摘要:现阶段,压力容器无损检测技术伴随工业的不断发展,该技术水平也得到了一定的提升。压力容器无损检测技术在应用期间,相关工作人员需要确保能够正确的使用,并选择与之相适应的检测技术,只有这样,才能够将压力容器无损检测技术的作用充分发挥出来,同时更好的推动相关工业的发展。
关键词:压力容器;无损检测技术;应用
1压力容器无损检测技术的选择
1.1压力容器无损检测技术的种类
主流的压力容器的无损伤检测技术的发展主要分为五个阶段:超声波技术,射线技术,磁粉技术,渗透技术和涡流技术。超声无损检测技术,主要利用不同介质中声波不同传播特性而形成的检测技术。射线无损检测技术,主要利用射线的高穿透性特点,对结构大,厚度高的压力容器进行检测。磁粉技术,主要来检测铁磁性材料,利用磁粉和铁磁材料磁场反应的特性来进行检测。渗透技术,主要利用高分子材料、特异指示剂和磁性材料的渗透作用来对非铁磁性压力容器进行检测。涡流技术,利用探查设备内产生涡电流的变化来检测的技术[4]。
1.2压力容器无损检测技术的选择原则
(1)兼容性原则。首先,在某些特点的压力容器检测场合,无损检测技术可以与损伤检测技术结合起来使用。无损检测技术能够在不破坏设备的情况下,对设备进行安全性检测,但是这种无损的优点也同时限制住看无损检测技术的应用场合,使它不能够完全替代损伤检测技术。比如在液化天然气钢瓶的耐压程度检测上就需要进行爆破检测。其次,对于某些复杂的压力容器,或者需要检测多个方面缺陷时,单一的有损的技术无法获得最优最全面的检测结果。因此,多种无损检测技术可以结合起来使用,多方面,多层次对压力容器进行检测分析,来获得更全面的缺陷数据。
(2)时间点原则。在对压力容器的无损检测时,需要在正确合适的时间点对设备进行检测。主要根据生产的动态过程、检测目的、结合被检测压力容器的结构、材料、大小,正确选择合适的检测时间点。在不适宜的时间对压力容器检测,不仅会影响工业生产过程,并且获得设备缺陷信息不一定是正确和真实的。例如,对密闭高压反应炉的检测时,可以在停工,冷却的时候对设备进行无损检测,从而获得内部的缺陷信息。
(3)针对性选择。首先,不同压力容器有不同的复杂性和结构性,我们需要选择正确的无损检测技术来对压力容器进行检测。例如,对磁性压力容器,可以用磁粉无损检测技术对它进行检测,而对非磁性压力容器,可以利用渗透技术对它进行检测。其次,针对不同的无损检测目的,我们需要选择最合适的无损检测技术来实现压力容器的检测。例如,对压力容器的面状缺陷进行检测时,超声无损检测技术的检测率最高,而对体积性缺陷进行检测时,射线无损检测技术能够得到较好的结果。
2无损检测技术
2.1超声波检测
超声波检测主要是指根据超声波折射、反射的传播规律对压力容器进行检测。在均匀的介质中,超声波传播有固定的方向,一旦遇到不均匀介质或者其它介质时,就会发生折射、反射的现象。因此,可以依据超声波变化的传播方向判断压力容器内部的情况。超声波检测设备操作简单、质量轻便、体积小巧,超声波穿透性强、传播速度快,在无损检测中灵敏度高、速度快,可以用于复合材料、非金属、金属等压力容器的检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但这种检测方式也有一定的缺陷性:不能进行精确的定量和定型分析,也不能精确分析形状复杂或者外形不规则的锻件,检测结果受压力容器损坏的形状、位置影响较大,因此,检测范围受到一定的限制。
2.2射线检测
对于射线检测,就是使用X或者γ射线对试件进行穿透,并且用胶片对信息仪器材料进行记录的一种无损检测方法,这种方法是一种不具备破坏特征的检测方法,是最基础的、应用也非常广泛,工作原理就是射线能够对肉眼没有办法看透的物质进行穿透,促使胶片感光,这时X或者γ射线照射胶片的时候就可以促使胶片乳剂层中的卤化银产生潜在影响。同时因为物质密度的不同,射线的吸收系数也会不同,所以在照射到胶片各个位置时射线强度也会出现差异,就应该根据暗室处理之后底片各个位置的黑度之差来对缺陷进行分辨和判断。
