摘要:在对压力容器进行检验时,需要注意对被检容器的保护,检验时不能损伤被检容器,因此我们一般采取无损检测技术。通过无损检测技术的应用,能够提高我国压力容器的检验水平,降低生产企业的日常运行成本。无损检测技术有很多种,本文针对压力容器检验中的常用无损检测技术及实践进行研究分析。
关键词:压力容器检验;无损检测技术;实践探究
1无损检测技术概述
随着科学技术的持续发展,在工业生产过程中所采用的设备材料也在不断更新,现阶段,很多新型材料和设备的价格都十分昂贵,若在检验过程中出现损伤,不仅会对工业生产活动的正常开展造成影响,同时设备的维修或是更换也会对企业造成一定的经济损失。无损检测技术相较于传统的检测技术,不仅检测精度更高、效率更加显著,且对被检设备材料的损伤微乎其微。
无损检测技术是在对被检对象不产生损伤的前提下完成检测工作,该技术充分利用了射线、超声波、光、磁等特性和先进的仪器设备对被检设备表面和内部的状况以及运行状态进行检测,以此实现对设备运行情况的全面掌握。当前阶段,比较常见的无损检测技术主要包括射线检测法、超声检测法、磁粉检测法、渗透检测法、声发射检测法等。在进行设备检测的过程中,检测人员应该结合被检测设备的特点和现有的无损检测设备选择最合适的检测方法。在所有无损检测技术中,超声波检测法应用最为广泛,其原理是利用超声波的透射、散射以及反射作用对设备的几何特性以及性能变化进行检测。同时,这种方法还具有检测灵敏度高、检测效率高、成本低、易操作的优点。
2无损检测技术实施前的准备工作
借助无损检测技术实施检测时,必须对容器材质、公称厚度、尺寸结构等进行深入了解,并对所拟选用的无损检测方法做到科学判定,同时还应对容器的设计、制造、安装、登记注册等资料进行审阅和研究。通常在用压力容器会产生疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹、腐蚀等缺陷,特别是制造时采用低合金高强度钢或者是对特定介质敏感的材质,极易导致压力容器在运行过程中产生微观裂纹,使容器的整体安全性能遭受影响。此外,采用磁粉检测技术实施无损检测时,必须对容器被检表面进行打磨处理,直至漏出金属光泽,确保被检表面存有的锈蚀物质或者是氧化物得到适度清理。借助无损检测技术展开现场勘察时,还应对各类噪声源进行清除,尤其是电磁干扰以及振动摩擦等必须得以把控。同时,还应依靠模拟源针对检测数据实施灵敏度检测以及校对,可以借助声发射信号发生器充当模拟源,或者是依靠HB铅笔断铅来充当模拟信号源。对容器实施加压和降压进行检测,应确保其加压速度小于0.5MPa/min,时长应控制不少于10min。对压力容器进行无损检测时,选择恰当的检测时机可以提高缺陷检出率。
3压力容器检验中的常用无损检测技术分析
3.1射线检测技术
射线检测技术在实际应用过程中,其主要是利用射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用,因吸收和散射而使其强度减弱,强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿过的厚度。在这一基础上,可以与实际情况进行结合,提出有针对性的控制措施,这样才能够保证射线检测技术在实际应用过程中的效果。射线检测技术在应用时,其主要是在确定射线源的基础上,实现对透照射线不同程度的有效吸收,实现对压力容器内部缺陷的检测。在检测时,其主要检测对象是设备的内部缺陷。这种检测方法在实际应用过程中,比较适合应用在一些铝合金、铜合金等金属材料中,被检设备的厚度也会因射线的穿透能力而受到一定限制。
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3.2超声检测技术
超声检测技术是压力容器无损检测技术中的一种,也是当前应用比较广泛的一种无损检测技术。超声检测技术在实际应用过程中,主要是利用超声波反射原理,来实现对压力容器内部缺陷的有效检测。使用这种检测技术时,需要注意超声波在被检设备材质中的衰减程度,若超声波在被检材质中衰减严重,会严重影响超声检测灵敏度。在检测过程中,遇到界面出现反射现象时,可以直接利用超声检测技术对其进行内部缺陷的检测。这种检测技术比较适合应用在一些焊接接头或母材内部缺陷的检测中,其特点之一是检测灵敏度比较高,所以检测结果具有一定的可信度。除此之外,由于超声波本身的穿透能力比较强,所以在检测过程中,不仅能够实现快速有效的检测,而且还较适用于厚壁设备,这也是超声检测技术在压力容器检验中被广泛应用的主要原因之一。值得注意的是,由于超声检测时在被检对象的表面形成一定的检测盲区,限制了超声检测技术对薄壁设备的应用。
