景战军 闫歌
新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院新疆830011
摘要:无损检测是指在对检测对象不造成损坏的基础上,通过对合理的技术进行应用完成相应的检测作业,掌握检测对象存在的缺陷,进而对检测结果进行分析和评价。压力容器的运行环境恶劣,在长期运行下设备会存在不同的损伤模式,如腐蚀减薄、环境开裂、材质劣化等,这会导致压力容器在运行期间出现严重安全隐患。因此,要采取合理的措施对压力容器在运行期间存在的缺陷问题进行检查,保证压力容器在运行时的安全性。
关键词:压力容器;无损检测;检测方法
1压力容器无损检测技术的概念
正常情况下,应用在压力容器中的无损检测技术都采用的是具有科学性的仪器或者先进的专用设备,从而对压力容器的安全性进行检测,同时针对其检测过程中的准确度也有比较严格的要求,并且要最大限度地降低对压力容器的损坏,在此基础上来完成对压力容器的制造材料、焊接质量、结构和使用情况的检验工作。而无损检测技术对于压力容器的检验而言,存在一定的优势,比如其在检测过程中不会影响到压力容器主要结构,并且检测结果的精确度较高,能够很好地保障其安全稳定地运行。这也证明了无损检测技术在压力容器的检测中有着举足轻重的作用。但是,无损检测技术所涉及的技术内容比较多,因此必须在明确压力容器的使用介质、结构、制造工艺、使用参数条件和制造材料等具体内容的基础上,对无损检测技术进行合理选择。
2压力容器检测中几种常用的无损检测方法
2.1超声波检测方法
在对超声波检测方法应用前,为了确保最终检测结果的合理性,要对超声波检测方法进行全面学习和研究。超声波检测方法在实际应用期间的原理与超声波的在工件中的传播特性有关。对于金属材料的压力容器,超声波检测常用的频率主要集中在0.5~10MHz,能量高,在传播过程中能量损失小,传播距离大,穿透性好,而且超声波方向性好,在材料中能够沿着指定方向快速传播。在压力容器检测中对超声波检测技术进行应用,若压力容器内部结构存在缺陷,超声波会与缺陷相互作用,改变传播方向或特征发生反射,此时,根据接收反射波的特征,就能够对压力容器存在的缺陷进行判断和评估,并且,能够依据超声波在传播时发生反射的位置,对缺陷位置进行判断。超声波检测在压力容器检验中的应用主要适用于检测焊接接头、锻件、铸件的埋藏缺陷等,以及在使用过程中无法对压力容器进行内部检验时,可从外部用超声波进行检测。该检测方法还具有灵敏度高、检测成本低、现场使用方便,对检测人员及环境无害等优点。但是,也存在一定缺点,无法对复杂工件进行检测,常用A型脉冲反射法检测结果显示不直观,结果不可记录,而且对检测人员的能力和经验要求都有着较高要求。
2.2射线检测方法
该检测方法在实际应用期间的原理就是利用射线穿透工件,射线在穿透过程中会因工件本身吸收和散射使强度减弱。如果压力容器局部存在缺陷,构成缺陷的物质的衰减系数和容器本身材料的衰减系数存在差异,这样就会导致射线强度存在差异,这也就是判断压力容器是否存在缺陷的依据。出现这种明显差异,工件后方的X光感光胶片感光程度将会发生显著改变,通过处理后,缺陷部分和正常部分的影像也会存在明显差异,主要表现为黑度上存在差异。对比度不同形成的影像能够帮助检测人员判断工件缺陷信息。这一检测方法的应用范围十分广泛,主要应用在压力容器制造时的焊接接头检测,以及定期检验过程中用超声波无法对缺陷进行定性的情况下,用射线辅助进行检测验证。射线检测的主要优点就是检测效果直观,而且方便记录,可以更好地完成对压力容器中夹渣、气孔等各种不同类型缺陷的检测。其缺点就是对面积类型的缺陷的检测效果差,如果在检测时,照相角度不合理,容易出现漏检问题,以及检测厚度受到射线穿透力的限制,而且检测的速度较慢,对检测人员及检测周边的环境有伤害,需要采取相应的防护措施。
2.3磁粉检测方法
磁粉检测技术是无损检测技术中较为常规的技术之一,也是压力容器无损检测中主要使用的方法之一。在压力容器检测中应用磁粉检测技术,其所涉及到的内容主要是针对探伤的效果。在磁粉进行探伤的期间,其压力容器结构的不连续性,并由此引起其周围的磁感线也随之发生相关的变化。而漏磁场也会在扭曲变形后进一步形成,这样就会导致磁粉被吸附,同时其会以各不相同的形态展示出来。工作人员可以直接对相关的磁痕进行观察,从而准确判断出所存在缺陷的形状大小及位置等信息。此外,由于磁粉检测技术操作简单方便,成本低廉,并且利用此技术对管道进行检测只需要小范围的检测就可以对整体质量情况进行评估,同时具备较强的适应性,因此可以有效提高检测效率。
2.4渗透检测方法
该检测方法主要是对毛细作用原理进行应用,将渗透剂涂抹在压力容表面,涂抹的渗透剂能够逐渐渗透到压力容器表面的裂缝缺陷中,去除表面多余的渗透剂后,经过干燥后,利用显象剂涂抹在工件表面,在毛细作用下显像剂将渗入缺陷中的渗透剂重新渗回表面,进而完成对压力容器上存在的各项缺陷的精准显示。可见,通过对渗透检测方法进行应用,能够完成对压力容器内外表面的焊缝、冷裂纹、延迟裂纹等各种不同类型的开口缺点,而且能够进一步检测压力容器的基材表面和热影响区域处存在的开口缺陷,例如,能够完成对应力腐蚀、晶间腐蚀等各种不同焊缝缺陷情况的检测。渗透检测具有成本低、结果直观、操作简单,既可以检测磁性材料,也可以检测非磁性材料。但是,如果压力容器表面因外来因素造成开口堵塞,则渗透检测就难以检出。
3无损检测方法在压力容器检验中的应用措施
3.1对压力容器的资料审查
对于使用单位来说,应做好管道组成件、安装资料、设计资料等运行参数,质量证明文件的准备工作,及时为检验单位提供管道安全隐患监护措施实施情况记录、开停车记录、运行记录、管道检修报告、管道改造施工记录、管道故障处理记录、上次全面检验报告、年度检验报告和压力容器使用注册登记明细表等数据。
3.2无损检测技术综合应用
不同无损检测技术优缺点各不相同,综合应用各种无损检测技术能够更好地完成对压力容器的检测。例如,在有些无法在容器内部进行检验时,在外表面采用超声波检测对压力容器进行埋藏缺陷检测,再结合磁粉检测或者渗透检测对压力容器进行外表面检测,针对压力容器中可能存在的缺陷部位进行重点检测,进而提升检测质量,确保检测结果可信度,方便后期缺陷处理作业的开展,排除压力容器存在的安全隐患。
4结语
在压力容器检验中应用无损检验技术对于问题的排查和解决都有较为重要的意义。在生产过程中要尽最大的努力避免发生安全事故,尤其是主要依赖于压力容器生产的企业,更要把其安全运行放在重点监控位置,在保证运行效率的情况下还要保证其运行环境安全稳定,如此才能够最大限度地减少安全隐患。因此要将无损检验技术合理应用到压力容器检验中,从而为生产企业经济效益的增长和稳定的发展奠定坚实的基础。
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