測(cè)是需要在-20℃的溫度條件下進(jìn)行具體工作的。這種容器主要是用來儲(chǔ)存和運(yùn)輸氣體的，比如，液氮、液氧液氫以及天然氣等。由于不同氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸容器，其所處的介質(zhì)溫度、工作壓力以及罐體結(jié)構(gòu)等都大不相同，因而無損檢測(cè)技術(shù)采用的檢測(cè)技術(shù)類型也有所變化。就目前來說，應(yīng)用最為廣泛的無損檢測(cè)技術(shù)有：聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)、超聲檢測(cè)技術(shù)、磁記憶檢測(cè)技術(shù)以及紅外熱檢測(cè)技術(shù)。其中聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)與超聲檢測(cè)技術(shù)，在對(duì)低溫壓力容器進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)的過程中，主要針對(duì)的是容器試件的內(nèi)部缺陷；而磁記憶檢測(cè)技術(shù)以及紅外熱檢測(cè)技術(shù)，則主要側(cè)重于容器表面的檢測(cè)。檢測(cè)人員在實(shí)際工作的過程中，要根據(jù)不同無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)來進(jìn)行針對(duì)性操作。

3 無損檢測(cè)技術(shù)在低溫壓力容器中的應(yīng)用方法

（1）聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)在低溫壓力容器檢測(cè)過程中的應(yīng)用，是利用物體因受到作用力會(huì)迅速產(chǎn)生能量的原理。該技術(shù)檢測(cè)低溫壓力容器的材料范圍大，而且不會(huì)受到材料大小、形狀以及位置等條件的影響。此外，無論是低溫壓力容器的氣體泄漏、液體泄漏或是軸承出現(xiàn)滑動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，只要其材料發(fā)生了聲發(fā)射。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)都能對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，該技術(shù)能夠?qū)ζ淙萜鞑牧线M(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)視。不僅如此，當(dāng)壓力容器材料的缺陷超出了安全范圍，聲發(fā)射系統(tǒng)就能通過報(bào)警來引起維修人員的注意。值得注意的是，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)不了壓力容器的剝離問題，因而還需結(jié)合其他檢測(cè)技術(shù)來提高在低溫條件下，對(duì)壓力容器的檢測(cè)質(zhì)量。

（2）超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 應(yīng)用超聲檢測(cè)技術(shù)對(duì)低溫壓力容器進(jìn)行安全檢測(cè)，具體是通過罐內(nèi)對(duì)頻率的反應(yīng)來測(cè)得容器使用的相關(guān)數(shù)據(jù)。該技術(shù)因其具備的高檢出率，被國(guó)內(nèi)外的很多相關(guān)技術(shù)的研究人員所使用。其具體的應(yīng)用價(jià)值是，除了能夠?qū)Φ蜏貕毫θ萜鞅砻娲嬖诘牧芽p進(jìn)行檢測(cè)，還能對(duì)容器內(nèi)部的焊縫情況進(jìn)行缺陷檢測(cè)。在此過程中，如果容器的反應(yīng)頻率存在異動(dòng)變動(dòng)，這就意味著低溫壓力容器的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)處于異常狀態(tài)，應(yīng)采取相應(yīng)的解決措施以保證其使用高效性。

（3）磁記憶檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 在低溫壓力容器中應(yīng)用的磁記憶檢測(cè)技術(shù)，是指鐵磁材料在運(yùn)行過程中會(huì)對(duì)所處的介質(zhì)容器產(chǎn)生一種記憶。這一記憶內(nèi)容可以是容器材料內(nèi)部的磁變?nèi)∠?，也可以是容器局部出現(xiàn)的異常磁場(chǎng)狀態(tài)。后者容器局部出現(xiàn)的異常磁場(chǎng)狀態(tài)，又被稱為漏磁場(chǎng)。當(dāng)磁記憶檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了這一問題，就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。檢測(cè)人員就可以根據(jù)磁記憶內(nèi)容發(fā)現(xiàn)磁變異常的具體位置，從而采取具有針對(duì)性的解決措施對(duì)其壓力容器問題進(jìn)行處理。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，由于其被研發(fā)并使用的時(shí)間并不長(zhǎng)，因而其應(yīng)用效果的提高空間還很大。

（4）紅外熱檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用 紅外線熱檢測(cè)技術(shù)是指，利用紅外射線的自身特點(diǎn)通過對(duì)低溫壓力容器進(jìn)行照射，進(jìn)而檢測(cè)出容器內(nèi)部的真實(shí)變化情況。應(yīng)用該技術(shù)使得對(duì)壓力容器的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了無損害、高效率、無接觸以及零耦合的檢測(cè)目的。這樣一來，低溫壓力容器檢測(cè)人員就能夠通過在線檢測(cè)的方式，來提供壓力容器進(jìn)行熱傳導(dǎo)的過程信息。上述信息都能夠體現(xiàn)出容器的使用情況和異常變化，具體來說，紅外線檢測(cè)技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)罐內(nèi)的異常問題，這是避免壓力容器在低溫條件下出現(xiàn)安全事故有效的檢測(cè)方法。

4 結(jié)語

在低溫條件下，壓力容器所儲(chǔ)存的大多都是一些易燃易爆的危險(xiǎn)氣體。在運(yùn)輸和常規(guī)儲(chǔ)存的過程中，相關(guān)人員應(yīng)通過檢測(cè)以保證運(yùn)輸人員和容器使用者的人身安全。針對(duì)這種情況，檢驗(yàn)人員應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)方法來提高容器設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果。無損技術(shù)是目前相關(guān)研究人員研究出來的檢測(cè)方法，分別是聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用、超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用、磁記憶檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用以及紅外熱檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。事實(shí)證明，采用這些方法，使得低溫壓力容器提高了儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。同時(shí)，這也是改善壓力容器使用存在安全隱患現(xiàn)狀的有效措施。

［1］王蕾.在用壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)的原理和應(yīng)用［J］.化學(xué)工程與裝備，2011，07:170-171.