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无损检测技术在承压特种设备检验中的应用

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摘要:经济的快速发展,带动了我国工业化的发展步伐。承压特种设备作为石油化工产业最广泛使用的特殊基础设施,它的安全制造和使用对我国工业化的健康发展具有至关重要的作用。由于自身存在着隐性危险,所以在投入生产、产业化制造和安装运用的每个环节都必须慎重,否则,承压特种设备上一个看不见的内部裂纹就会引发爆炸等灾难性事故。不仅造成社会的财产损失,更威胁了公民的人身安全。因此,保障承压特种设备的全面安全性是十分重要的。当下,我们通常采用无损检测技术来对承压特种设备进行安全检验,以保证其正常运作。本文拟在分析无损检测技术的分类的基础上,阐述其在承压特种设备检验中的应用

关键词:无损检测技术 承压特种设备 检验 应用

引言

承压特种设备,是一种被广泛运用于生产和生活领域,但因自身存在巨大的潜在危险,(这种危险主要是因为它本身要承受内部或外部的高温、高压、或低压、或有毒、有害、腐蚀性强的介质,所以对设备从生产到作业运转的要求都极为严格)一旦发生失效事故就会给人们的财产和生命安全带来难以估量的危害的密闭设备。包括我们通常所见的锅炉、压力容器和压力管道等。我们在日常生活中也不难看到或听到有关承压设备发生失效事故的报道,可以说承压特种设备与我们的生活息息相关。因此对承压设备进行全方面、全过程检测,保障其安全运转势在必行。

承压特种设备的检测技术有很多,最被广泛使用的是无损检测技术,因为该技术的最大优点是区别于破坏性试验,可以在保障设备固有性质和原有状态的情况下进行无损伤的检测。作为一种新型技术手段,对设备检测的精确度高,可靠性强,劳动强度相对较小。但是,无损检测检测技术所包括的不同方法,在依据所检设备的不同和各自的特点,又有优缺点。具体到检测的实际操作时,就要对症下药,具体分析,选择最优方法。

一、无损检测技术在承压特种设备检验中的依据

2006年以前,我国的承压特种设备未规定全国性的无损检测强制性检验,这使得一些运用普通方法无法检测的承压特种设备的缺陷被忽略,进而造成安全事故的频发。2006年6月1日,国务院令第377号《特种设备安全监察暂行条例》颁布实施,国家质量监督检验检疫总局依据此《条例》对特种设备的检测制定了无损检测标准,把无损检测技术的实施标准搬到法律层面上来,确定了超声检测、射线检测、渗透检测、涡流检测及磁粉检测这五种主要的无损检测方法的检测要求及使用原则,促进了无损检测技术在承压特种设备检验中的广泛应用,保证了承压特种设备的安全运营。

二、无损检测技术在承压特种设备检验中的分类

无损检测技术根据承压特种设备在制造和使用过程的不同,可以分为不同方法。在制造过程中,无损检测为了保证设备的焊接质量,尤其是焊缝的缺陷性预防,长长采用射线检测、磁粉检测、渗透检测、超声波检测四种。而在使用过程中,无损检测的方法就很多样化,全面化。不仅包括以上四种方法,还包括涡流检测方法。鉴于每种方法检测原理不同,检测范围有大有小,再加上一些人为因素,使得检测方法都些许存在着弊端,但只要检测人员掌握足够的检测知识和技能,结合不同的检测方法,使每种检测方法之间相互扬长避短,交织发挥各种方法的优势,就一定能将承压设备的检验做到更完善。现本文试阐述各种无损检测的技术方法在承压特种设备检验中的应用,以求在深入了解的基础上将无损检测技术的功效发挥到最大程度。

2.1射线检测

英文为Radiology,它利用x射线、y射线等本身的光量子能量的巨大穿透力,在穿透诸如碳钢、铝合金、不锈钢等物质的同时检测周围异常的射线,如果工件存在缺陷,就能找出缺陷的具置和大小。适用于探查气孔、夹渣、缩孔、疏松等体积性缺陷,不易用来检测间隙很小的裂纹和未熔合等缺陷,而且测量板件有一定的厚度要求,范围控制在 2~200 毫米。再者,由于射线本身有辐射,不仅对实施检验的人员带来身体的损害,而且大量释放到空气中,也会带来环境污染。

