摘要：本文在明确无损检测技术特点与使用原则的基础上，强调了在压力容器制造与维修中应用无损检测技术的重要意义。同时，从超声检测技术、电磁涡流检测技术、射线检测技术三方面入手，阐述了压力容器制造与维修中多种无损检测技术的具体应用。
关键词：压力容器；无损检测技术；超声检测；电磁涡流检测；射线检测
引言
当前，压力容器在多个领域均得到了深入应用，与人们的实际生活与生产有着极为密切的联系。对于压力容器，由于其承受的较高的压力，因此具有易爆的危险，其内部大多盛放易燃、高腐蚀性、高温高压的介质，因此对其落实安全防护极为必要。此时，引入多种无损检测技术完成压力容器的制造与检测具有极高的现实价值。
一、无损检测技术简述
（一）无损检测技术的内涵
无损检测技术（非破坏性检测）能够实现在不破坏待测物质原来的状态、化学性质的基础上，完成与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学信息的获取，是一种极为高效的检查方法。作为一种成熟的检测技术，具有以下特征几项应用优势：检测中不需要使用大量试剂；无需前期处理工作，且试样制作简单；可以实现在线检测；不会对样品产生损伤或引发污染等。
（二）无损检测技术的特点
1.安全性
无损检测技术在实际的应用中，能够确保压力容器内各种介质的安全性，同时，相关人员需要重点保证技术操作、检测程序的安全合理，避免人员伤亡或构件损坏，有着极高的安全性。
2.可靠性
无损检测技术能够对待检测压力容器实施全覆盖的检测操作，能够获取相对全面、准确且完整的检测数据，为后续的结果评定、优化操作等提供了更好的数据参考[1]。
3.高效性
在实际的检测中，无损检测技术普遍以分钟为单位展开周期性检测，能够在相对较短的时间内完成压力容器的全方位检测，检测效率相对较高。
（三）无损检测技术的应用原则
无损检测技术的种类较多，在实际的应用过程中，需要结合实际情况选取最为合适的无损检测技术。在确定无损检测技术的过程中，需要重点遵循以下几项原则：
第一，提前确定检验目标，在目标的指导下完成无损检测技术的确定。
第二，依托压力容器的大小、材料、形状、可能出现的损坏现象等因素，设计检测方案，并确定无损检测技术的应用种类。例如，若在检测前，发现待检测压力容器的表面存在细微裂纹，则不得使用超声无损检测技术或是射线无损检测技术，应当选择磁粉或渗透检测技术。
第三，若是压力容器的检测结果要求较高，必须要提前完成方案设定，并使用多种无损检测技术完成检测操作，以此保证无损检测的可靠性、准确性以及结果的全面性。
二、压力容器制造与维修中应用无损检测技术的重要意义
现阶段，在压力容器的制造与维修中，应用无损检测技术展开其质量与性能检测更加普遍。相比于其他的检测技术，无损检测技术有着极高的应用优势。例如，当待检测压力容器内部存在液体介质时，其内部压力相对较高。此时，若是使用普通探伤检测技术，则极易发生安全事故，导致人员伤亡及财产损失。但是，若是使用无损检测技术，就能够避免这一问题。同时，在无损检测技术的支持下，能够确保探伤检测中压力容器的性能良好，降低检测安全事故的发生概率，且有利于延长压力容器的使用年限，节约了生产与维修成本。
三、压力容器制造与维修中多种无损检测技术的具体应用探讨
（一）超声无损检测技术
对于超声无损检测技术来说，其主要依托了超声波与待检测压力容器之间的相互作用完成检测。此时，通过对相互作用中产生的反射、透射和散射的波展开分析，即能够确定出待检测压力容器的宏观缺陷、几何特性、组织结构和力学性能变化等参数，并以此为基础形成最终评价。超声无损检测技术的在压力容器制造与维修过程中有着极高的应用优势，具体如下：第一，由于超声波的穿透能力强，因此可以完成较厚的试压力容器内部缺陷检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，在利用超声检测技术展开材料为金属的压力容器时，可以对厚度为1-2毫米的板材或薄壁管完成缺陷检测，也能够完成长度为几米的钢锻件缺陷检测。第二，能够实现精准程度相对较高的缺陷定位。第三，对面积型缺陷有着极高的检出率。第四，具有高灵敏度，能够准确检测中压力容器内尺寸相对较小的缺陷[2]。
在对压力容器的镍基合金焊接接头、超临界机组锅炉异种钢焊接小径管焊接接头进行无损检测的过程中，应用超声无损检测技术有着更高的优势，是当前较为常用的一种无损检测方式。以镍基合金焊接接头的超声探伤为例进行说明，超声无损检测技术的主要步骤如下：
