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压力容器制造过程中无损检测的应用刘灿汝

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：郑广栋刘灿汝

[导读] 摘要：压力容器是一种特殊的设备，其特殊性体现在工作环境的高压和高温，且对质量检测有着极高的要求，在使用过程中一旦发生爆炸或泄露，将会造成无可挽回的损失和伤害。

        山东鼎鼎泰设备制造有限责任公司山东泰安 271000
        摘要：压力容器是一种特殊的设备，其特殊性体现在工作环境的高压和高温，且对质量检测有着极高的要求，在使用过程中一旦发生爆炸或泄露，将会造成无可挽回的损失和伤害。因此，需要对处于制造过程中的压力容器进行相应的无损检测，一方面是为了保证压力容器具有合格的质量和安全，对压力容器不合规格的制造工艺进行优化和改善，另一方面也是为了减少资源的浪费。鉴于此，本文主要分析压力容器制造过程中无损检测的应用。
        关键词：压力容器；制造过程；无损检测
        1、概述
        压力容器的安全质量，与社会稳定和人民财产及生命安全有着密不可分的联系，因此，压力容器在出厂时的质量和是否存在“先天性”安全隐患是确保使用环节的一个先决条件。无损检测是金属压力容器在制造过程中的一个重要质量检验项目，对于焊制金属压力容器而言，针对对接焊接接头埋藏缺陷的无损检测方法以射线检测为主、超声检测为辅。《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG 21-2016）第 3.2.10.2.2.3条款要求，对于不要求进行全部无损检测的压力容器，其每条 A、B 类对接接头应当进行局部无损检测（射线、超声和 / 或 TOFD），从应用场景的要求来讲，制造企业生产的大多数压力容器都需要进行局部无损检测，仅就无损检测执行比例带来的风险而言，大多数容器在出厂时具有一定程度的风险，因此，局部无损检测抽查方案的设计极为重要。
        2、压力容器制造过程中无损检测的应用
        2.1、超声波检测
        现如今有五种使用较为广泛的无损检测方式，其中超声波检测是最为普遍的一种。利用超声波具有直线传播的特点，对的压力容器进行有效的检测，并且根据反射波的规律来对压力容器出现的破损情况进行检测和判断。因为超声波自身具有非常大的能量，所以在固体的工件中，传输损失的能力就非常的小。因此，利用超声波技术对压力容器进行无损检测会有非常高的准确性。除此之外，超声波还有另一个特点，那就是在不同的介质中，超声波具有不一样的传播速度，利用这样一个特点，还可以对压力容器的内部进行全方位的检测，一旦压力容器金属中出现气泡和杂质等等。那么超声波在检测的过程中，就会出现一些变化。不仅如此，还可以精准的检测出，压力容器中的缺陷位置、形状和深度等。
        2.2、渗透检测
        渗透检测是把压力容器工件的表面上涂上一些荧光的材料或者是一些染色能力较强的渗透剂，在放置一定的时间之后，采用毛细管渗透的方式可以渗透工件材料的开口处缺陷，然后去掉剩下的渗透剂。按照同样的方式在工件的材料表面涂上显像剂，这样就可以通过一定的光源来将工件材料的缺陷表现出来。从而查找出缺陷所在，这样的方式具有非常高的灵敏性，而且检测成本较低，但是因为受到工作原理的影响，只能检测表面的开口缺陷。
        2.3、射线检测
        射线检测是一种穿透性极强的检验方法，可实现对压力容器内部构件、零件缺陷的检测。其实现原理主要是借助射线穿透过程中因为介质不同而受到的阻力变化，根据穿透过程中的阻力差异判定压力容器零件缺陷位置。射线检测的主要优势在于：可以直观获取缺陷图像信息，实现对压力容器缺陷部位的定性和定量检测，对于获取的检测结果能做到长时间保存。其不足之处在于使用成本较高。
        2.4、磁粉检测
        磁粉检测方法主要用于铁磁材料压力容器的检测。其实现原理主要是借助于磁场效应，当压力容器表面某个部位因为发生磁化反应后出现不连续现象后，就会产生漏磁场，在光照条件下，可根据磁粉存在的痕迹来判定容器表面存在缺陷的位置、范围大小及严重程度。磁粉检测方法的主要优势在于以下两点：一是较强的直观性和灵敏度。这种检测方法能直接看到缺陷的位置及形状，判定的灵敏度高；二是操作简单，成本低廉。

