陳哲雋

（上海市奉賢區(qū)特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所，上海 201400）

0.引言

在特種設(shè)備中，壓力容器比一般的機(jī)器設(shè)備在性能要求上有著更高的安全要求，這也使得在進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，壓力容器自身是否具有安全應(yīng)用的性能則是安全管理環(huán)節(jié)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)此，為保證壓力容器檢驗(yàn)工作的全面落實(shí)，并防止在檢驗(yàn)的過(guò)程中出現(xiàn)由于檢測(cè)帶來(lái)的破損，則需要通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化檢測(cè)，這樣才能有效避免安全事故的發(fā)生，并進(jìn)一步確保壓力容器的質(zhì)量能夠在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中降低安全問(wèn)題的發(fā)生。

1.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用原則

1.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）在進(jìn)行承壓設(shè)備的檢測(cè)時(shí)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用必須要根據(jù)其最終的檢測(cè)目的來(lái)結(jié)合檢測(cè)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)用。而且，針對(duì)壓力容器來(lái)看，需要對(duì)其制造工藝的特點(diǎn)以及制造材質(zhì)以及設(shè)備工況來(lái)選擇建設(shè)方式，這樣才能確保無(wú)損檢測(cè)的實(shí)施時(shí)間能夠滿足實(shí)際檢測(cè)需求。例如，針對(duì)探傷工作而言，需要在特種設(shè)備鍛造完成，且經(jīng)過(guò)粗加工之后進(jìn)行檢測(cè)，這樣才能有效避免設(shè)備不足帶來(lái)的問(wèn)題。（2）對(duì)于承壓設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)工作開(kāi)展來(lái)看，由于在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，每一種檢測(cè)方式各具特點(diǎn)，因此為保證實(shí)際檢測(cè)的最終結(jié)果能夠滿足應(yīng)用需求，則必須要根據(jù)承壓設(shè)備的實(shí)際情況來(lái)靈活地選擇無(wú)損檢測(cè)方法，以此才能提高檢測(cè)質(zhì)量[1]。例如，在進(jìn)行分層缺陷檢測(cè)的過(guò)程中，鋼板分層缺陷就更加適合利用超聲波檢測(cè)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，這樣就能有效保證其檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。（3）對(duì)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)而言，其自身最大的特點(diǎn)就是在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中可以不損傷任何材料，而且也能保證被檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)不會(huì)遭到破壞，所以無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有著自身的優(yōu)越性。但是，由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)自身也有著一定的局限性，這也導(dǎo)致在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，部分環(huán)節(jié)無(wú)損檢測(cè)無(wú)法代替破壞性檢測(cè)。

1.2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原則

在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，必須要遵循承壓設(shè)備的相關(guān)安全技術(shù)檢測(cè)法規(guī)定來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，更要結(jié)合產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)文件規(guī)定的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)工作的有效落實(shí)，這樣才能有效保證無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的精準(zhǔn)性。

首先，對(duì)于鐵磁性材料所制作的相應(yīng)承壓設(shè)備以及相關(guān)零件，都需要通過(guò)磁粉檢測(cè)法來(lái)對(duì)其表面進(jìn)行缺陷檢驗(yàn)，而且要根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀等進(jìn)行具體檢測(cè)。但是，如果由于其整體不適用于磁粉檢測(cè)，則可以通過(guò)滲透檢測(cè)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于超聲檢測(cè)和攝像檢測(cè)來(lái)看，都可以應(yīng)用在承壓設(shè)備內(nèi)部缺陷的檢測(cè)過(guò)程中，但磁粉檢測(cè)僅限于承壓設(shè)備的表面以及近表面缺陷檢測(cè)。對(duì)于渦流檢測(cè)以及滲透檢測(cè)來(lái)看，則分別適用于導(dǎo)電金屬材料以及非多孔性金屬材料的表面缺口以及近表面缺陷等檢測(cè)。其次，對(duì)于重要承壓設(shè)備的檢測(cè)工作來(lái)看，在進(jìn)行焊接接頭的檢測(cè)時(shí)，盡量要采用以X射線為基礎(chǔ)的透照檢驗(yàn)法，這樣就能夠根據(jù)實(shí)際需求來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。與此同時(shí)，也可以采用R源進(jìn)行射線照透，這樣也能夠有效判斷其是否符合實(shí)際應(yīng)用需求。最后，如果在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中需要通過(guò)兩種或以上的檢測(cè)方法對(duì)同一承壓設(shè)備的同一部位進(jìn)行檢測(cè)，則必須要保證其檢測(cè)結(jié)果分別符合自身的合格級(jí)別[2]。但是，如果在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中采用同種檢測(cè)方法的不同檢測(cè)工藝來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)，其最終結(jié)果產(chǎn)生不一致的數(shù)值時(shí)，則必須要以危險(xiǎn)度大的評(píng)定級(jí)別為準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行評(píng)定。