2.3红外热波检测
红外热波检测是通过转换反射出来的红外波图像,反映压力容器损坏的情况。这种检测可分为被动检测与主动检测,其最主要的区别在于是否加热压力容器,前者无需加热,可以直接检测是否有缺陷;后者则要在加热后比较温度探伤。红外热波检测技术比较广泛应用于压力容器焊接质量以及阀门衬套的质量检测,通过红外热波反映出来的热班迹影像也可以检测压力容器前期的缺陷。
2.4金属磁粉检测
利用在强磁场中铁磁性材料表面缺陷产生的漏磁场吸引磁粉而开展的无损检测就是磁粉检测技术,该技术在压力容器检验中已经得到广泛应用,能够对表面和接近表面地方存在的缺陷进行检测出来,具备很高的灵敏度,也可以对非常细小的裂纹和其他方面的缺陷进行检测,检测成本也比较低,速度也非常快,可磁粉检测受工件的形状和尺寸影响有时因难以磁化而无法探伤,而且其只适宜铁磁性材料探伤,不能用于非铁磁性材料检验,也不能用于检查内部缺陷。
3压力容器检测中无损检测的应用
3.1提高压力容器的质量
压力容器在生产过程中通过无损检测技术检测不同的生产环节,可以及时发现不合格的容器,提高产品的合格率。例如,在锻造压力容器的过程中,使用超声波检测技术对钢材、锻件进行检测,只有检测合格的材料才能锻造生产压力容器;使用金属磁粉检测开口坡中的厚板钢材,可以有效避免损坏的材料进入到压力容器生产工序中。
3.2降低压力容器的生产成本
在压力容器的生产阶段利用无损技术筛选和检测产品是否合格,及时清理不合格的部件,以免在后续的加工程序中使用到劣质原件,这样不仅使出产的产品质量得到保障,而且还降低了压力容器的生产成本。例如,加工锻件时,一旦在初加工期就检测到了裂纹的存在,则可以继续使用超声波技术对全部锻件进行检测,不合格的锻件及时得到剔除并隔离,一方面保证了锻件的生产质量,另一方面降低了产品的生产成本。
3.3改进压力容器的生产工艺
在压力容器生产、锻造的各个环节应用无损检测技术检测各种缺陷。其结果能够为压力容器生产工艺的完善和改进在很大程度上提供建议和指导。分析研究缺陷产生的原因、产生的时间以及具体的位置,精确找到损坏缺陷出现的生产环节,能够在一定程度上完善和改进生产工艺。比如,不开槽垫圈为传统绝大多数储气罐焊接接头的结构,使用射线检测技术检测焊接接头的底部与垫圈相接触的情况,能够发现这个地方经常出现未焊透问题。根据长期总结出来的实际经验判断,这种现象出现的原因是焊接接头的筒体与垫圈圆度不同,二者之间的间隙不够均匀,导致熔敷金属不能够均匀地进入。要想解决这一问题,则需要在焊接接头的筒体与垫圈接触的位置附加上一个凹槽,这样便可使熔池的深度增加,避免了因为间隙小而出现焊接不透的现象。通过射线检测及时发现焊接接头的筒体与垫圈接触面的内部结构,能够降低未焊透率,也就在很大程度上提高了焊接处检测和储气罐产品的合格率。
结束语
总之,在未来的发展中依然要不断优化和创新无损检测技术,降低压力容器检测的成本,进而确保行业的快速发展。
参考文献:
[1]李绍元.压力容器无损检测技术的合理选择与应用研究[J].河北农机,2017,(12):46-48.
[2]李兴才.压力容器检验中的无损检测方法研究[J].工程技术研究,2017,(2)116-117.
论文作者:李浩
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/26
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