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仅需要磁粉就能实现对压力容器表面缺陷的无损检验，不仅操作程序简单，而且花费的成本较低。其不足之处在于仅能用于铁磁材料的压力容器检验，例如合金、Fe、Ni 等，在压力容器的材质上存在较大的限制。
        3、强化压力容器制造过程中无损检测的质量管理方法
        3.1、保证检测质量符合相关规定
        压力容器或多或少都会有一些缺陷，并不存在完全没有缺陷的产品。为此，相关部门对其质量检测也具有较高的要求，同时也提出了一系列的规定，其中存在的缺陷只要能够在规定中允许范围内，就可以断定为合格产品。然而一旦出现严重的缺陷问题，就会断定为不合格产品，以此来决定是否返修或者报废。在对其检测时，应深入了解其相关规定，并且对其进行自检、专业检测、相互检测等多种方式进行共同检测，并且有专业人员进行检测工作，进而为压力容器无损检测提供保障。
        3.2、选择相适应的检测设备、设施和器材
        在开展压力容器检测的工作中，使用相关设备、设施以及器材都是不可或缺的，在选择这些设备器材的时候，需要结合相关检测方案和实际情况来选择最合适的检测器材，并对其进行前期检查，进而保证所选的设备能够正常运行，一方面确保检测结果的精准性；另一方面能够保证检测人员的人身安全，在此基础显示出的真实情况。
        3.3、保证检测人员具有相关资格
        在进行检测工作中，检测人员专业素质直接影响着检测的质量效果，若是工作人员对检测方案不了解，也就不能够严格按照制定的方案进行检测，为此导致检测结果不准确，严重时将会造成人员伤害。在检测的过程中，应当对工作人员资质进行严格要求，确保该人员具有检测能力，对用人单位而言，为了满足不断更新的需求，应当结合的实际情况对其检测工作人员实施培训工作，以此来确保检测人员技术方面是否满足检测要求。
        3.4、确保检测结果的可追溯性
        在进行检测的中，需要对检测过程实施全过程跟踪记录，为检测结果的可追溯性提供保证，其中包括检测详细记录、检测报告、质量控制、记录保管等相关内容。通过对检测结果实行可追溯性记录，可以使检测工作效果控制在方案标准范围内，促使检测中的各项环节能够满足预先制定的方案要求，进而保证检测质量。
        3.5、无损检测中的校准工作
        在无损检测过程中，首先需要对模拟源进行校准工作保证，在选择模拟源时可以选择声波发射作为信号，在校准的过程中要保持30度的夹角，同时要选择三次或以上的数值进行平均值取值分析处理。其次要对信号处理器进行相关的校准工作，保证信号处理器都处于正常的工作状态。另外还需要对相关设备的灵敏度进行校准，在开始之前或开节结束之后都需要进行一次测量校准工作保证模拟源的处于换能器周围相关的范围内。最后要对发射源的部位进行进一步的校准工作，保证发射源的位置在计划之中。
        总之，无损检测技术是当下应用最广泛最受欢迎的检测技术，很多厂家在制造过程中都会采用射线检测、超声检测和渗透检测等方式来对压力容器进行检验和测算。为保障压力容器制造过程的安全，检验人员应格外注意检测的程序和方法，确保过程的合理与严谨。
        参考文献：
        [1]陈梦诗.浅谈金属压力容器制造过程中局部无损检测抽查方案设计[J].中国设备工程,2020(09):142-143.
        [2]马俊.压力容器制造过程中无损检测的应用[J].科技风,2020(09):161.
        [3]王科.压力容器监督检验中射线检测控制的探讨[J].石油和化工设备,2020,23(03):75-76.
        [4]姚小静,韩伟,韩明,李俊婷,岳明.压力容器制造过程中异种钢焊接工艺及无损检测方法研究[J].石油工业技术监督,2019,35(05):38-40.