2.壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 制造過(guò)程中的無(wú)損檢測(cè)

首先，對(duì)于表面檢測(cè)工作而言，磁粉或滲透方法檢測(cè)都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其表面進(jìn)行有效評(píng)定，而且也可以用于壓力容器制造鋼板時(shí)，以其角焊縫和對(duì)焊縫的表面進(jìn)行檢測(cè)，還能夠用于大型鍛件加工后的表面檢測(cè)，這使得其表面檢測(cè)方式更為簡(jiǎn)潔，同時(shí)也能通過(guò)直觀顯現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其表面檢測(cè)最終結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。其次，在進(jìn)行壓力容器檢測(cè)的過(guò)程中，如果其容器厚度大于6mm，且容器殼體口徑大于6mm，還需要通過(guò)對(duì)接焊縫進(jìn)行焊接的壓力容器，則可以通過(guò)超聲波檢測(cè)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)此種方法來(lái)保證不破壞壓力容器外表，以此就能有效保證其評(píng)定結(jié)果精準(zhǔn)性的同時(shí)，也能保證檢測(cè)過(guò)的儀器設(shè)備可以投入正常使用[3]。最后，對(duì)于鍛造過(guò)程的檢測(cè)來(lái)看，射線檢測(cè)更加適用于對(duì)壓力容器殼體以及焊接內(nèi)縫的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。一般來(lái)講，在使用其檢測(cè)技術(shù)時(shí)，其整體的檢測(cè)鋼板厚度要低于8cm，而且其厚度范圍要控制在2cm～10cm左右，這樣才能保證其檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2.2 在用壓力容器的無(wú)損檢測(cè)

對(duì)于壓力容器的無(wú)損檢驗(yàn)來(lái)看，其重點(diǎn)內(nèi)容是對(duì)壓力容器在運(yùn)行時(shí)是否會(huì)受壓力、溫度以及器質(zhì)的變化因素而產(chǎn)生不良影響，所以這就需要檢測(cè)其材料是否具有保障性，而且要保證其內(nèi)部缺陷并不影響其使用結(jié)果。對(duì)此，在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中：

