压力容器检验中无损检测技术应用研究论文_朱宁涛

压力容器检验中无损检测技术应用研究论文_朱宁涛

晋城市特种设备监督检验所 山西晋城 048000

摘要:近年来,我国工业发展迅速,锅炉压力容器在很多领域都得到了广泛应用,给人类创造了很多价值。同时,由于这些锅炉压力容器内部大多装有高温、高压有害物质,长期运行必然存在很大潜在危险性,如锅炉内部有毒物质的泄露、锅炉瞬时爆炸时产生的强气流以及爆炸时产生的高速碎片等,这些因素造成的灾难,通常都是致命的、大面积的、影响深远的,而通过及时有效的锅炉检验能在第一时间发现问题,最大限度地降低危险事故。本文主要对无损检测在压力容器定期检验过程中的应用进行了具体的分析。

关键词:压力容器检验;无损检测技术;应用

引言

无损检测能够及时发现压力容器在生产和使用过程中存在的质量问题,以便能够及时对压力容器进行修正,从而保证压力容器的质量,保证生产的安全性,因而应该加强对无损检测的重视和研究,并及时采取措施进行预防,有效推动检验技术的发展。

1 无损检测技术概述

随着现代科技的不断发展,各类生产材料技术也在不断进步,先进的材料在耐高温、耐高压等方面上表现突出,但材料本身的成本较高,因而如何能够在部队材料本身造成损伤的情况下对其质量进行检测就是检验技术当中研究的重点,无损检测技术就是这样诞生的,但是由于很多企业和部门对于压力容器的质量检验工作重视不够,在检测的时候没有进行彻底检测,使得压力容器的质量容易存在安全隐患,导致在后期使用的过程中对工作人员的生命安全带来一定的威胁,也会影响压力容器的正常使用。无损检测作为现代比较先进的检验技术,在工业生产当中的应用范围比较广,无损检测在不对产品生产破损的情况下,通过声音或是光纤、电磁波等对设备构件表面、内部性质等进行测试检查,以便能够充分了解设备的实际质量情况,其最突出的特点在于能够保证设备的完整性,这样如果发现设备存在问题可以及时对其进行纠正,在现代工业生产检测当中应用比较多的包括射线检测方法、超声波检测方法、渗透检测方法等,在实际进行检测的过程中应该根据设备自身情况和检测条件来进行具体的选择,其中应用较多的就是超声波检测,这种检测方法是利用声波本身所具备的一些特性,通过观察声波变化来对压力容器进行检测的一种方法,对于金属材料、复合材料和非金属材料都可以进行检测,穿透力也比较强,定位准确,而且不会产生什么危害,因而在实际的检测当中应用也是最为广泛的。

2 压力容器检验中无损检测技术应用研究

2.1 磁粉探伤方法

在压力容器处于制造阶段或可以正常使用的情况下,可以采用磁粉探伤方法对容器是否存在应力腐蚀、疲劳裂缝等缺陷进行检测。采用该种方法,可以利用磁性材料性能进行材料检测,即在磁性工件材料被磁化后,由于其表面磁力线会因缺陷的存在出现局部变形或畸形,从而导致漏磁场的形成,因此工件表面将被吸附。而利用适合光照进行照射,就可发现磁痕,从而准确判断容器表面缺陷形状、位置等情况。采用该种方法,可实现对宽度到微米、长度到0.1mm裂纹的精确检测。结合得到的缺陷数据信息,可进一步判定缺陷性质。尽管该种检测方法拥有较高效率,且成本较低,但是在工件深度达1-2mm时将无法判定缺陷高和深,同时工件表面不能存在油污等杂物,仅能对铁元素达到20%以上、磁场强度在2500A/m内、磁导率不超出300的工件进行无损检测,此外缺陷与磁场方向需保持45到90°夹角。

2.2 射线检测方法

利用射线对工件进行穿透的过程中,会受到工件内部物质阻力,使强度降低,实际减弱的程度决定于物质阻力系数以及射线所穿透物质的实际厚度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果工件当中有缺陷问题存在,其内部阻力系数与正常条件之下会呈现一定的区别,所以在射线穿过工件当中缺陷部位之后所获得的强度也会呈现相应的差异,射线在投射到工件后方X光感光片,经过特殊处理之后,结合黑斑深浅程度的差异,来判断缺陷的具体类型、程度以及位置。射线检测的可以当作对压力容器进行无损检测最为有效的一种方法,通常将其用在对压力容器进行制造过程中对焊缝的检测。

