江苏省特种设备监督检验研究院徐州分院 江苏徐州 221000
摘要：压力容器的检测不用于一般的工业生产，尽管它并不会对企业生产产生直接的经济效益，但是在预防恶性事故的发生，保障员工生命财产安全，设备安全方面发挥着无可替代的作用。一次压力容器的爆炸事故所带来的直接间接损失，是千百次安全检测的费用所不能弥补的。压力容器的安全使用既是人民生命财产安全的保证，又是企业经济效益的保证。而压力容器的定期检测，是保证压力容器安全运行的有效手段之一。科学技术的发展创新，无损检测技术的应用范围也将更加的广泛。
关键词：无损检测；压力容器
1 压力容器无损检测的方法概述
1.1 射线检测
射线在透过工件照射在胶片上面，有缺陷的位置与无缺陷的位置存在ΔD 的黑度差，把曝光过的胶片显影后观察，通过黑度的差异判定缺陷的种类与大小。射线检测优势在于检测的结果全都真实可靠地显示在底片之上，而且底片可以长期保存，随时复查；射线检测能够获得缺陷的完整投影，因此对缺陷的定性准确；射线检验对气孔、夹渣等体积型缺陷的定量也很准确，其不足之处在于对裂纹、未熔合等面积型缺陷定量不够准确。射线检测的缺点是检测成本较高，检测速度相对较慢，并且射线检测的实施过程当中要进行清场隔离，做好安全防护。
1.2 超声检测
超声检测在我国目前的发展大环境下已经作为无损检测当中使用频次最高的方式之一，它是利用超声波在介质当中进行传播时碰到界面或缺陷发生反射的特性来检测缺陷的。超声检测的优势就在于广泛适用于对接焊缝、角焊缝、T 型焊缝、板材、管材、棒材及复合材料等的无损检测；超声波具备较强的穿透能力，能够对厚度达上百毫米的压力容器焊缝进行检测；超声检测具有较高的灵敏度，对于裂纹、未融合等面积型缺陷检出率较高，而对于气孔、夹渣等体积型缺陷的检出率较低；超声检测成本很低、检测很迅速、超声检测仪轻巧方便，超声波对人体没有任何伤害。超声检测的不足之处在于对于工件当中的缺陷定性困难、定量不够准确。随着科学技术的发展，数字化超声设备的不断更新迭代使得缺陷定量更加准确，超声检测技术也日趋与国际接轨。
1.3 磁粉检测
磁粉检测是利用材料的铁磁性原理的一种广泛应用的无损检测方法。材料被磁化后，表面裂纹附近的不连续处会产生漏磁场，漏磁场会吸附磁粉，从而形成磁痕显示，即为缺陷显示。磁粉检测是针对铁磁性材料制压力容器的表面、近表面缺陷的检测。磁粉检测可适用于各类碳钢、低合金钢、镍及镍合金等铁磁性材料的检测，而不适用于非铁磁性材料的检测，可以检测表面、近表面缺陷，而不能检测材料内部缺陷。磁粉检测的灵敏度很高，理论上最小可以检出宽度为1μm，深度为10μm，长度为1mm 的缺陷。
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1.4 渗透检测
渗透检测是利用毛细管作用的一种无损检测方法。渗透检测可用于非多孔性材料的检测，因此可以广泛应用于压力容器的检测。对于非铁磁性材料，渗透检测是表面缺陷检测的最优方法。磁粉检测相较于渗透检测具有更高层次的灵敏度，并且检验结果获得更迅速，因此，对于铁磁性材料的检测优先选择灵敏度更高的磁粉检测，渗透检测只作为替代方法。磁粉检测的优点是不需要大型的设备投入、不用水用电，而且操作简便，一次操作就可以做到所有角度全面检测。
2 无损检测在压力容器中的实际运用
2018 年2 月，在对一台名为中压蒸汽过热器的压力容器首次定期检验中，经过渗透检测发现换热管与管板角焊缝存在多处表面裂纹。现以该换热器为例具体说明无损检测在此次压力容器定期检验过程中的应用。
此中压蒸汽过热器于2015 年2 月投入使用，2018 年2 月对其进行首次定期检验，该换热器数据表摘录详见表1。该换热器为U 型管式换热器，U 型管规格为Φ32×2.5，其材质为0Cr18Ni10Ti。管箱及与之连接封头的材质为爆炸复合的15CrMoR+S32168 复合板。设备经停车、降温、拆保温、清洗之后，开启管箱，将U 型管抽芯。
（1）宏观检查：对压力容器结构及内外表面进行宏观检查，宏观检查发现管板上存在大小不一的腐蚀坑。
表1 中压蒸汽过热器数据表摘录
（2）壁厚测定：对封头、管箱、筒体、接管等进行壁厚测定，经壁厚测定未发现壁厚异常。
（3）渗透检测：对以下部位进行渗透检测：管箱及与管箱连接的封头内表面焊缝（内表面为复层S32168 材质）、换热器接管的内表面角焊缝、换热管与管板角焊缝。渗透检测发现换热管与管板角焊缝存在多处裂纹。
（4）磁粉检测：对换热器筒体及封头内表面焊缝进行磁粉检测，未发现影响定级的新生缺陷。
（5）超声检测：对换热器外表面焊缝进行超声抽查，未发现影响定级的新生缺陷。
（6）硬度检测：该换热器使用温度较高，对焊缝及热影响区硬度进行了抽查，经检测未发现硬度异常。这次检验的过程当中，针对压力容器的材料特性及不同无损检测方法的技术特点，对压力容器不同部位有针对性地选取了渗透检测、磁粉检测与超声检测三种无损检测方法，准确直观地对压力容器进行了全面检验，同时也发现了压力容器换热管与管板角焊缝存在的多处裂纹。企业在办理告知手续后请有资质的单位对该设备进行了修理，在修理监督检验合格后，该设备继续安全运行。结果表明，选择合适的无损检测方法对压力容器的检验至关重要。
3 结束语
总而言之，在日常生产生活过程中，高温、易燃易爆和低温等压力起到了良好的承担作用，其具有较低的危险思系数，但是在日常是生产生活过程中，如果没有做好保管工作，造成压力容器的泄露事故，那么会严重影响人们的正常生活，故而需要开展对压力容器的检验工作，由于无损检验方法具有较多的优势，而在压力容器的检测过程中得到了广泛的应用，并取得了较好的效果，也要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1]肖维鹏.无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].石油和化工设备，2011，08：60-62.
[2]王成.无损检测方法在压力容器检验中的应用研究[J].化工管理，2014（26）：134.
[3][2]张远.浅析无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].科技资讯，2013（4）：206.
论文作者:李宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签：压力容器论文; 缺陷论文; 超声论文; 换热器论文; 表面论文; 磁粉论文; 射线论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;