无损检测技术在压力容器制造及维修中的应用

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:李万林
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的无损检测技术有了很大进展,并在压力容器制造及维修中得到了广泛的应用。
        甘肃省特种设备检验检测研究院  甘肃兰州  730050
        摘要:随着科学技术的发展,我国的无损检测技术有了很大进展,并在压力容器制造及维修中得到了广泛的应用。目前在我国工业产业的各种产品生产过程中,压力容器已经成为了重要的组成部分之一。据了解,很多产业在进行产品生产时,对压力容器的使用考虑因素较多,因为它具有高危性的特点,是企业重大危险来源。若想提高企业的经济效益,企业在进行产品生产的过程当中,须花费更多的时间和精力,研究压力容器的制造及维修。
        关键词:压力容器;无损检测;应用
        引言
        当前由于我国经济的快速发展,锅炉产业技术以及相应的质量越来越受到关注。在检测锅炉方面,必须借助检测技术减少安全问题出现。通常锅炉压力容器的质量与锅炉质量息息相关,传统方式检测锅炉时往往出现一些问题,影响了锅炉的使用情况。因此在检测锅炉压力容器的过程中,可以借助无损检测技术,有效避免因缺陷而出现锅炉故障,有效优化锅炉质量。
        1压力容器的使用特点
        压力容器与其他普通转动机械设备相比,寿命使用较长,而且,压力容器由于无须承载高频率载荷所以其也不易发生磨损的情况,但即使如此,作为特种设备的压力容器在使用过程中仍极易发生事故。根据相关研究表明,我国由于压力容器而发生的安全事故达到0.14%,而发生这些事故的原因主要就是因为超载等问题造成的。除此之外,搞破坏性作为压力容器的主要特点,其只要发生爆炸,势必会造成周围20公里的区域造成破坏。
        2无损检测技术分析
        随着时代的不断发展,现阶段无损检测技术的应用范围越来越广泛,不管生产还是检验中对于无损检测技术的重要性都不言而喻。在所有压力容器的检测方法中,无损检测技术应该属于最为常见的方法,无损检测技术主要是针对压力容器的材质检测,利用专业的仪器设备对压力容器的制造工艺、内部质量情况、构造情况、使用介质情况等方面进行对应的无损检测。通过有效应用无损检测,可以规避对压力容器带来材料方面的损坏,并且可以对压力容器内部的微观结构加以探测。当然,针对不同构件之间的焊接情况也可以进行有效的分析和检测,使用无损检测技术就能为后续的设备检修工作、设备维修工作奠定良好的基础。在实际的工作环节,通过有效应用无损检测技术,其主要包含了超声波检测技术、渗透检测技术等,能针对压力容器的不同区域位置进行检测,选择有效的检测方法进行对应的操作,确保整个检测工作的效率和质量。
        3无损检测技术在压力容器制造与维修中的运用
        3.1射线检测
        通常射线检测借助射线在介质传播中能量衰减的情况进行判断,依据被测物体相应的缺陷变化情况,得到存在差异的射线,实现对缺陷的检测。当前虽然射线检测数据准确,可是存在极大的安全问题,其对人体往往产生一定的安全问题,因此使用并不广。
        3.2超声相控阵技术
        超声相控阵技术使用换能器与耦合器接近压力容器材料,对被检测容器进行分析,作为一种多声速扫描成像技术,相控阵超声波器使用由多个芯片构成的多阵源换能器可以接收超声信号,对收集到的超声波数进行分析,其在使用期间能够灵活地完成聚焦与超声波数偏移的工作,使用非常灵便,所以得到无损检测行业的关注。超声相控阵技术拥有操作灵活、工作高效、无辐射、无污染、定位准确等优点,但是在使用过程中仍然存在一定的局限性,超声相控阵技术对被检测物体表面有较高的要求,粗糙程度必须达到规定标准,才能提高缺陷定位的准确度。
        3.3磁粉检测技术
        在压力容器的无损检测技术中,磁粉检测也是常见的一种,其工作原理主要是利用工件缺陷以及不同材料存在不连续性,使得工件表面或者附近磁力线发生变化导致漏磁场。

吸附工件或者容器表面的磁粉,在合适的环境下可以见到磁痕,对比度较高的磁痕,按照磁痕进行分析与判断。该种检测技术缺点是:对被检测件的表面光滑度要求高,对人员经验和技术要求高,且能检测的范围也有限,无法进行大范围检测,消耗时间也长。优点:对压力容器无损,检测成本低,操作简单便利。
        3.4常规红外热成像技术
        由于压力容器外壳在局部往往容易出现高温的现象,可以借助无损检测中的红外热成像技术对压力容器进行探伤。在局部过程中,往往极易产生一定壳体损失,为了避免对容器产生损失,通常选用常规红外线成像技术。
        3.5声发射检测
        声发射检测技术应用在压力结构评估与完整性检测中,由于压力容器在使用期间容易受到外界压力、温度、介质等因素的干扰,使容器表面产生裂痕,在裂痕不断扩张的过程中,会发射出不同大小的声发射信号,通过相关信号可以判断容器表面裂缝的扩展程度,确定裂纹大小。使用声发射技术检测压力容器完成耐压试验,发现容器具备的缺陷,但是技术所用的设备在后期维修中需要支付昂贵的费用,同时检测期间容易受到很多干扰因素,从而增加工作的复杂程度。
        3.6涡流检验技术
        涡流无损检测技术作为无损检测的主要技术之一,其主要是通过交变磁场,进而针对检测设备的内部电磁感应产生的封闭电磁涡流进行数据方面的分析,最终得到设备的缺陷以及其余的检测结论。一般而言,涡流检测主要是在金属材料检测之中使用,不需要与锅炉压力容器的本体相互接触,就可以利用速度快、自动化的操作进行缺陷方面的检测。但是由于只适合在金属材料检测之中使用,所以对于锅炉本身形状、材质以及尺寸等方面都有着较高的要求。
        4压力容器检验中无损检测技术的使用原则
        第一,压力容器的形状、结构、大小等相关信息在进行检测前相关人员就应当进行收集整理,从而借助于这些数据对压力容器的缺陷主要发生位置进行大概判断;第二,在进行检测前相关人员应当根据压力容器检测目的选择较为合适的检测技术,譬如,如果是对压力容器细小缺陷位置检测,则可以采用磁粉检测法或者渗透检测法。因此,为了更好地确保检测结果的准确性以及精确度,相关检测人员必须要有效的结合自身的工作经验以及无损检测技术的不同特点进行选择。第三,由于各种无损检测技术都有其不同的局限性,所以,在对压力容器的同一位置进行检验时,相关人员可以综合的采用多种无损检测技术进行检测,从而确保其检测结果的准确合理性。
        结语
        总而言之,作为社会各界较为关注的热点之一,如果压力容器在使用过程中一旦发生失误,势必会造成压力容器内气体的泄漏从而引发爆炸等。如何确保高风险压力容器设备的安全使用就显得尤为重要。而无损检测技术在压力容器检测中具有较多的优势,所以此技术被广泛地应用在压力容器的检测中并发挥了不可替代的作用。通过无损检测技术的应用,可以及时直观地反映出压力容器缺陷问题,从而可以采取有效的方法及时地对缺陷进行处理,但即使如此,此技术仍存在不足之处,所以,还应不断地对此技术进行创新和完善,也只有这样才能更好地确保检测效果,有效的降低压力容器的检测成本,进而促进相关企业的长久稳定发展。
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