2.2磁粉检测

磁粉检测(Magnetic Particle Testing,缩写符号为MT),是利用磁粉这一媒介来使工件的缺陷显现出来。磁粉检测操作起来相对比较简单,花费低廉。检测的对象只能是铁磁性物质,包括镍、碳素钢、钴及某些合金钢加工成的化工压力容器;检测的位置仅限于工件的表面或近表面,无法检测到内部诸如气孔、夹渣等的缺陷;检测的缺陷主要是设备的外部裂纹、凹凸、焊接变形及未焊透等。磁粉检测分为干法检测和湿法检测,实验表明,摄氏300度的环境下可以选用采用干磁粉检测铁磁性材料的表面缺陷,其准确性与可靠性可以与常温检测相提并论。但此种方法要求检测人员有高超精准的技能和丰富的实践经验,被检工件的表面要光滑,检测呈现结果的时间较长。可喜的是,目前,国内就磁粉检测技术及接下来要述说的渗透检测技术这类较为传统的承压类特种设备的无损检测技术已经生产研发出了全系列的主机及附件,这不仅实现我国无损技术在承压特种设备应用上的飞跃,而且缩小了与世界发达国家的该检测技术之间的差距。

2.3渗透检测

渗透检测(penetrant testing,缩写符号为PT),是利用荧光染料或着色染料的渗透剂渗入工件缺陷部位,再在施以显像剂使缺陷呈现出来的方法,渗透于显现的过程都是液体毛细作用的发挥。渗透检测因为使用的是特殊的渗透剂,所以只检测像钢铁,有色金属,陶瓷及塑料等非金属这样的非吸收性材料。实验表明,在摄氏250度的环境下,可以使用高温渗透剂对奥氏体不锈钢材料及焊缝进行表面检测。检测的位置同磁粉检测一样,主要是设备的表面或近表面缺陷,最主要的是像裂纹、疏松、气孔、夹渣、冷隔、折叠和氧化斑疤等这样的表面的开口缺陷,甚至是很难发现的细微开口。其最大的优点是可以在与水电隔绝的野外现场地带进行,检测不受容器材料种类、化学成分、工件结构和缺陷方向的限制,只需一次检测就可以呈现材料表面的全部缺口缺陷。缺点是承压设备的内部缺陷或闭合型表面缺陷难以“察觉”。另外,在现实检测过程中,要正确使用渗透检测试块,区分铝合金试块和镀铬试块的不同应用。

2.4超声波检测

超声波检测(Ultrasonic Testing缩写UT)又称超声波探伤、超声检测。它是利用声学性能对工件材料和其内部缺陷通过超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化进行区分,从而确定缺陷的具体信息。主要检测厚度为8~300mm的容器或承压类特种设备焊缝内部所隐藏的诸如裂纹、未熔合等危险性缺陷,它是检测焊缝的最佳方法。且超声波对人体无害,相对其他方法所采用的设备仪器,超声波探伤仪的仪器体积小,便于工作人员携带,且当工作人员原无法进入承压特种设备内部时,也可用该仪器对内部表面焊缝处进行检测。也使得高温状态下表面或埋藏缺陷的检测变得行之有效。

2.5涡流检测

涡流检测(Eddy Current Testing,缩写ET),它是利用电磁原理,根据导电材料的感应电流的变化来判定导体的性质。仅适用于检测导电金属材质的制承压设备表面和近表面缺陷。优点是检速快,缺点是对被检部件的规则性以及探伤的深度要求高。

结语

综上所述,任何事物都是矛盾的存在体,无损检测技术的每种方法也是如此。本文通过阐述各种无损检测技术方法的优劣,一是旨在强调,在承压特种设备的检验中不能单单只使用一种方法,而是要综合分析,综合利用;而是引出无损检测技术不可忽视的问题所在,要应对这样的挑战,继续促进科技进步是我们获得承压设备产业快速健康发展的动力。

测方法。

参考文献

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