射线检测的优点在于:胶片在透过射线并经过处理之后,会将受检工件内部缺陷直观的生成相应的图像,检测结果能呈现出定性定量的特征,且检测结构能够长期进行保存。对于体积型的工件缺陷,如气孔和夹渣等,具有较高的检出率。其缺陷体现在:针对面积型的缺陷,如裂缝和末熔合等,倘若射线穿过的角度不合适,非常容易有漏检的问题出现。此外,对射线检测加以利用最大的局限性在于成本投入较高,并且在检测过程中需要进行严格的防护,防止射线给人体造成伤害。

2.3 超声波检测方法

所谓超声波,就是频率超过20kHz的声波,而超声探伤当中通常应用0.5-5MHz频率范围的超声波。该频段的超声波可以在材料当中以特定速度以及方向进行传播,如果遇到声阻抗异常的界面,就会出现反射现象。目前,超声波检测主要的应用领域有:①焊缝缺陷的检测。利用超声波检测方式,能够查找出焊缝当中出现的夹渣、气孔、裂纹、未焊透以及未焊合等较为常见的缺陷问题。②锻件缺陷的检测。通常情况之下,锻件当中的缺陷基本都呈现为面积型或者线条型特征。而超声波检测最为适合对面积型缺陷进行检测,所以超声波检测技术属于锻件最常用的一种手段。③铸件缺陷的检测。在应用超声波对铸件进行检测的过程中,会出现杂波干扰较为严重的问题,所以通常应用在铸件检测需求比较低的情况。

超声波检测法的优点体现在:超声波具有较强的穿透力,对于裂纹、夹层等各种平面型的缺陷具有较高的灵敏度,且能够检测出缺陷具体的深度与大小。其检测设备整体较为轻便,操作过程安全性较高,便于进行自动化检验。缺点体现在:对于形状复杂工件的检测较困难,且需要被检测工件表面具有良好的光洁程度。对所获得的非直观性检测结果进行判断的难度比较高,必须由经验较为丰富的检测工作人员展开具体的操作与判断。

2.4 渗透检测方法

渗透检测技术的基本原理是毛细作用,来说就是在毛细作用的基础上,检测开口缺陷。应用渗透检测技术在具体检验过程中,首先需要将特制的渗透液涂抹在接受检验的压力容器表面,然后渗透液会渗透到压力容器的缺口处,通过显示剂将工件上出现的问题显示出来。与其它的无损检测方法相比,渗透检测技术具有较多的优势,其操作并不很复杂,可以说较简单,且其的检测成本也不是很高,对于检测结果也能实现直观的观测。通常情况下,渗透检测技术在大型压力容器和不规则的压力容器的检测过程中比较适用,但渗透检测技术也是存在不足之处,压力容器中较细致,及隐藏比较深的问题是很难检测出来的。

2.5 涡流检测方法

在对压力容器焊缝表面裂纹和换热管腐蚀状态进行检测时,通常采用涡流检测方法。具体在使用该方法时,需利用内穿式探头和远程涡流检测技术进行铁磁性换热管的检测。针对非铁磁性换热管,可直接利用涡流技术检测,确定工件内外后壁是否存在穿孔、减薄等缺陷。针对焊缝粗糙或存在防腐层的容器,也可利用该方法快速完成检测。在停止使用容器阶段,采用该技术能够完成对容器内外部焊缝的全面检测,确定容器裂纹部位和大小。但是采用该方法,容器检测操作相对复杂,同时也难以度隐藏较深的问题进行有效检测。

3 结语

总之,运用无损检测技术能够对压力容器进行全方位的检测,发现十分细微的质量问题,为压力容器性能的补救方法带来指导。在未来实践过程中,还应当不断完善无损检测制度和流程,消除安全隐患保障压力容器的安全。

参考文献

[1]沈志刚.压力容器无损检测技术的应用及相关问题研究[J].化工管理.2017(36).

[2]张利园,李洋.压力容器无损检测原理与具体方法之研究[J].当代化工研究.2018(06).

论文作者:朱宁涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/7/17

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