对压力容器无损检测应用的正确性和有效性探讨论文_王少帅,李莎

对压力容器无损检测应用的正确性和有效性探讨论文_王少帅,李莎

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆省乌鲁木齐市 830011

摘要:压力容器无损检测技术主要包括射线检测技术、声发射检测技术、金属磁记忆检测技术、超声波检测技术、渗透检测技术和红外热波无损检测技术。在检测压力容器时要具体情况具体分析,确保所选检测技术的科学性、经济性和可行性,从而为压力容器的无损检测提供可靠的保障,促使压力容器保持良好的运行状态。

关键词:压力容器;无损检测应用;正确性;有效性

1 选择无损检测技术的原则

采用无损检测技术对压力容器进行监测时,为了确保检测结果的可靠性,需要考虑以下几项内容:

(1)无损检测技术与破坏性检测技术相结合。无损检测技术在具体应用过程中具有局限性,这也导致无损检测技术在一些方面的应用无法取代破坏性检测。例如,在对液化气钢瓶的具体承压性能进行检测时,就必须要对爆破检测技术进行合理应用,只有这样才能完成最终的检测,确定其性能是否能够满足使用需求。(2)注重无损检测技术的应用时机,严格依据检测过程中的最终目的,同时应当在该基础上,结合检测对象的采用的材料的具体属性和制造工艺,确定合理的检测时机,从而提高检测结果的可靠性。(3)通过合理的分析,选择合适的无损检测技术,应用不同无损检测技术所具有的特点,将其合理的应用在不同的压力容器检测中。因此,应当结合实际情况,对被检测对象的材料属性、制造工艺、形状等各项内容进行分析,最终选择出一种或者几种合适的无损检测技术。

2常见的无损检测技术

2.1射线检测技术

射线检测技术在压力容器的无损检测中十分常见,经过多年的发展,该技术已经日渐趋于成熟,其工作原理为,在射线的照射下存在缺陷的位置与其他结构的光线会呈现明显的区别,以确定压力容器的缺陷范围及具体位置。射线检测技术的应用需要配合专业设备,能够清晰直观地将检测结果反馈在屏幕上,实现了动态、实时检测,且所得结果比较精确。

2.2声发射检测技术

声发射检测技术在检测压力容器裂纹方面应用较为普遍,一般来说,完整的压力容器和存在裂纹的压力容器所发出的能量信号有所差异,应用声发射检测技术的前提是对压力容器进行加载,在此过程中会发射信号,通过捕捉这类信号,确定压力容器是否有裂纹,还能对裂纹的位置进行定位,了解裂纹的大小及其是否会进一步的扩张。因为声发射检测技术会受到多种因素的影响,如外界环境、压力容器、检测人员的操作等都会影响到检测结果,尤其是在实际检测工作中屡屡发生检测人员的操作不当问题,所以在采用声发射检测技术进行压力容器的无损检测之后往往还需要复检,这一环节是十分必要的。

2.3金属磁记忆检测技术

很多金属都具有磁性记忆,而金属磁记忆检测就是利用金属的这一特性对压力容器进行检测,是一种比较新颖的无损检测技术。通常情况下,检测压力容器时不需要对其进行特殊处理,只需发现应力峰值集中的位置即可,接下来要配合使用其他的无损检测技术,如超声波检测技术,也就是说,金属磁记忆检测技术不能独立使用,要想确定压力容器的缺陷大小和位置,必须要加强与其他检测技术的结合,才能有效的发挥金属磁记忆检测技术的作用。除了检测压力容器的应力之外,金属磁记忆检测技术还可应用于检测焊缝和变形,灵敏度高,能够快速得到结果。

2.4超声波检测技术

对于超声波检测技术并不陌生,在人们的生产和生活中随处可见超声波检测技术,其应用领域非常的宽泛。在压力容器检测中利用超声波的强弱和反射特性来探伤,在传播过程中超声波信号的衰减非常小,探测范围却相当大,能够对压力容器内部进行全面深入的探测。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆检测中所用仪器为超声波探伤仪,由探头、屏幕及其他构件组成,探头作为接收端会直接接收反射回来的超声波信号,显示在屏幕上,检测人员通过观察波形变化来确定缺陷的位置。超声波检测技术可用于检测焊缝、裂纹、裂缝以及其他的潜在缺陷,在检测厚度较大的压力容器时效果尤为显著。