3.3磁粉检测技术
磁粉检测技术在压力容器检验的实际应用过程中,其主要是利用缺陷处漏磁场的存在,与磁粉相互之间能够呈现出一种磁力作用状态。正是通过这种相互作用,对铁磁性材料表面及近表面的缺陷进行有效检测,这种无损检测技术的整体应用效果比较良好。一般情况下,磁粉检测技术比较适合被应用在一些具有铁磁性的材料的表面和近表面缺陷的检测中。在对具有铁磁性特征的材料进行检测时,磁粉检测技术能够发挥良好的检测效果,同时这种方法具有检测速度快、检测灵敏度高的特征,还能够节约成本,降低劳动强度。但是值得注意的是,这种检测技术在实际应用过程中,只适合应用在一些具有铁磁性的材料当中,非铁磁性材料的检测并不适合运用这种技术。
3.4渗透检测技术
渗透检测技术在实际应用过程中,这种技术有其独有的应用特征和优势特点。该技术主要是在毛细现象的基础上,逐渐形成的一种能够发现非多孔性固体材料表面开口缺陷的一种有效检测方法。这种检测方法在针对压力容器进行检测时,最主要的检测过程是将液体渗透剂渗入到被检测对象表面开口缺陷中,并去除被检表面多余的渗透剂,同时通过施加显像剂对缺陷的不同程度进行有效的显示。这种检测技术在实际应用过程中,不仅能够被科学合理地应用在一些钢铁、有色金属等一系列材料的表面开口缺陷的检测中,而且还具有一定的检测灵敏度。
4压力容器检验案例分析
压力容器常用的无损检测技术有射线检测技术、超声检测技术、磁粉检测技术和渗透检测技术等,我国很多行业中,能够应用到无损检测技术。比如石油化工行业,石油化工行业中广泛应用压力容器,比如合成塔、加氢反应器、反应釜、换热器等,这些压力容器在使用前需要先进行安装,在安装完毕后需要调试,经过试运行后才能投入到正常的生产过程中去。压力容器在安装环节,就需要对其加以监检。对于安装压力容器的企业,必须具有相应的安装资格,安装人员也必须持证上岗。此外,在压力容器运行过程中的检验也很重要。可以借助相应的仪器设备进行检验,比如:用超声波测厚仪测量容器的实际壁厚,用X射线探伤机或γ源,超声波探伤仪检测容器设备容器内部缺陷,用磁粉探伤机对铁磁性材料的表面和近表面缺陷进行检测,用渗透检测对非多孔性材料的表面开口缺陷进行检测,用声发射检测技术对容器内部的活性缺陷进行检测。对于铁磁性材料,为检测表面或近表面缺陷,应优先采用磁粉检测方法,确因结构形状等原因不能采用磁粉检测时方可采用其他无损检测方法。因为磁粉检测不仅可以获得比渗透检测更高的检测灵敏度,而且检测效率高、劳动强度低、成本低、污染小。此外,还可以通过监测在用压力容器的压力、温度、流速、流量、液位、有无异常声响和明显变形等,可以直观地看出这些参数是否在正常运行的范围内,以此来确定容器的运行状态。在压力容器运行期间,要做好记录工作,定期记录设备的各项参数,交接班时间、维修状况等,确保安全生产。对于压缩机旋转设备,可以使用超声波测振仪来检测轴承的振动部位,无损检测技术在很多行业都有应用,在检查过程中安全可靠,不会损坏仪器。
5结束语
总而言之,采用无损检测技术对压力容器进行检测时,能够大大提高检测时压力容器的安全性。在我国的各个行业中,尤其是石化行业压力容器中使用较多,并且压力容器的介质大多为有毒、易燃易爆、腐蚀性物质,当压力容器出现安全隐患时,容易给人们的生命和财产安全造成较大威胁,因此我们应该充分应用无损检测技术,提高压力容器的检验水平。
参考文献:
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论文作者:孙铭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签:检测技术论文; 压力容器论文; 缺陷论文; 射线论文; 过程中论文; 表面论文; 超声论文; 《防护工程》2018年第31期论文;