首先，要進(jìn)行表面檢測(cè)，這時(shí)其檢測(cè)的部位則是壓力容器整體的焊疤部位、對(duì)接焊縫、角焊縫以及高強(qiáng)螺旋栓等。通過(guò)磁鐵性材料的磁性反應(yīng)就能以磁粉檢測(cè)法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，但是如果是非磁鐵性材料，則可以通過(guò)滲透檢測(cè)法來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，以此就能對(duì)其表面缺陷進(jìn)行全面檢查與評(píng)定。其次，X射線檢測(cè)方法其實(shí)主要是在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)壓力容器鋼板厚度較小的對(duì)接焊縫內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，這時(shí)就能將隱藏的缺陷進(jìn)行有效檢測(cè)。畢竟，壓力容器的檢測(cè)不能通過(guò)人工進(jìn)入內(nèi)部來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，而且采用超聲檢測(cè)法也能夠?qū)崿F(xiàn)利用同位素以及Y射線照射來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部情況進(jìn)行有效探知，所以此種檢測(cè)方法既能夠做到無(wú)損檢測(cè)，同時(shí)也能保證對(duì)內(nèi)部情況進(jìn)行全面分析。再次，紅外線檢測(cè)法與磁記憶檢測(cè)法也能實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器的無(wú)損檢測(cè)。一般來(lái)講，對(duì)于高溫、高壓容器來(lái)看，都會(huì)通過(guò)珍珠巖等保溫材料使其整體的溫度低于材料的允許使用溫度，但是如果其內(nèi)部保溫層出現(xiàn)脫落或裂紋等問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致壓力容器在應(yīng)用的過(guò)程中，由于超溫運(yùn)行而產(chǎn)生熱損傷。因此，通過(guò)紅外檢測(cè)法，就能夠有效發(fā)現(xiàn)壓力容器內(nèi)部殼體是否出現(xiàn)局部超溫現(xiàn)象。與此同時(shí)，壓力容器的高應(yīng)力集中部位出現(xiàn)載荷疲勞運(yùn)行后，也會(huì)出現(xiàn)疲勞損傷，這時(shí)也可以在紅外檢測(cè)下發(fā)現(xiàn)熱斑圖像。對(duì)于壓力容器殼體上的檢測(cè)來(lái)看，該檢測(cè)技術(shù)也能夠及早發(fā)現(xiàn)壓力容器殼體上所存在的薄弱部位，這樣也能為重點(diǎn)檢測(cè)提供數(shù)據(jù)，并且也能防止不必要的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題發(fā)生。對(duì)于磁記憶檢測(cè)方法來(lái)看，該技術(shù)也能夠有效實(shí)現(xiàn)及早發(fā)現(xiàn)壓力容器所存在的高應(yīng)力集中部位。畢竟，這個(gè)部位十分容易發(fā)生疲勞損傷，或者是因?yàn)閼?yīng)力而產(chǎn)生開(kāi)裂，還會(huì)在高溫運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生蠕變損傷。通過(guò)磁記憶檢測(cè)儀器的應(yīng)用，就能通過(guò)快速檢查發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力峰值部位，然后再利用磁粉檢測(cè)等手段，發(fā)現(xiàn)其表面裂紋或內(nèi)部損傷，還可以發(fā)現(xiàn)材料所產(chǎn)生的輕微損傷，這都可以有效避免風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)。最后，超聲檢測(cè)法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器對(duì)接焊縫內(nèi)部所隱藏的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，更能對(duì)其容器焊縫內(nèi)表面裂紋進(jìn)行檢測(cè)，所以它能夠?qū)崿F(xiàn)在無(wú)損的前提下，做好檢測(cè)工作。同時(shí)，其整體檢測(cè)方式十分簡(jiǎn)便，且儀器較小、重量較輕，更利于現(xiàn)場(chǎng)操作，也對(duì)人體無(wú)害，這使得該檢測(cè)方法在壓力容器檢驗(yàn)中得到了廣泛使用。值得注意的是，在壓力容器的檢驗(yàn)過(guò)程中，其檢驗(yàn)的重點(diǎn)就是在運(yùn)行時(shí)，設(shè)備是否受到了介質(zhì)損傷。而且，由于壓力設(shè)備也是在高溫、高壓環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用，這就會(huì)導(dǎo)致由于壓力變化和溫度變化等因素，必然會(huì)給容器帶來(lái)疲勞損傷、開(kāi)裂損傷、應(yīng)力腐蝕等問(wèn)題，這也會(huì)使其材料出現(xiàn)劣化現(xiàn)象，從而就產(chǎn)生了缺陷。對(duì)此，在進(jìn)行檢查的過(guò)程中，為保證儀器應(yīng)用的有效性，應(yīng)該實(shí)際結(jié)合儀器需求進(jìn)行多種無(wú)損檢測(cè)方法的共同應(yīng)用，這樣才能有效保證利用無(wú)損檢測(cè)來(lái)對(duì)壓力容器的運(yùn)行安全性起到保障作用。

3.結(jié)語(yǔ)

特種設(shè)備中的壓力容器檢驗(yàn)關(guān)乎到一個(gè)行業(yè)整體的發(fā)展，同時(shí)也關(guān)乎到設(shè)備使用人員的生命安全。因此，在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，就要充分利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)壓力容器進(jìn)行有效檢驗(yàn)，這樣才能防止由于壓力容器設(shè)備不足而帶來(lái)的安全事故問(wèn)題的產(chǎn)生。