在进行超声探头频率的确定中，由于接头区域属于奥氏体组织，晶粒呈现粗大的状态，因此需要在保证分辨力的基础上尽可能降低探头的频率，确保检测质量；由于横波的波长为纵波波长的二分之一，因此需要波长相对较大的纵波探头；在确定探头晶片的过程中，因为其管壁的厚度不高，所以需要在保证探头前沿的条件下尽可能提升晶片的尺寸；在确定探头K值的过程中，为了实现完全检测（利用一次波波束完成接头根部的检测），并防止对附近产生影响，普遍将K值稳定在K2-K2.5的范围内。
（二）电磁涡流无损检测技术
电磁涡流无损检测技术主要应用电磁感应原理完成待检测压力容器的无损检测，依托其内部感生涡流的变化完成导电材料、其工件某些性能的无损评定，也能够完成相应压力容器内部缺陷的准确发掘。
电磁涡流无损检测技术的原理具体如下：通过与涡流产生的感应磁场与原磁场叠加，能够促使待检测压力容器内部的线圈复阻抗发生变化。与此同时，导体的物理特性会对内部感生出的涡流的性质产生影响，包括相位、幅值、流动形式等。此时，通过确定待检测压力容器内线圈的阻抗变化，即可非破坏性的完成其物理以及工艺性能的评价。
相比与其他无损检测技术，电磁涡流无损检测技术特点有：有着更高的检测灵敏度，可以准确判断压力容器表面以及近表面的缺陷；应用范围相对广泛，可以完成所有能够影响感生涡流特性的各种物理和工艺因素的无损检测；在检测中不需要使用耦合剂，可以实现高效的自动化检测；在特定条件下可以反映出压力容器裂纹深度的相关信息。
在应用电磁涡流无损检测技术展开压力容器制作与维修过程中的质量评价时，需要使用的关键技术包括人工神经网络技术以及电磁涡流成像技术。
对于人工神经网络技术来说，其能够支持电磁涡流检测信号的处理，在确定的信号特征量的前提下，可以实现电磁涡流检测信号的在线识别以及实时处理，且有着较好的应用与发展前景。
对于电磁涡流成像技术来说，其原理主要为法拉第磁光效应与法拉第电磁涡流感应定律的综合性运用，若是待检测压力容器中存在缺陷，则该出的涡流会发生变化，最终引发磁场变化。同时，在成像技术的支持下，能够促使磁场变化转变为光强度变化，完成压力容器缺陷的实时成像。
（三）射线无损检测技术
射线无损检测技术是压力容器无损探伤中相对常用的一种检测技术，一般使用X射线和γ射线两种射线完成无损检测。在实际的使用中，X射线和γ射线均能够对照相胶片产生感光作用。因此，当射线通过被检查的压力容器表面或是接头区域时，由于缺陷对射线的吸收能力不同，使得射线透射后在胶片上的强度、胶片感光程度也不一样，实现准确、可靠、非破坏性地显示缺陷的形状、位置和大小[3]。
在使用射线无损检测技术展开压力容器制造与维修中的质量检测时，要结合待检测压力容器的厚度等参数完成应用射线的确定。其中，对于X射线来说，其透照时间短、速度快，检查厚度小于30毫米时，显示缺陷的灵敏度高，但设备复杂、费用大，穿透能力比γ射线小；而对于γ射线来说，其能透照300毫米厚的钢板，透照时不需要电源，方便野外工作，环缝时可一次曝光，但透照时间长，不宜用于低于50毫米构件的透照。
另外，由于射线对人体存在辐射危害，因此在应用射线无损检测技术时要严格遵守相关操作规则制度，落实必要的防护措施，并重点预防高压危险。
综上所述，在压力容器制造与维修中，无损检测技术发挥着极高的优势，其应用有着重要意义。在明确无损检测技术应用原则的基础上，通过结合待检测压力容器的多种参数、材料、内部介质性质等因素，确定无损检测技术的应用种类，包括超声无损检测技术、电磁涡流无损检测技术、射线无损检测技术，提升了压力容器无损探伤的安全性与可靠性，精准完成了压力容器的缺陷定位。
参考文献：
[1]彭敏. 红外热像检测技术在压力容器检验中的应用[A]. 宁夏回族自治区科学技术协会.第十五届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会：《石油化工应用》杂志社，2019：6.
[2]孙洪彬，孔鹏，衣粟.几种典型压力容器的无损检测方法分析[J].中国标准化，2019（16）：184-185.
[3]张量，涂飞鹏.无损检测方法在压力容器检验中的应用研究[J].中国金属通报，2019（06）：179+181.
论文作者:虞飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签：检测技术论文; 压力容器论文; 涡流论文; 射线论文; 超声论文; 缺陷论文; 电磁论文; 《基层建设》2019年第27期论文;