压力容器的无损检测技术范文

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摘要：

介绍了压力容器无损检测的几种方法，阐述了无损检测方法检测原理、无损检测方法适用的场合和各自的检测特点，对比了各种无损检测的优缺点，并对无损检测的综合应用提出了相关的建议。

关键词：

无损检测；压力容器；压力容器焊缝

石油、化工等行业所涉及的许多特殊生产工艺需要在压力容器中进行和完成，压力容器使用存在安全隐患是由其特殊工况所决定的。容器内压力、介质腐蚀、应力、温度等等因素作用使压力容器存在高风险隐患。正是这些隐患的存在促进的了检测技术的进步与不断发展，1982年国务院颁布的安全检测条例是行业遵照的基本法规。压力容器无损检测技术应用具有重要意义，其能够在容器的各个阶段进行检测，从原材料到容器最后成型以及在使用的过程中。成型过程中的检测能够有效的优化制造工艺，提高生产效率，降低生产成本。

1压力容器射线检测

射线法检测原理是利用不同厚度被检测体对射线吸收强度不同，主要是用来检测容器内部缺陷和质量一种方法，主要是针对焊缝结构是否满足压力容器要求。具有一定厚度的焊缝，选用穿透性强的硬X射线或射线，较薄的焊缝选用软X射线就能满足检测要求。对于焊缝中不同类型的缺陷，射线透射方向要相应变化。气孔、夹杂等缺陷在厚度方向显著变化时，检测效果较为明显，特别时一些小尺寸的缺陷也能检测出来。对于裂纹等一些较大的缺陷，需要射线透射方向与裂纹方向平行，才能观察到明显的检测结果。射线检测法关键是要在照射方向有厚度变化，检测结构对射线吸收量不同，使射线的强度发生变化，引起曝光时间和曝光底片差异。在确定缺陷类型需要从不同方向多取几张照片结合起来确定，仅仅一张底片不能确定缺陷的厚度以及距离表面的距离。使用射线法检测操作者要有适当的防护，以免受到射线的辐射。

2超声波探伤检测

该检测方法主要是压电材料在一定频率下能够发射超声波的原理，利用超声波到达不连续介质部位中发生反射，在压力容器检验中，各种缺陷是产生不连续介质的主要根源。超声波遇到细小的夹杂物和空洞也会产生不连续反射，所以超声波检测范围受到一定限制，只有那些缺陷的尺寸超过半波长才能有检测效果。超声波以垂直入射和斜射进入被检测物体，两种入射方法均能产生反射，斜射进入物体的超声波是斜向传播的，一般不会产生底面回波，垂直入射遇到缺陷时也不产生底面回波。在实际检测中，要注意区别两种方法。超声波检测适用的范围较大，扫描方法和探头选择对检测结构有重要影响，避免斜射进入被检测物体。同时也要注意金属组织例如晶粒度灯对探伤的影响。

3磁粉探伤检测

该方法主要原理是利用材料被磁化的原理，通过磁粉磁化被检测物体后类似大量小磁体的集合体，完整的被检测物体被磁粉磁化后，在某一方向磁性相互抵消，存在缺陷的区域则存在磁性。在被检测物体表面形成较强的磁力线，定义为缺陷漏磁。缺陷漏磁的强度受缺陷种类、大小、分布影响。一般压力容器材料都具有很强磁化特性。磁粉探伤方法主要是用来检测表面浅层以下缺陷，对于内部存在的缺陷，由于磁化困难和缺陷漏磁强度受到影响，很难有好的检测效果。用直流电和交流电都可以磁化，一般在检测表面缺陷时，直流电效果更好。磁粉探伤检测方法主要用于检测材料表面存在裂纹，也适用微小裂纹检测，得到的检测信息是二维的，只能检测的裂纹长度和宽度，并不能确定裂纹深度。需要注意的是钢铁材料中非磁性材料像奥氏体不锈钢等，不适用磁粉探伤方法。

4渗透探伤检测

该方法主要利用渗透液来放大并显示缺陷图像，达到人眼分辨率，适用检测表面的存在缺陷。该方法探伤效果主要受到渗透液、操作熟练程度、表面质量等因素影响。这些因素也决定了可以探伤到缺陷的最小尺寸。这种方法设备简单，携带方便，选用高质量的渗透液可以得到很好的探伤结果，选择渗透液要充分考虑缺陷的类型和分布，工作强度，检测物表面质量。各种渗透探伤方法都有适用的范围，发型复杂的检测物经过一次渗透探伤就可以全面确认缺陷是其主要的优点。

5电磁感应探伤

该方法主要原理是使被检测物产生涡流，通过检测涡流变化来进行探伤。因为是利用交流电和感应线圈来产生的感应电流，所以感应电流的强度主要集中在表面，缺陷所处位置越深强度越弱，探伤效果越不显著。这种除了能对表面存在的缺陷探伤，还能对压力容器的腐蚀进行检测，焊缝结构中的存在的残余应力检测。综合对比各种常用的无损检测方法，对于压力容器焊缝的检验，用射线检测法可以得到很好的检测效果，因为容器一般都是呈立体状。超声波也可以满足工作要求，但效果不如射线法。超声波检测裂纹、气孔、夹杂物、未焊透效果明显。如果需要确定缺陷的种类，最好选用射线法，通过对底片的分析进行确认。如果需要确定缺陷的具体位置则用超声波检测能得到很好的效果。缺陷的形状和二维尺寸用X射线法可以确定，缺陷纵向尺寸确定只能通过超声波波程变化进行分析。电磁感应、渗透、磁粉探伤均用来探伤表面缺陷，表面存在裂纹三种方法都可以用来探伤，内部接近表面存在的裂纹不能用渗透法探伤。如果辨别缺陷种类，采用渗透和磁粉探伤法，可以显示缺陷痕迹，进一步判断形状。从使用灵活和携带方便角度来考虑，渗透法优于其他两种方法。最后，需要注意的是各种无损检测技术都有其优缺点，工程技术人员应深知各种技术的优缺点，综合应用，扬长避短，把无损检测技术与其他材料、焊接、金相知识等等结合起来使用。针对不同的检测场合，选用合适的检测技术，最大限度发挥其优点，把握检测时间，增强无损检测技术应用效果。必要时，无损检测技术要同破环行性检测技术结合进行。

作者：张万宝 单位：阿拉善盟特种设备检验所