高祥明

（哈爾濱電站設(shè)備成套設(shè)計研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

關(guān)于鍋爐壓力容器無損檢測技術(shù)分析

高祥明

（哈爾濱電站設(shè)備成套設(shè)計研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，近年來在工業(yè)及民用生產(chǎn)生活中壓力容器應(yīng)用越來越廣泛。由于壓力容器工作環(huán)境的特殊性，這也使其自身危險因素較多。鍋爐作為壓力容器中非常重要的一款設(shè)備，在使用過程中容易發(fā)生爆炸，因此需要做好定期檢驗工作，利用無損檢測技術(shù)來對鍋爐材料、零部件及內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷進行探測、鑒別和判斷，從而提高鍋爐運行的安全性。

鍋爐；壓力容器；無損檢測技術(shù)；技術(shù)要點

鍋爐作為一種特種設(shè)備，在運行過程中需要承受火焰加熱所帶來的高溫和高壓，存在著泄漏及爆炸的危險，因此在鍋爐設(shè)計、安裝、運行及檢驗等過程中需要嚴(yán)格地進行控制，保證鍋爐運行的安全。同時我國也頒布了一系列有關(guān)于鍋爐控制的規(guī)章制度，并通過一些非破壞性檢測方法和措施來提高鍋爐運行的安全性。無損檢測技術(shù)即是預(yù)防鍋爐運行的一項重要檢測技術(shù)。鍋爐作為承壓設(shè)備，需要承受高壓、高溫及腐蝕等作用的影響，因此可以利用無損檢測技術(shù)來對鍋爐各個部位是否存在缺陷進行探測和判斷，以保證鍋爐運行的安全性和可靠性。

1.無損檢測技術(shù)及選用原則

在應(yīng)用無損檢測技術(shù)過程中，不會對被檢測對象的使用對象帶來影響和損害，主要是利用物體的電磁、光、聲等原理技術(shù)來對設(shè)備、零件及材料的物理、化學(xué)及缺陷等參數(shù)進行檢測，在具體檢測過程中，需要針對對象的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格及等各項參數(shù)來采取適宜的技術(shù)，不會對被檢測對象帶來破壞性，具有可靠、全面等特點，不僅有效地提高檢測的效率，而且有效地保障了壓力容器運行的安全。在選用哪種無損檢測技術(shù)時，需要遵循相應(yīng)的選用原則上：

（1）需要與破壞性檢測有效結(jié)合。無損檢檢測是在不損壞材料、工件及結(jié)構(gòu)的情況下進行檢測，但卻不能代替破壞性檢測，因此在無損檢測技術(shù)應(yīng)用時需要與破壞性檢測有效結(jié)合。

（2）無損檢測的時機要正確。在對鍋爐進行無損檢測時，需要根據(jù)鍋爐檢測的目的，并與鍋爐運行工況、自身結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及制造工藝有效結(jié)合，從而選用正常的無損檢測時機。

（3）選擇最佳的無損檢測方法。鍋爐作為承壓設(shè)備在進行無損檢測時，需要針對各種檢測方法的特點來選擇適宜的檢測方法，在選擇檢測方法時，需要根據(jù)實際情況靈活選擇。例如部分不銹鋼材質(zhì)由于其磁性較弱，在選擇檢測方法則應(yīng)該選擇滲透檢測，不宜選擇磁粉檢測。對于鋼板中的缺陷，由于多數(shù)與板面處于平行狀態(tài)，因此在檢測時不宜選擇射線檢測，而應(yīng)該選擇超聲波檢測。

2.鍋爐壓力容器的無損檢測技術(shù)

2.1超聲無損檢測技術(shù)

超聲波作為一種機械波，在超聲無損檢測技術(shù)中多采用1.2MHz～3.5MHz的超聲波，不僅檢測速度較快，而且具有較強的穿透力。超聲無損檢測技術(shù)是當(dāng)前壓力容器檢測中較常采用的一項檢測技術(shù)，在具體檢測過程中，可以從工件表面沿周以傾斜角射入，并使其在管壁內(nèi)以鋸齒形的路線進行傳播。對于無縫鋼管進行橫向缺陷檢測時，波束可以沿軸向傾斜入射。而且在檢測過程中，回波高度會在熒光屏上顯現(xiàn)出來，并明顯地將回波路徑呈現(xiàn)出來，同時將其與試塊的人工缺陷回波進行對比，以此來對無縫鋼管的合格度來進行判斷。

在利用超聲波對鍋爐壓力容器進行檢測時，通常適用于鍛鐵皮缺陷，特別是超聲波檢測技術(shù)對于鍛件內(nèi)的面積型缺陷具有非常好的適用性，因此在超聲波檢測時，多以鍛件作為主要的檢測對象。同時，超聲波檢測技術(shù)還能夠?qū)缚p中存在的未迷倒、未焊透、夾渣、裂縫等缺陷問題進行有效檢測。另外，利用超聲波對鑄件進行檢測時會受到雜波干擾，所以只有在對鑄件檢測要求較低的情況下才會選擇超聲波技術(shù)來完成檢測任務(wù)。

2.2磁粉無損檢測技術(shù)

磁粉無損檢測技術(shù)還可以稱為磁粉探傷法，在檢測過程中主要是利用磁性材料的磁化性能，檢測靈敏度較高。在利用磁粉無損檢測技術(shù)過程中，由于被磁化的工件表面磁力線會形成不連續(xù)性的缺陷，從而使局部發(fā)生畸變，并進而形成漏磁場，在這種情況下，工件表面存在的磁粉則會被吸附在漏磁場上，在光照條件下能夠發(fā)現(xiàn)有磁痕存在，從而檢測出工件表面的缺陷位置和形態(tài)，并對缺陷的嚴(yán)重程度和大小狀況進一步明確。

