无损检测技术在海上压力容器检验中的应用

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年2月4期   作者:周宏乐
[导读] 近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展
        周宏乐
        湛江中海石油检测工程有限公司 524057
        摘要:近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展,涌现出大量的工业企业。压力容器作为现代工业生产中必备装置,其在许多领域都有着广泛的应用。作为承压设备,压力容器使用过程中的安全具有至关重要的意义。因此对于压力容器需要对其构成材料表面缺陷、内部结构及零部件等进行无损检测,以此来对设备存在的缺陷进行评价,保证压力容器使用性能的安全性。本文就无损检测技术在海上压力容器检验中的应用展开探讨。
        关键词:压力容器;无损检测;应用
        引言
        随着现代工业的快速发展,压力容器已广泛用于社会生产生活的各个领域。压力容器作为特种设备,正朝着大型化和复杂化的方向发展,为我国经济的提升做出巨大贡献,但是其复杂的结构、有毒有害的介质及高温高压的运行条件都给检验工作带来一定的难题,为了避免特种设备事故的发生,需要高效的检测手段来帮助排除压力容器的安全隐患,无损检测技术作为一种理想的检测手段,具有安全、可靠、环保等优点,在压力容器检验中广泛应用。
        1无损检测技术特点
        与传统破坏性检测进行比较:(1)无损检测技术工作范围全,检测信息安全可靠,可对被检测对象进行100%的全面检测。(2)其检测互容性好,即同一零件可同时或依次采用不同的检验方法,而且又可重复地进行同一检验。(3)检测具有全程性,不仅可对制造用原材料、各中间工艺环节直至最终产成品进行全程检测,也可对服役中的设备进行检测。除此以外,检验的同时对于被检测的对象及其性能没有任何破坏,因此广泛地应用于各类特种设备检验中。从无损检测方法来看,目前常用的无损检测方法有超声检测、渗透检测、磁粉检测、射线照相检测、声发射检测,涡流检测等。
        2压力容器检验中无损检测技术的应用
        2.1超声波检测技术的应用
        利用超声波无损检测技术对压力容器检测过程中,主要依赖于超声波的传播反射原理来判断压力容器的缺陷。超声波无损检测方法在压力容器制造过程中应用较为于一体,通常会利用超声波脉冲型反射式探伤仪来进行探测,能够准确对压力容器锻件、焊缝内缺陷等进行准确检验。在压力容器检验过程中,超声波探伤仪具有较多的优势,而且不会对人体产生危害。
        2.2磁粉检测技术在压力容器检测中的应用
        在应用磁粉检测技术进行压力容器缺陷检测时,工作人员通过检测压力容器表面的磁粉泄漏情况查找泄漏点。在开展磁粉检测工作时,需要注意以下几个内容。第一,磁粉检测技术通常应用在正在运行的压力容器中,对于一些还没有投入使用的压力容器,则不适合采用磁粉检测技术,无法得到准确的结果。在开展压力容器检测时,检测人员必须要根据检测设备的具体类型和情况,有针对性地选择检测方式。第二,磁粉检测技术需要在缺陷处产生较大的压力,才能促使磁粉充分融入到材料中,并在压力容器内部出现磁场标记。对于一些较小的泄漏,由于压力不足导致磁粉检测效果不佳,这就需要结合其他检测方法共同进行,进而精确检测出压力容器的泄漏位置与故障类型。第三,磁粉检测技术对周围环境要求比较高,所以在使用磁粉检测技术对压力容器进行探伤时,工作人员要确保环境参数满足检测需求,提高缺陷检测结果的精确性与有效性。
        2.3渗透检测中的应用
        在毛细管的前提作用下,对压力容器存在的缺陷进行检测的方法就是渗透检测,就是使用不相同的检测工件的染色剂或者荧光剂,并且将它们涂抹在被测工件的表面,经过长时间的渗透,染色或者荧光剂就会渗透到这些缺陷中,就去除被检测工件表面存在的多余渗透液,并且涂抹显像剂之后,利用一定的光源照射,就可以清楚的看到被检测工件存在的缺陷。关于该技术的应用,主要是用于疏松多孔材料之外的各种材料,也适用于形状比较复杂的工件,对同时存在几个方向的缺陷可用一次探伤操作完成检测。

但它也具有很大的局限性,第一,检测灵敏度比磁粉探伤低,检测工序多、速度慢。第二,只能够对工件的表面缺陷进行检测,材料成本较高,检测剂大多易燃有毒,必须采取有效措施保证安全。
        2.4射线检测中的应用
        射线检测是借助X、r、中子射线,介质传播期间的能量衰减特点,结合不同的缺陷与被测工件进行,相同强度并且均匀的射线,衰减也会存在差异。强度不均的返回射线利用荧光屏、胶片就能直接分析、检验部件状态。因为射线对生活环境与人体健康会带来很大影响,所以在使用时必须谨慎。
        2.5相控阵检测中的应用
        超声相控阵技术经历了几十年的发展,初期主要应用于医疗领域。后来随着技术的进步和成本费用的逐年降低,特别是数字电子和DSP技术的发展,使得精确延时越来越方便,并逐步解决了系统的复杂性、固体中波动传播的复杂性等问题,使超声相控阵技术在工业无损检测应用发展尤为迅速并应用越来越广泛。工作原理超声相控阵是超声探头晶片的组合,由多个压电晶片按一定的规律分布排列,然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个晶片,所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面,能有效地制发射超声束(波阵面)的形状和方向,实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。它为不连续性的形状、大小和方向提供出比单个或多个探头系统更大的能力。相对于普通超声检测,相控阵检测检测主要优点是:可以检测复杂形状的物件、检测范围更大,检测精度更高,并且可以提供更多的数据给检测人员,帮助检测人员判断缺陷性质。
        2.6电磁涡流检测技术的应用
        在利用电磁涡流检测技术来对压力容器检验过程中,其以交变磁场作为主要依据,当电磁与压力容器接近过程中能够产生一种封闭环状电流,即电磁涡流。在具体检测过程中,主要是利用涡流在压力容器不同部位的差异性反应来对不同部位的缺陷进行确定。在实际检测过程中,如果电磁涡流具有二盼平衡的状态时,则表面压力容器没有缺陷及不足。但当电磁涡流发生变化时,则表明导致其发生变化的部位存在缺陷。利用电磁涡流检测技术对压力容器检测过程中,能够准确找到压力容器存在缺陷及不足的位置,因此在实际检验过程中具有广泛的应用。
        3压力容器检测需要注意的事项
        在对压力容器进行检测之前,首先要根据被检物的材质、结构、形状、尺寸对可能存在的缺陷类型、形状以及位置等进行估计,还要根据无损检测方法的特征选择适合的方法,例如:检查工件表面的细小裂纹就不能选择射线和超声检测,而应采用磁粉或渗透检测。其次选用检测方法的时候,要对检测目的进行充分认识,不是片面的追求产品的高质量,而是在确保安全的基础上保证产品的经济性。最后在无损检测应用中,任何一种检测方法都不是万能的,因此要尽可能多地同时采用多种相结合的方法,这样既可以促使检测方法之间能够优劣互补,也可以获取更多的信息资源。
        结语
        综上所述,压力容器属于我国特种设备范畴,使用安全性以及稳定性非常重要,加强对压力容器的检测能够及时查找出细小的缺陷,从而根据缺陷类型和位置采取有效的措施进行弥补,预防重大事故的发生。此外,随着各种无损检测技术的应用,工作人员需要不断提高自身的专业能力和素养,提高对检测数据的分析和识别水平,保证检测数据分析的专业性。
        参考文献
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