摘要：压力容器的安全检测在工业生产中十分重要，且要考虑到检测技术不能对压力容器具有破坏性或者影响工业生产，鉴于此压力容器无损检测技术发展起来了，压力容器的无损检测对压力容器的安全使用至关重要。无损检测技术因具有检测灵敏、无损伤、无破坏等优点而被广泛使用在压力容器的安全检测上。本文首先对无损检测技术及其优势进行概述，其次，对压力容器无损检测中的检测方法进行了深入的探讨，具有一定的参考价值。
关键词：压力容器；无损检测；原理
1无损检测技术
无损检测(Nondestructive Testing，NDT)是一门新兴的综合性应用学科，它是在不破坏或损坏被检测对象的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来探测各种工程材料、零部件、结构件等内部和表面缺陷，并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化作出判断和评价。
无损检测技术是在用压力容器产品安全控制中不可缺少的基础技术，随着压力容器的应用范围不断扩大，产品复杂程度增加和对安全性的严格要求，无损检测技术在在用压力容器产品安全控制中发挥着越来越重要的作用。
2无损检测的优势
2.1保证压力容器质量
无损检测不需要破坏压力容器的结构就能够完成检测工作，因此，无损检测能够对压力容器生产过程、压力容器半成品、压力容器成品等进行全面检测，找出存在质量问题的压力容器，确保压力容器内部结构的完善性，进而保证压力容器的质量。
2.2确保压力容器使用的安全性
受使用环境的影响，压力容器在使用一定时间之后，容器中原有的缺陷会扩大，还会产生新的缺陷，进而导致压力容器失效。而无损检测能够对压力容器进行定期检查，不影响压力容器的运行，也不需要破坏压力容器的结构，及时发现压力容器存在的缺陷，避免压力容器使用过程中的事故，确保压力容器使用的安全性。
2.3优化压力容器制造工艺
在制造压力容器的过程中，需要对制造工艺进行判断，了解制造工艺是否符合压力容易的制造要求。而无损检测能够对压力容器的制造工艺进行检测，找出制造工艺中的不足之处，并根据无损检测结果改进压力容器的制造工艺，实现制造工艺的优化。并且，在压力工艺生产之前需要提前对制造工艺进行试验。例如，压力容器制造过程中的焊接工艺需要进行焊接试样，并对焊接试样进行无损检测，及时修正焊接参数，改进焊接工艺，采用能够达到压力容器质量要求的焊接工艺。
3压力容器制造过程中的无损检测方法
3.1射线检测
射线检测多用于压力容器制造过程中的焊缝检测、气孔检测、夹渣检测，进而找出压力容器制造过程中存在的气孔、夹渣及焊缝。并且，完全密封的压力容器可以采用射线检测的方法。现阶段，大多数企业都采用射线检测技术对压力容器的焊缝进行检测。射线检测方法要求检测物能够被射线穿透，因此，很多企业都优先选择X射线进行射线检测。另外，射线检测能够直接获取压力容器的缺陷图形，准确掌握压力容器的缺陷尺寸。然而，射线检测在夹渣检测和气孔检测的出错率较高，很可能出现漏检的现象。同时，射线检测的速度较慢，成本较高，对检测人员的身体危害性较大，需要检测人员在检测过程中做好特殊防护措施。
3.2超声波检测
超声波检测是一种重要的无损检测方法，其主要是利用超声波在介质中船舶遇到界面产生反射，从而检测出压力容器的缺陷。这种超声波检测的速度非常快、穿透能力强、灵敏度高，并且超声波探伤仪重量轻、体积小，操作使用非常方便。超声波检测不仅可以评定焊缝安全性，而且可准确检测压力容器内部裂纹。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超声波检测适合复合材料、非金属、金属等部件的无损检测，这种检测设备轻便、检测速度快、成本低，并且具有较高的灵敏度，可以检测出压力容器中尺寸非常小的缺陷，通过准确定位压力容器缺陷，而且超声波检测的穿透能力非常强，准确检测压力容器内部缺陷。但是对于超声波检测方法，对压力容器的缺陷还需要进行精确的定量、定性分析，对于某些不规则外形或者复杂形状的工件，检测准确性不足，并且压力容器缺陷的形状、取向和位置往往会影响检测结果。