2.5渗透检测技术

所谓渗透检测技术就是将渗透液渗入压力容器中需要检测的部位,将外部残存的渗透液擦除干净,在渗透液发挥作用时通过显像液即可看到压力容器内部的缺陷。与其他无损检测技术相比,渗透检测技术的检测精度非常高,即使是微米以内的缺陷也可检测出来,而且不需要使用辅助设备,操作十分简单。

2.6红外热波无损检测技术

红外热波无损检测技术是通过将反射的红外波图像进行转换,反映出压力容器内部的缺陷。该检测技术可分为主动检测和被动检测两种,其主要区别在于是否需要对压力容器进行加热,前者是在加热后通过对温度进行比较,以达到探伤的目的;后者则无需加热,直接检测压力容器是否有损伤。红外热波无损检测技术经常用于压力容器的阀门衬套质量以及焊接质量的检测,压力容器的早期损害也可以通过红外波形成热斑迹图像。

3无损检测在压力容器检测中的应用

3.1降低生产成本

利用无损检测技术可以在工件生产阶段对不合格产品进行检测和筛选,及时进行清理,避免后续加工过程,既保证了产品质量,又降低了生产成本。如锻件在加工过程中,如果在初加工时发现锻件存在裂纹,则可以借助超声波检测技术对所有锻件进行检测,隔离并剔除不合格锻件,不再进行后续的锻造工作,在保证锻件质量的同时,最大限度地降低了生产成本。

3.2提高产品质量

在工件生产前对原材料进行检测,能够保证产品质量,避免因原材料质量问题造成对工时、能源、材料的浪费。在工件生产的不同环节选用合适的无损检测技术,能够有效发现并剔除不合格产品,提高产品的最终质量。如在压力容器锻造过程中,对锻件、钢材等材料进行超声波检测,只有通过检测的材料才用于锻造生产;对开坡口的中厚板钢材进行磁粉检测,避免有缺陷材料进入生产工序。

3.3改进生产工艺

无损检测技术可以应用于压力容器锻造生产的各个环节,对压力容器的各类缺陷进行检测。整个生产过程的检测结果可为工艺的改进和完善提供指导。通过分析各类缺陷产生的时间、位置、原因,找到缺陷出现的相应环节,能够在很大程度上改进和完善生产工艺。如传统储气罐焊接接头多采用不开槽垫圈结构,利用射线检测技术对垫圈与焊接接头根部接触处的焊接情况进行检测,发现这个位置经常出现未焊透现象,根据锻造过程和工艺技术判断,缺陷产生原因为垫圈与焊接接头筒体圆度不一致,导致焊接前两者间的间隙不均匀,熔敷金属无法均匀进入。为解决这一问题,在垫圈和焊接接头筒体两者接触的一面加一个凹槽,增加熔池深度,避免间隙过小发生焊不透的情况。通过改进垫圈和焊接接头接触面的结构,焊接处的检测合格率大幅提高,储气罐产品的合格率也相应提高。

结束语

压力容器在工业生产中有着十分广泛的应用,其实际运行状态与工业生产的安全性和生产效益有着密切的联系,鉴于压力容器的运行环境和使用材料具有高温高压、易燃易爆的特性,因此加强对压力容器的无损检测也就变得尤为重要,这能够为压力容器的维修工作提供有力的依据,保证压力容器使用性能的有效发挥,并尽可能的延长其使用寿命。实际上,压力容器的无损检测技术较为多样化,在具体工作中应结合压力容器的特点和检测要求选择合适的无损检测技术,以保证检测工作保质保量的顺利开展。

参考文献

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[4]郑旭.压力容器无损检测技术选择与应用[J].科技创新导报,2017,14(15):113-114.

论文作者:王少帅,李莎

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/29

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