谈压力容器无损检测技术

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摘要：压力容器在我国工业生产领域得到了广泛应用。作为工业生产过程中的核心设备之一，压力容器运行期间承担着低温、腐蚀、易燃、高温、剧毒以及易爆等压力。若容器结构质量出现问题，会增大火灾、污染以及中毒等事故的产生几率，威胁人们的人身财产安全。本文针对无损检测的应用特点展开分析，内容包括非破坏性、全面性、全程性、直观性等，结合无损检测的应用目的，通过研究一些常见无损检测技术在压力容器质量检测中的具体应用，其目的在于提高问题发现的及时性，提升无损检测技术的应用效果。

关键词：压力容器；无损检测技术；全面性；直观性

现阶段，压力容器已经成为我国各个工业行业主要使用的一种承压类特种设备。在工业生产中，使用压力容器需要承担一定的风险，因为一旦出现泄露爆炸等重大事故，将会直接影响人民群众的生命安全，而且还会造成很严重的环境污染，甚至会出现毒气体散布现象，后果很严重。因此为了保障人们的生命财产安全，需要对压力容器的无损检测技术进行进一步的探究。通过将无损检测技术应用到压力容器质量监测当中，对于提升压力容器运行安全有着积极地意义。

1无损检测技术的应用特点

1.1非破坏性

在传统检测方法当中，有许多的检测方法都是需要对压力容器碎片进行提取，虽然提取的碎片非常细小，但是压力容器本身应用期间受到的荷载较高，这些细小破损也会成为压力容器破损的隐患内容。在无损检测技术应用过程中，其最大的应用特点便是具备较强的非破坏性，在检测技术应用过程中，并不会对内部结构造成影响，这样也确保了压力容器的完整性，这对于延长压力容器使用寿命也有着积极地意义。

1.2全面性

在传统检测方法当中，所选用的检测方法主要都是以抽样检测的方法进行，即只是从压力容器上选择几个采样点，对于采样点数据信息进行梳理，根据整理信息来评估压力容器目前的使用状态，但是这样采集到的数据具备一定的片面性，无法对压力容器整体应用情况进行了解。而无损检测技术在使用的过程中，如果没有什么特殊的应用情况，会对压力容器整体进行完整检测，采集到更加完整的数据信息，这样也提高了数据分析结果的使用价值。

1.3全程性

在材料学应用过程中，经常使用到的处理方法便是对材料进行压缩、拉伸、弯曲等处理，这些方法在应用期间都具备一定的破坏性，这样在新产品或者新设备当中，并不具备较强的实用性。而且在压力容器体积增大的情况下，对于其状态的检测需要保持全程性。无损检测技术的应用，对于压力容器的检测过程没有任何的破坏性，这也意味着在压力容器使用期间可以保持全程监测，从而提高了采集结果的实用价值。

1.4直观性

从目前的发展情况来看，使用较多的检测技术包括超声波检测技术、磁粉检测技术、涡流检测技术等，检测技术在应用中所得到的数据信息也会通过影像、色谱图、数字建模等形式呈现，这样也在很大程度上提高了信息内容的直观性，这样在对其进行评估时，可以更快的判断出信息中异常数据的具体原因，加快了问题的识别速度。 

2无损检测的应用目的

2.1进行质量管理

在压力容器应用过程中，应用无损检测技术的基础目的便是对结构进行质量管理，从而确保设备运行期间的安全性。在无损检测技术应用期间，第一，对于结构应用的原材料、生产中的衍生物、生产成品、结构零件的质量进行监督，在扫描期间发现一些缺陷部分，也会及时挑出并对其进行更换，确保材料应用初期的质量。第二，对于检测到的数据信息进行整理，根据数据整理结果对于加工工艺和产品进行优化处理，借此来提升材料的生产效率，降低结构的生产成本。第三，基于采集的数据信息，还可以做好监测体系的完善，使其可以为状态监测体系的完善奠定基础条件。

2.2做好质量鉴定

利用无损检测技术对压力容器使用情况进行检测时，做好质量鉴定也是应用目标之一。压力容器在完成生产收入使用前和使用期间都需要对其进行质量检定，查看产品设计内容是否满足设计性能的基础要求，如果满足应用要求，可以对其进行使用，反之则需要按要求对其进行返工，待满足要求后再进行使用。这也是非常关键的应用步骤之一，尤其是处于恶劣工作环境下的压力容器，使用前完善检测内容也是非常重要的内容。另外，在压力容器使用的过程中，也需要对质量做好验收，采用全程验收的方式对其进行监督，这样也可以确保材料工作环境的安全性，减少潜在故障内容的出现。

