唐永强
江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院;江苏 扬州 225000
摘要:作为高风险的特种设备之一,压力容器使用中的安全问题一直是社会各界普遍关注的热点问题。如果在使用过程中压力容器出现使用不当或故障,将会导致压力容器出现泄漏,甚至引发爆炸等安全事故。为此,加强无损检测技术的应用能够切实有效地提升压力容器使用质量,在不损伤压力容器性能的基础上,准确地检测压力容器的内部结构,从而提升压力容器应用的安全性。鉴于此,文章对压力容器无损检测技术的应用进行了研究,以供参考。
关键词:压力容器;无损检测;技术要点
1压力容器与无损检测技术概述
压力容器作为一种特种设备中的承压设备,种类较多,应用广泛,尤其是在工业领域中的石油化工、机械加工等生产行业,其主要特点一是结构的复杂性,这一特点是为了适应不同行业的生产需要;二是设计的专业性,由于压力容器长期在高压、高温、高腐蚀性等极为恶劣的环境下运行,为了在确保在安全与稳定的前提下实现其功能,压力容器在设计上具有较强的专业性。三是对其安全性要求较高,压力容器介质的易燃、腐蚀、剧毒等特点决定了压力容器存在较高的易爆风险,甚至会引发严重的安全事故,因此,在压力容器的制造规范和标准上具有较高的安全性要求。通过调查研究发现,焊接质量问题是压力容器安全事故的重要原因之一,因此,准确对压力容器焊缝质量进行监测和检测是保证压力容器安全运行的重要措施。无损检测技术是通过借助先进的仪器设备,在不影响被检测对象的结构和性质的前提下,全面、准确、可靠地探测出压力容器表里是否存在缺陷一项先进技术。当前的无损检测技术,简单概括来说主要有目视法、超声波法、涡流检测法等,这些技术各有特点,适用于不同的的检测需求。
2无损检测技术在承压设备检验中应用的重要性
无损检测技术是在不损伤被检测物使用性能和形态的前提下,通过测量因物质内部缺陷或组织结构差异引起的物理量变化,了解和评价被检测材料、产品和设备构件的性质、状态、质量以及内部结构等的一种特殊检测技术。它在检测过程中不但能检测出设备在制造过程中存在的缺陷,还能保证不影响到承压设备的质量。随着科学技术水平的不断提升,人们对承压设备的要求越来越高。因此,特种生产企业应不断提升质量,在承压设备制造中充分发挥无损检测技术的无损伤、高灵敏等优势。此外,在高应力、高温以及高循环载荷等复杂恶劣条件下和恶劣环境中工作的零部件或构件等,仅利用一般的外观检查、尺寸检查和破坏性抽检等方式已经不能满足要求,需要充分应用无损检测技术全面检查材料的内外部。目前,承压设备制造的检测方法有很多,不同检测方法的用途也不同,应根据实际情况具体选择,以保证承压设备制造质量。
3压力容器检验中无损检测技术研究
3.1超声波检测法
该技术是向检测对象发出声波,当声波作用于不同的物质材料或同一物质材料的不同形状,就会发生反射或被物质吸收,专业技术人员通过对反射的声波进行采集分析,来判断检测对象内部是否存在质量缺陷,质量缺陷所在的部位以及面积的大小。这种检测方法对于检测对象内部是否存在裂纹、分层、折叠现象的检测尤为精准。由于声波具有较强的发散性,能够通过发出声波,一次性检测较大面积的检测对象,检测速度快、检测效率高、检测成本低是这种检测方法的突出优势,因此,在企业生产实践中,这种检测技术是应用范围最广的无损检测技术。但是,这种检测技术存在较为突出的不足。检测仪器无法通过直观的检测数据或声波收集图像对检测结果进行直接反应,只能通过专业技术人员对仪器的实践操作进行分析,得到的检测结论的准确性和客观性不足。一方面,这种检测技术如果直接作用于体积较小或者厚度比较薄的检测对象,检测对象对于声波的吸收或反射的差别就会极其细微,这样一来,就难以得到准确的检测结论;另一方面,检测对象表面附着的杂质也会对检测结果产生较大的影响,在检测开始之前,要率先对检测对象的表面进行细致清洁,才能够确保检测结果的准确性。因此,这种检测方法,一般是同其他检测方式配合进行使用。
