浅析压力容器无损检测技术与应用

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【摘要】随着我国科学技术的不断发展，我国工业技术也得到了飞速的发展。在生产工作中我们要不定时的对压力容器进行检测和检查，以保证生产的安全性。我们对压力容器检测主要是为了防止压力容器故障发生事故而失效，避免不必要的浪费和保证敏感度。因此，本文对无损检测技术进行定义、选择无损技术的要求和无损检测技术的应用原理进行探讨。

【关键词】无损检测；物理原理；压力容器

【分类号】：TH49；TP274

一、无损检测定义

无损检测技术即非破坏性检测，就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下，为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。主要是以不破坏被检对象为前提，合理利用声、光、热，电磁等原理，对物体进行缺陷检测。检测方式种类多样，大约70种。无损检测技术在工业的发展中占据着重要的地位，是一个国家工业水平的重要体现。

二、选择无损技术的要求

1、选择正确的时机

检测工作的进行要把握好时间。不同的压力容器检测项目都有不同的目的与要求，根据具体情况，如材料性质，施工环境等，进行相应的处理调整。例如，无损检测拼接封头的时候，应该在其成型以后进行；焊接接头应先进行尺寸测量，外观、形状检查，一切合格后，再进行测试。无损测试只有在正确的时间里进行，才能有更好地效果，提高工作效率与质量。

2、选择正确的方法

无损检测有多个方法，在应用时就需要多方面考虑，进行认真选择。设备的材料，制作工艺，使用方式各不相同，有不同的特点。因此在选择方法时，就需要对设备的特点进行分析，如推测可能会出现的问题等，针对结论进行选择。例如，碳钢检测通常用磁粉，检测裂纹时，相较于敏感度较差的射线，超声波的方法检测更加准确；对于厚度较大的物体来说，超声波是很合适的方式，而超声波通常不用在不锈钢检测中。

3、与破坏性检测之间做到相互配合

一般来说，进行无损检测的检测率结果是百分之百，这种没有产品损坏，并且结构性质得到保护的检测方式无疑是首选。但是，这种技术也有着一定的局限性，只有在进行无损与破坏性检测之后，才能比对出优与劣，使结果更加准确，具有参考价值。比如，材料的韧性检测，材料的韧性检测一般是拉伸试验，包括极限拉伸强度，延伸率，断面收缩率等，这些试验是无法进行无损检测的。同时，破坏性检测结果真实性最强，但不能将所有产品通通进行极限测试，这时无损检测技术可以在不破坏的情况下进行检测。无损与破坏技术的相互配合，完善了现代工业的检测技术，对压力容器的检测有极大的帮助作用。

4、合理的综合运用

无损检测技术是一种应用技术，其特征就是综合性。所有的无损检测技术都不能面面俱到，有一定的局限性，各自有优缺点。在实际的应用中，各种技术相互配合，可以更好的提高检测效率和容器的安全性。并且，在提高质量的同时要以保证安全性的前提下讲求经济效益，减少不必要的浪费，降低成本。

三、无损检测技术中的应用原理

1、渗透原理

通过物理现象中的渗透原理来进行表面检测。根据物质所具有的渗透的特性来实施检测方案，方法有2种：渗透法与磁粉法。渗透法是用专门的渗透剂附在表面，并渗入缺口裂纹处，而后进行其余的液体清理，最后缺口就通过深入的显像剂表现出来。这种方法对检验表面的细微缺陷有着很高的敏感度，甚至高于射线检测技术，但是不适宜用于对多孔材料的检测之中。磁粉法是利用磁场的原理，通过磁粉与磁场的相互作用检测铁材料表面和近表面的裂缝，夹渣，夹层等，便利且应用广泛。压力容器表面及近表面的检测，用上述的方法进行最为合适，保证了容器的密闭性，提高安全性能与产品质量。