2.3完成在役监测

无损检测技术在应用中，具备了全程性应用特征，而且对于所得到的数据信息也会通过影像、色谱图、数字建模等形式呈现，能够在很大程度上提高材料检测结果的直观性。在对其进行在役监测时，可以对服役期间的应用构件进行安全性检测，同时还可以满足实时性监测要求。进行在役检测时，还能够对于设备运行期间的一些隐患，而且针对发现的潜在隐患，也可以及时对其展开处理，加快了问题的排查速度[1]。尤其是压力容器这类大型设备，提升数据发现结果的及时性，也能够具备更高的应用价值。

3无损检测技术在压力容器中的具体应用

3.1外观检测技术

相比于其他利用先进设备的无损检测技术，外观检测技术的出现时间较长，而且在长时间的应用中，已经形成了非常完善的应用体系。在具体的应用中，其工作原理在于借助目视、光、电、机等技术对于压力容器表面基础情况进行检查，如表面的凹陷、细微裂纹、油污、颜色变化等内容，从而评估压力容器目前应用状态的实用性，拟定措施对其进行处理，借此来确保压力容器应用过程的安全性。该检测技术在应用中，最大的优势便是利用目视来弯沉检查，所需要的应用成本非常低，而且整个应用过程的工作效率较高，不需要借助额外的设备，可以在日常养护工作开展的同时来完成。但是该检测技术在应用时，只能准确识别表面具备明显缺陷的情况，对于结构内部缺陷或隐蔽缺陷很难识别，而且长时间利用眼睛进行查看时，很容易造成人眼疲劳的情况，从而影响到最终分析结果的准确性[2]。

3.2超声波检测技术

在应用无损检测技术时，超声波检测技术也是经常使用到的技术类型，而且该技术在应用中的主要原理在于，利用摆放在区域内的超声波释放仪器沿着某方向进行超声波释放，如果该方向上的介质性质保持一致，那么超声波的传递方向和速度不会发生变化，若传递过程中遇到了其他的介质，那么此时超声波遇到另一种介质时便会出现速度、方向的改变，对于压力容器而言，此时容器中出现了缺陷问题，对于这些反馈信号进行采集，绘制图谱图形，从而明确缺陷的具体位置，并且根据方位信息、波动幅度等参数信息来完成缺陷参数的计算，借此来提升分析结果的适用性。总结以往的应用经验，超声波检测技术的适用范围很广，可以对焊接缝隙、管道、奥氏体锻件、高压螺旋杆结构进行质量验收，从而提高材料应用结果的使用价值[3]。

3.3射线检测技术

对于压力容器的质量检测，射线检测技术也是经常使用到的技术类型，该技术在应用中的主要原理在于，利用摆放在区域内的射线释放仪器沿着某方向释放出射线，如果该方向上的介质性质保持一致，那么射线强度会沿着一定规律进行衰减[4]。若传递过程中遇到了其他的介质，那么此时射线遇到另一种介质时便会衰减规律的变化，这样也表明压力容器此时出现了缺陷问题，对于这些反馈信号进行采集整理，结合状态分析结果来确定检测结果。并且根据数据计算结果也可以顺利定位缺陷位置，基于此来拟定合理的处理措施，借此来提高潜在问题的处理效率。目前射线检测技术在应用时的常用射线包括γ射线源、X射线等，同时技术在应用中具备检出率高、定位准确度高等特征，也是目前常用的应用技术类型。

3.4磁粉检测技术

在压力容器运行质量检测，有时也会使用到磁粉检测技术，以此来顺利完成相应的检测工作。该技术在应用中的主要原理在于，利用相关仪器在压力容器表面施撒一层磁粉，磁粉在磁场作用下，会开始进行排列，若磁粉在重新排列时遇到了其他的问题，如表面裂缝、凹陷等，那么此时磁粉的分布规律也会被打乱，形成不同状态下的磁痕，对于磁痕的基础信息进行采集整理，结合状态分析结果来确定检测结果。并且根据磁痕分布情况也可以顺利定位缺陷位置，基于此来拟定合理的处理措施，提升潜在问题的排查速度。该方法在应用过程中，能够对结构表面的一些应用问题进行准确识别，如管道表面裂缝、焊缝结构等，具备了检出率高、定位准确度高等特征。但是该检测技术只是针对压力容器表面问题进行识别，对于内部问题无法识别，还需要借助其他技术来完成工作[5]。

