压力容器无损检测新技术的原理和应用

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:付红栓 李赵 金立玺
[导读] 摘要:随着当今社会现代化水平的发展,我们追随着世界全球化、经济、科技以及文化的多元化发展,我国也步入了信息化的时代。
        上海市特种设备监督检验技术研究院  上海  200062
        摘要:随着当今社会现代化水平的发展,我们追随着世界全球化、经济、科技以及文化的多元化发展,我国也步入了信息化的时代。为了实现现代化,国家在近年来一直坚持城市化进程的发展。在这个过程中,工业生产成为实现现代化的一个重要课题,其发展进程也有了一大跨步。其中无损检测技术也不断创新和完善,本文就针对当前在压力容器中运用的无损检测技术的新发展进行研究,掌握其工作原理以及应用方式。
        关键词:压力容器;无损探伤;技术原理
        当今全球化趋势的显著发展,科技水平的不断提高,自动化技术代替人工在各行业开始兴起,检测技术产业的应用最为明显。目前,工商业商品的不断多元化,随着大环境的变化,应用自动化的无损检测技术于工业生产,可以更加高效的完成作业,保障人员的安全,同时降低作业中人工误差带来的损失。因此,其被广泛应用于化工、机械生产、纺织、核能等各个领域中。
        一、 压力容器无损检测技术的概述
        所谓的无损检测主要是指在对压力容器进行必要的技术检测过程中,不改变其内部的结构,不影响其原本的性能的前提条件下进行的一种检测手段,相比其他检测技术而言,更具安全性,属于一种保护型检测技术。由于压力容器在制造过程中,其基本构造相对复杂,自身具有许多的性能,并且自身的形态也存在较大差别,所以对压力容器进行检测时,采用无损检测能更大程度的保证其后期运行的安全稳定,并提高检测的质量。在对压力容器进行具体的实际检测时,必须严格按照相关的规章规定的标准执行,选取最有效的检测技术进行检测,保证检测结果的高质量。
        我们对压力容器所采用的无损检测技术主要有四种传统方式。包括射线检测技术,即对于进行压力容器的无损检测有着十分重要的意义,作为无损检测的一种,该项技术对结构化的要求十分敏感,所以在对压力容器进行检测时,可以有效地对其内部结构进行检测分析,并对其正常运行展开检测;超声波检测技术,主要是利用其超声波的作用,在对物质不具有破坏性的前提条件下,对应用的材料以及机械设备等进行检测,对其内部的缺陷、表面遗留的裂痕等进行检查的一项工业生产技术;渗透检测技术,主要是通过运用毛细现象对所检测物质的表面缺陷进行检查的一种方式;以及磁粉检测技术,是通过把磁粉作为显示介质来对内部缺陷进行检查的方式。近些年来,我国在科学技术上的大量投资建设,有力推动了无损检测领域的新发展,更多先进、前卫的技术被研发并投入使用。
        二、 压力容器中无损检测的新技术类型
        2.1 磁记忆检测(MMM,Metal magnetic memory)
        所谓的磁记忆检测方法,主要是指一种要利用金属的磁性这一性能,来对需要检测的构件的某一部位通过应力进行检测,属于无损检测新技术中的一种。该项新技术主要是应力集中和疲劳损伤的检测方式,克服了原有的检测手段在技术上的缺陷。因为压力容器在其运作过程中会受到外界因素的干扰,比如说一些介质、内外部的压力、温度等影响,从而导致其某一部位出现裂纹、间隙等问题。我们所说的应力集中区,就是指压力容器中最容易受损的部位,或者是最薄弱的区域,根据相关的报告显示,至少有52%以上的缺陷或隐患发生于此,影响着压力容器的正常运行。因此,采用磁记忆检测技术对应力集中部位进行检测,可以通过无损探伤功能,进行及时的扫查,在对该部位进行常规的检测,从而判断出问题所在。

该项新技术的优点在于,解决了传统检测技术的弊端,可以在不影响金属根本属性的基础上检测出损伤部位,可以进行微观下的检测。除此之外,该技术所需的仪器设备一般都配有电池,不需要电力等辅助,应用过程更加便捷,通过自动化在线检测,有效的提高了安全指数。
        2.2 红外热波无损检测(Infrared Thermal Wave NDT)
        第二种新技术就是红外热波无损检测,主要采用了红外线的辐射原理,通过对所需检测的构件部位进行扫描,来最终判断其进表面的缺陷,或者由于存在缺陷,引起了高温现象的检测。这一技术是当前最新研发而来的,一种跨越学科的无损检测技术,需要通过计算机的控制来进行脉冲式加热,以便于信号的传输和采集。其与传统的无损技术相比,更具广泛性,并且检测速度进行了极大的提升,符合当前自动化技术的时代趋势。
        2.3 超声相控阵技术(Ultrasonic Phased Array NDT)
        超声检测式无损检测中应用最普遍的技术,根据这一名称可知,相控阵技术是在超声检测技术的基础上衍生的新技术,它具有更加灵活的多声束成像技术,并且聚焦性能得到更好的改进。在具体检测任务中,不再像单探头那样一直移动,仅需沿着焊长平行扫查即可实现检测,但就我国目前来看,仍处于起步阶段,还需要大量的投入研发。
        2.4 激光无损检测(Laser NDT)
        根据激光自身具有的单色性好、集能性强等特征,也不断被无损检测领域所研发和使用。该项技术中分为多种类型的检测技术,比如说激光散斑技术、激光超声技术以及激光全息等。其中激光超声检测技术有一突出优势,就是非接触性检测,避免了耦合剂的负面作用,更加适用于复杂的检测构件中。
        2.5 微波无损检测(Microwave NDT)
        微博无损检测技术,主要是通过微波这一电磁波为介质,来进行信息的传递,将所需检测的构件进行无损检测,来以次扫查其内部是否有缺陷。该项技术的突出特点是属于检测速度较快,可实现实时监测,更加有助于工作的有序进行。并且其扫描的效果最佳,所提供的信息数据更加可靠。
        三、 结束语
        综上所述,我们可以看出为了保证压力容器在检测过程中不受损坏,提高其检测效果以及质量,都开始大规模采用无损检测新技术。对于每一种无损检测技术而言,即使工作原理、功能及范围都存在差异,但都对检测的物质起到了很好地保护作用。通过对该领域的技术进行不断创新和优化,可以更好的实现对压力容器内部缺陷的检测,保障其运行的安全稳定。
        参考文献:
        [1]王朝霞;宋金刚;陈克;韩再学;张卫民;刘红光;袁俊杰;;基于金属磁记忆方法的压力容器检测技术[J];压力容器;2017年12期
        [2]刘洪会;殷红旗;;TSG R004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》对无损检测规定变化的探讨[J];无损探伤;2018年03期
        [3]王强;张广兴;王志永;敬尚前;孙涛;陈二松;郭京洋;;热力系统压力容器测厚检验重点及案例分析[A];全国冶金自动化信息网2019年年会论文集[C]
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