利用磁粉無損檢測技術(shù)過程中，其具有較顯著的優(yōu)勢，在具體檢測過程中，工件大小和形狀都不會對檢測過程帶來影響，而且具有較高的靈敏度，能夠檢測出微米級的裂紋寬度，并對工件缺陷的位置、形狀有大小等信息明確表示出來，并通過對數(shù)據(jù)進行分析來進一步明確缺陷的性質(zhì)。磁粉檢測技術(shù)工藝十分簡單，檢測成本較低，但其檢測效率較高。但磁粉檢測技術(shù)也存在自身的缺點，當(dāng)檢測過程中探測深度只有1mm～2mm左右時，只能檢測出工件近表面及表面缺陷，無法對缺陷的埋深及高度進行判定。部分工件對于表面條件要求較高時，在檢測過程中工件表面不能有油脂及附屬黏濁物等。另外，磁粉無損檢測技術(shù)只適用于鐵磁性材料的檢測工作，而且缺陷與磁場方向夾角還需要在45°～90°范圍內(nèi)。

利用磁粉檢測方法對正常使用的壓力容器進行檢測時，能夠?qū)毫θ萜鞴ぷ鬟^程中的存在的應(yīng)力腐蝕及疲勞裂紋等缺陷有效地檢測出來，另外，還能夠?qū)χ圃爝^程中壓力容器進行有效檢測，特別是焊接時、焊接坡口、鍛鋼零件及焊縫表面質(zhì)量等都很深刻以利用磁粉檢測方法進行檢測。

2.3電磁渦流無損檢測技術(shù)

在接近被檢測物體時，利用交變磁場，在被檢測物體中電磁感應(yīng)產(chǎn)生密閉式環(huán)狀電流，即渦流，對容器進行檢測。電磁渦流無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，主要利用被測物性質(zhì)、缺陷位置、磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率等因素對渦流的影響，從原激發(fā)磁場的參數(shù)變化對檢測對象的損害部位、缺陷位置進行判斷。在壓力容器的具體檢測中，對檢測對象相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的電流形狀進行觀察，通過電流形狀判斷檢測內(nèi)部的電磁場干擾狀況，從而判斷物體缺陷。

例如，在實際檢測中，如果在所檢測的壓力容器區(qū)域，電渦流為層狀，且分布均勻，直線流動，那么渦流便會對垂直于被測試件的磁場進行感應(yīng)，當(dāng)物體在該區(qū)域存在缺陷時，其渦流流動將會變化，垂直磁場也會相應(yīng)改變，從而顯示物體缺陷。同時，將磁光感應(yīng)器件平行放置于磁場中，對垂直磁場變化進行成像，具體顯示缺陷位置。電磁渦流無損檢測多適用于壓力容器殼體腐蝕情況檢測，具有可靠性強、自動化等優(yōu)勢

2.4射線無損檢測技術(shù)

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。

利用射線無損檢測技術(shù)時，膠片經(jīng)過處理后能夠?qū)κ軝z工件材料內(nèi)部缺陷以更直觀的影像顯示出來，有效地提高了定量和定性檢測結(jié)果。利用射線檢測技術(shù)在對夾渣、氣孔等體積型缺陷問題進行檢測時具有較高的靈敏度。同時利用射線檢測技術(shù)所檢測出來的結(jié)果可以進行長期保存。但射線檢測成本較高，而且需要檢測人員做好自身的防護，在檢測過程中，當(dāng)存在著未熔合及裂紋等面積型缺陷時，一旦檢測過程中所選角度不合理，則會導(dǎo)致漏檢問題發(fā)生。利用射線對壓力容器進行無損檢測時，更適用于壓力容器制造過程中的焊縫檢測。

2.5滲透無損檢測技術(shù)

在滲透檢測技術(shù)中主要是利用毛細現(xiàn)象的作用，利用滲透劑作用于試件表面，由于滲透劑中主要是著色染料或是熒光染料，因此當(dāng)滲透劑滲入到各類開口于表面的細小制度缺陷中時，并將依附在試件表面上多余的滲透劑清除掉，等其試件表面滲入的滲透劑干燥后，再施加顯像劑，由此來對一些細小缺陷進行檢測。在具體應(yīng)用過程中，多是對于各種金屬、非金屬、磁性及非磁性材料工件的表面開口缺陷采用滲透無損檢測技術(shù)，此技術(shù)具有較高的適用性，而且檢測結(jié)果也較為理想，但多孔性材料不能利用滲透檢測方法。

結(jié)語

無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力容器檢測中具有非常重要的作用，可以利用無損檢測技術(shù)來對鍋爐使用部件、原材料等進行檢測，能夠準(zhǔn)確將缺陷零件及材料及時篩除出去，不僅能夠把好鍋爐制造關(guān)，而且有利于鍋爐產(chǎn)品質(zhì)量的提高。因此需要加大對無損檢測技術(shù)在鍋爐檢測中的應(yīng)力，并加強對無損檢測技術(shù)的研究力度，有效地提高無損檢測技術(shù)的水平，為壓力容器使用的安全性和可靠性奠定良好的基礎(chǔ)。

［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（14）：20.

［2］閏明慧.壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2011（21）：80-81.

［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（5）：14-15.

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