3.5渗透检测技术

在压力容器监测过程中，渗透检测技术也是对表面问题进行准确识别的技术类型。该技术在应用中的主要原理在于，利用相关仪器在压力容器表面施撒一层渗透剂，渗透剂会在压力容器表面进行扩散，如果渗透剂在分布时遇到了表面裂缝、凹陷等问题，那么此时渗透剂会沿着裂缝或凹陷进行渗透，随后将其他渗透剂进行清除，残留下的渗透剂所在位置，便是压力容器目前存在故障的部位[6]。和磁粉检测技术类似，该方法在应用过程中，能够对结构表面的一些应用问题进行准确识别，如管道表面裂缝、焊缝裂隙等，可以在较短时间内完成检测任务，得到可靠的检测数据。同样该检测技术在应用中，只能对压力容器表面问题进行识别，对于内部问题无法识别，如果想要对压力容器内部情况进行检查，还需要利用其他手段来完成。

3.6涡流检测技术

在应用无损检测技术时，涡流检测技术也是经常使用到的技术类型，而且该技术在应用中的主要原理在于，利用摆放在区域内的仪器设备，沿着某方向建立交变磁场，压力容器多以不锈钢材料制作，钢材料在建立的交变磁场中，也会出现涡流的情况，在遇到不同形态的钢结构时，其产生的涡流大小、涡流形状也存在着较大的不同，对于这些反馈信号进行采集，绘制图形，从而明确缺陷的具体位置。总结以往的应用经验，涡流检测技术的适用范围很广，可以对许多导电体结构表面裂缝进行准确识别，具备较强的是识别精准度[7]。但是该检测技术仅适用于具备导电能力的结构，对于无法导电的设备无法利用该技术进行识别，而且识别仅限于结构表面，而且其应用成本相对较高，一般适用于小范围设备。

3.7声发射检测技术

对于压力容器的质量检测，声发射检测技术也是经常使用到的技术类型，该技术的应用原理在于，利用摆放在区域内的弹性波释放仪器沿着某方向进行弹性波释放，在方向上出现不同介质时，此时弹性波渗透的速度和方向也会发生改变。对于这些反馈信号进行采集，绘制图谱图形，从而明确缺陷的具体位置，搭配数据信息的分析结果来提升分析内容的实用价值。总结以往的应用经验，声发射检测技术的适用范围很广，可以对压力容器目前的工作状态进行动态监测，但是也需要考虑应用检测过程中干扰因素，做好排除工作，提高检测结果的使用价值[8]。

4结语

综上所述，作为工业生产必要设备之一，压力容器的运行稳定性关乎工业生产效率和人员安全，需应用无损检测技术保障压力容器在制造、安装以及运行阶段保障其功能与性能的最大化发挥，为工业生产的高质量、高效开展提供支持。

参考文献

[1]顾晨阳.新无损检测技术在压力容器检验中的应用[J].清洗世界,2020,36(07):50-51.

[2]赵浩生,牟旭.压力容器无损检测——漏磁检测技术[J].中国设备工程,2020(14):140-141.

[3]王成睿.压力容器检验中常用无损检测技术的应用[J].黑龙江科学,2020,11(12):176-177.

[4]贺志强.基于无损检测技术的A公司压力容器质量改进研究[D].内蒙古科技大学,2020.

[5]刘建华.无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术研究[J].农家参谋,2020(10):202-203.

[6]吴文杰.压力容器无损检测技术的选择及应用[J].装备维修技术,2020(02):290-291.

[7]黄川.压力容器的无损检测技术与作用分析[J].现代制造技术与装备,2020(04):133+135.

[8]沈强,袁红.金属压力容器压力管道裂纹无损检测技术研究[J].中国金属通报,2020(04):211-212.

作者：孙涛 马小强 魏孔山 单位：天华化工机械及自动化研究设计院有限公司