3.2射线检测方法
射线检测方法是压力容器检测方法之一,与超声波检测方法一样,也是常见的无损检测方法。其工作原理为:利用射线进行工件的穿透检测,一旦发现遇到阻力,就说明压力容器中存在着缺问题。主要是因为该缺陷构成物质的阻力系数和工件组成的物质阻力系数有所不同,因此,射线的强度就会有所不一,二者之间会存在较大的差异,这就是判断缺陷是否存在的依据。当这种明显的差异产生时,工件后方的X光感光胶片的感光程度也随之变化,处理后可以发现,工件正常部分与缺陷部分的影响是不同的。主要体现在黑度的不同,从而帮助检验人员进行工件缺陷信息的判断。这种检测方法应用范围较广,大多应用在压力容器制造过程中焊缝检测中。优点是检验效果比较直观,而且检测结果也可以直接进行保存和记录,能够更好的进行气孔、夹渣等缺陷检测。缺点则是对于面积类型的缺陷检测效果较差,若是照相角度不当,很容易出现漏检等问题。
3.3磁粉检测方法
磁粉检测方法主要是指针对具有铁性材料的工件进行检测,一旦工件存在着缺陷,其材料就会出现不连续性。在实际检测过程中,检测人员只需要将磁粉洒在工件表面,在光照条件下就会呈现磁力线,而缺陷之处也就是磁粉所在的地方。区别于以上检测方法,磁粉检测方法的适用范围较广,无论是焊接坡口、焊接过程的检测,还是锻钢零件与焊缝表面质量的检测都能进行有效的应用。优点是工件缺陷信息展示较为全面,且便于检测人员进行操作,成本较低。缺点主要是受到了压力容器工件材料的限制,只能是检测被显著磁化的铁磁性材料制成的工件。
4无损检测方法在压力容器检验中的综合应用
4.1正确把握检测时机
正确把握检测的时机是基本的要求,同样是综合使用无损检测方法的基础前提条件。只有先把握好检测的时机,才能使得各项无损检测方法得以有效综合运用,进而最大程度的确保压力容器的质量不被损坏。而在实际进行检测时机选择时,应当注意结合检测的目的加以充分考量,这样能够及时发现压力容器所存在的缺陷之处,方便后期更快地采取一些补救措施。
4.2科学选择检测方法
由于无损检测方法有很多种,适用范围与检测优势都各有不同,所以在进行压力同期检测过程中,必须进行科学的分析与选择。首先,结合压力容器设备的材料质地、制造方法等进行资料调取与分析。其次,针对该设备可能存在缺陷或是变形的部位进行预测,最终选择一些比较适宜的检测方法,进一步保证无损检测结果的可靠性,使得所选择的检测方法更为科学有效。
4.3合理进行综合应用
综合运用无损检测方法是最为需要注意的地方。因为每种检测方法都可能有些缺点,而通过综合运用能够更好的加强压力容器的检验检测,互相进行弥补。因此,在必要时,检测人员应该采用多种检测方法进行检测,例如,采用超声波检测方法后,可以采用渗透检测方法,针对一些可能存在的缺陷进行探测,使得检测质量得到提升,检测结果也更为可信,方便及时进行后期的缺陷处理,取得良好的综合应用效果。
结语
综上所述,压力容器的无损检测技术对于保证其安全稳定运行发挥着十分重要的作用。压力容器的使用部门需要强化对压力容器的定期检验,并根据实际需求,选择适宜的无损检测技术,以便及时发现压力容器运行环节出现的故障,有效降低其安全风险,促进企业的安全稳定发展。
参考文献:
[1]孟伟权.压力容器检验方法分析与研究[J].机电信息,2019(15):147-148.
[2]张忠成.压力容器的检验措施探析[J].科技创新与应用,2019(2):129-130.