2、物理辐射原理

具有物理特性的辐射检测技术是利用了材料对射线的吸收情况来确定状态情况，透照出内部的缺陷，分析晶体结构，可以直观的表现缺陷的所在。X射线，Y射线以及中子射线是现在工业普遍应用的，其中应用X射线进行照相检测的应用最为广泛，对于体积类型的缺陷来说，无疑是最好的方法。但是对于垂直方向的射线的细小缺陷检测的准确度就难以实现，并且射线辐射对人体健康有危害，工作人员必须做好相应的防护措施。

3、声学原理

利用物理性质的声学原理进行检测的无损检测技术主要分为2种：超声波检测技术和声发射检测技术。超声波技术在现代应用广泛，医学B超，雷达，超声焊接，超声清洗等。超声波在实施压力容器检测时大多用在焊接处，如表面发现裂纹的焊接接头，检测未溶合等。这种方法对面积型的缺陷较为敏感，并且可以定位其深度。但是不利于缺陷的定性，因屏幕上所反映的只有脉冲反射的波形，太抽象，超声波不利于薄型的物体检测。声发射检测技术是对声发射源所发出的声信号进行分析从而对声源即材料进行评估。因为声发射技术是一种动态检测技术，经常用来检测压力容器的活动性方面的缺陷。水压与气压是常见的检测方法，在检测过程中，如果出现部分声源没有回应的声信号的情况，说明是非活动性的缺陷，反之，就是活动性的。声发射检测技术通常可节约一半的经费，并且节省大量时间，大幅提高了检测效率。

4、电磁感应原理

电磁感应是涡流检测的理论基础，在较短的时间内完成检测，适用于管材和棒材的表面或近表面的检测，甚至能在高温下工作。在对能导电产品进行检测缺陷的同时还可以用来测量导电率，几何尺寸，硬度等。检测压力容器时，涡流检测通常检测焊接面的裂缝或是换热管的腐蚀情况，如圆形无缝钢管或是铜及铜合金管。容器压力集中区易出现长期高压下的疲劳损伤或是剧毒腐蚀的情况，为了延长容器的使用寿命和工作效率，可用磁感探测高应力的集中区，进行自动化的检测。但是这种方法有一定的局限性，无法检测出缺陷的类别，形状，以及不能用于绝缘性质的检测。

5、热学原理

根据温度变化来进行检测就是无损技术的红外热检测技术。对于温度极高的压力容器检测时，容器热传导的感应可以使容器内部的堵塞、结焦情况及时的反映出来。速度快、无接触、无破坏、面积广等都是红外热检测技术的优点，此外还可以进行震动分析，对意外事故的发生起到了预防作用。在核燃料的装载压力容器的检测中，还可以解决产生气泡的问题。

四、检测时的注意事项

1、检测前应先了解制造以及使用情况

检查疲劳裂缝和应力腐蚀裂缝是压力容器表面检测的主要目的。因为再制造的时候会运用高强度钢对裂纹敏感的刚才，在某种使用程度下才会产生裂纹，导致容器不能使用。所以，在检测前应认真翻阅容器的资料后才能进行检测。

2、检测面的清理要符合要求

检测时应该对焊缝以及两侧适当宽度进行清理和打磨，清除容器表面的覆盖物，如容器外部的漆、绣等，直到露出容器的金属光泽位置。

3、操作方法应正确

在被探面上任意方向的裂纹都有与有效磁场最大幅值正交的机会，从而得到最大限度的缺陷漏磁场，反之，则会降低探伤的敏感程度。

五、结语

随着我国的科技进步，在无损检测技术方面的研究有着很大的建树，从之前的引进其它国家的技术设备到现在的自主研究制造，无损检测技术不断得到丰富和创新。无损检测技术有着极大的发展空间。不断创新与发展的无损技术将大幅的提高压力容器的无损检测技术，降低压力容器易爆炸泄漏的危险性。新技术的不断产生与改进需要在实际应用中进行操作，在检测工程中根据材料的特性、检测要求，严格按照相关的法规来实施，保证检出率，以提高压力容器的安全性，保障人们的人身与财产安全，从而为工业化的发展提供强大的助力。

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