3.3渗透检测
渗透检测主要是根据毛细作用原理，用于检测压力容器表面开口缺陷，在压力容器表面涂抹特质渗透液，考虑到渗透液可以逐渐渗透到压力容器表面上的凹坑、缺口、裂纹等缺陷中，然后通过显示剂在工件表面显示渗透液，准确检测出压力容器存在的缺陷。对于压力容器可利用渗透检测来检测压力容器的焊缝和延迟裂纹、冷裂纹、热裂纹等热影响区开口缺陷，并且在线检测可用于检测压力容器的基材表面和热影响区的开口缺陷，例如晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳裂纹等以及表面焊缝。这种渗透检测法具有检测结果直观、成本低、操作简便、设备简单等优点，可用于形状不规则和大型复杂的工件检验。但是渗透检测无法检测出压力容器表层以下的缺陷问题，只能检测出表面缺陷。
3.4磁粉检测
磁粉检测主要利用磁粉与压力容器缺陷处漏磁场的相互作用进行检测，进而现实铁磁性材料的近表面缺陷和表面缺陷。现阶段，我国压力容器多采用白钢材质和碳钢材质，碳钢属于铁磁性材料。在压力容器制作过程中，碳钢被大量应用到压力容器上。压力容器无损检测可以利用碳钢的铁磁材料属性使用磁粉检测方法。磁粉检测方法经常被用于检测压力容器浅表层的夹渣、裂纹等缺陷。另外，压力容器的D类焊接和角焊缝也经常使用磁粉检测方法。
磁粉检测的成本较低、灵敏度较高、对人体没有伤害，检测速度较快，因此很多企业都使用磁粉检测技术对压力容器的制造进行检测。然而，磁粉检测的材质局限性较强，无法对白钢材质的压力容器进行检测。同时，磁粉检测受压力容器检测部件形状的影响较大。
3.5涡流检测
对于在用压力容器,涡流检测主要用于换热器换热管的腐蚀状态检测和焊缝表面裂纹检测。检测采用内穿过式探头,非铁磁性换热管采用常规涡流检测技术,铁磁性换热管采用远场涡流检测技术,以检测换热管内外部腐蚀引起的穿孔、蚀坑以及壁厚均匀减薄等缺陷。
最近,欧洲和我国分别开发了采用电流扰动磁敏探头的涡流检测技术来检测焊缝表面裂纹,用该技术检测允许焊缝表面较为粗糙或带有一定厚度的防腐层,因此可在压力容器运行过程中进行焊缝外表面裂纹的快速检测;也可在压力容器停产时进行内外部检验,先采用该技术对焊缝进行快速检测,然后对可疑部位进行磁粉或渗透复验,以确定表面裂纹的具体部位和大小。
3.6红外检测
红外检测常用于高温或低温压力容器内部保温层完好状态的检测与评价,而热弹性红外检测技术适用于压力容器高应力集中部位和疲劳损伤部位的检测。许多高温压力容器内部有一层珍珠岩等保温材料,以使压力容器壳体的温度低于材料的允许使用温度,如果内部保温层出现裂纹或部分脱落,则会使压力容器壳体超温运行而导致热损伤。采用常规红外热成像技术可以很容易发现压力容器壳体的局部超温现象。压力容器上的高应力集中部位在经受大量疲劳载荷后,如出现早期疲劳损伤,会出现热斑迹图象。压力容器壳体上疲劳热斑迹的红外热成像检测可以及早发现压力容器壳体上存在的薄弱部位,为以后的重点检测提供依据。
4结束语
无损检测技术作为一种无损无破坏技术，在压力容器的生产、使用等方面具有重要作用，应根据被检测对象的不同情况，合理选择检测技术，特别要注意检测时间和部位的选择，保证压力容器的安全稳定使用。
参考文献：
[1]李奇.压力容器焊缝质控中的无损检测方法及其信息系统研发[D].天津工业大学,2017.
[2]谷文斌.压力容器焊缝无损检测方法可靠性的比较研究[J].南方农机,2015(01):47+49.
[3]刘寅.承压部件无损检测方法与应用研究[D].华北理工大学,2017.
论文作者:费诚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：压力容器论文; 缺陷论文; 裂纹论文; 检测技术论文; 射线论文; 表面论文; 超声波论文; 《基层建设》2018年第26期论文;