摘要:随着我国行业规范不断完善,对压力容器的质量要求逐渐提升,为保证压力容器材质、制造方法等符合标准,会加强技术监督,并在生产过程中,利用多种无损检测方式进行全面性的综合检测。本文详细探讨了无损检测方法在压力容器检验中的应用。
关键词:无损检测方法;压力容器检验;应用
在压力容器的检验过程中,无损检验方法由于具有较多的优势,因此得到广泛的应用,并取得了较好的效果。通过无损检验方式的使用,压力容器中存在的问题能被直观的反映出来,从而采取有效的措施进行处理和解决,在具体的应用过程中,需不断的优化和完善这项技术,有利于促进企业的长足发展。
一、无损检测概述
1、概念。无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验、超声检测、磁粉检测和渗透检测等。
2、特点。①无损检测具有非破坏性,在获得检测结果的同时,除了剔除不合格品外,不损失零件。因此,检测规模不受零件多少的限制,既可抽样检验,又可在必要时采用普检。②更具有灵活性和可靠性。③无损检测具有互容性,同一零件可同时或依次采用不同的检验方法,而且又可重复地进行同一检验,这也是非破坏性带来的好处。④无损检测具有动态性,无损探伤方法可对使用中的零件进行检验,而且能适时考察产品运行期的累计影响。因而,可查明结构的失效机理。无损检测具有严格性,首先无损检测需要专用仪器、设备。同时也需要专门训练的检验人员,按照严格的规程和标准进行操作。⑤无损检测也具有分歧性,不同的检测人员对同一试件的检测结果可能有分歧。特别是在超声波检验时,同一检验项目要由两个检验人员来完成,需要多个检验人员多次检验,综合检验结果。
二、无损检测方法的应用原则
1、应根据检测材料与缺陷特性选择恰当的检测方法,具体以材质、部件制造方法、使用条件、工作介质、失效模式及缺陷可能种类、形状、取向、部位等作为依据。
2、可综合使用多种无损检测方法,在部分特殊环境中,可通过多种检测方法进行结果验证分析,以提高容器缺陷检测的准确性。
3、对无损检测要求相对严格的T型接头或角接接头,在不能使用超声或射线检测时应开展100%的表面检测。
4、对现场组装焊接的压力容器,在开展耐压试验前应先对焊接头进行表面无损检测;耐压试验完成后要进行局部表面无损检测;若发现裂纹等缺陷问题应开展补充检测。
三、无损检测方法在压力容器检验中的应用
1、X射线无损检测技术。射线无损检测技术的优点在于能在不损害检测设备的情况下,直接穿透需要检测的部位,并通过物质发射阻力的强度来判断压力容器内部是否存在问题,其中,射线穿透的厚度和阻力系数是决定射线减弱程度的主要因素,而且在整个射线检验的过程中,感应胶片的程度也会因射线穿透的厚度与阻力系数的不同而有所变化。射线无损检测技术的工作原理如下:将射线照在需要检测的工件部位,通过设备的厚度与阻力系数会在射线感光胶片上显示影像,最后根据影像的相关特征来判断设备内部是否存在缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在整个射线无损检测的过程中,不仅可以直观的显现压力容器内部存在的问题,而且其检测结果可以作为长期维修数据进行保存,一般情况下可以用于体积型缺陷问题的检测。
2、超声波检测。超声波是指频率在20kHz以上的声波,在超声波检测中使用的超射波频率一般控制在0.5-5MHz之间。此种声波可按照稳定的方向及速度在材料中传播,当遭遇声阻抗不同的缺陷或底部异质界面时会发生反射。此种发射过程可用于对被检工件内部缺陷的判别。超声波检测通常适用于:1)锻件缺陷检测,锻件内的缺陷通常呈现为线条型或面积型,因超声波检测技术对面积型缺陷具有良好的适用性,所以锻件是超声检测的主要对象;2)焊缝缺陷检测,超声检测能检测出焊缝中存在的未熔合、气孔、未焊透、夹渣、裂纹等基本焊缝缺陷问题;3)铸件缺陷检测,采用超声波对铸件检测过程中,超声波可能会受到杂波的不同干扰,因此此种方法通常在铸件缺陷检测较低的情况下使用。
3、利用磁粉检测。磁粉检测技术主要的检测内容是探查磁性材料的内部与外部是否存在问题的重要手段。作为无损检测方法中检测磁性材料的首要手段,在正常的检测过程中,磁粉产生不连续性,则表示该检测容器出现问题。可以说,因为受检容器本身出现缺陷,因此导致在检测过程中磁粉分布不均,经过光照影响,可发现磁粉痕迹不均。另外,磁粉检测技术还可以测试压力容器是否遭受腐蚀,若压力容器内部存在腐蚀情况,在设备内部进行荧光磁粉检测,焊缝内表面的缺陷分布也能展现的一览无遗。因此,磁粉检测技术在无损检测中是极为灵敏且高效的,其不受受测设备的形状、大小影响,无论表面如何都能进行此种检测。但磁粉检测同时还存在无法规避的不足,其不足来自于受检设备的性质,因此,非磁化材料无法应用磁粉检测技术。
4、渗透检测技术。渗透检测技术的基本原理是毛细作用,具体来说就是在毛细作用的基础上,检测开口缺陷。在具体的检测过程中,先在受检被检位置上涂抹指定的渗透液,待其渗透到缺口内部时,由显示剂对其缺陷问题进行显示,进而显示工件上出现的问题。渗透检测方法的优点是:成本相对较低,操作过程简单不复杂,设备体积轻巧且检测效果直观,常被应用于大型压力容器、大型工件、形状不规则工件的检测中,对检测人员的专业技能水平要求不高。此外,渗透检测方法还存在一定的缺陷,压力容器中比较细致以及隐藏比较深的问题是很难检测出来的。
四、检测过程中的注意事项
1、检测过程中应选择适合的检测时机。围绕检测目标,根据检测情况,把握适合的检测时间,对于检测时间的把控,可以有效发现设备缺陷问题。因此选择正确的检测时机十分重要。
2、检测方法的科学选择。无损检测有多种办法,每个办法都有其对应的优势和劣势,有其适用范围。因此,必须基于检测对象的材料情况、制造方法、工作介质、失效模式、检测条件来确定使用哪一种检测方法。并在检测前对检测对象进行缺陷预测,分析缺陷可能存在的位置、缺陷的种类、缺陷的形状等。通过综合考虑分析选择最佳的科学检测办法,有效提高检测的效率与质量。
3、综合使用检测方法,检测时并不是只限定使用一种检测方法,通常,每个检测方法都不全面,存在其优劣势,而压力容器一旦有缺陷,都会引发失效问题。因此必须综合应用多种检测方法,通过相互弥补,以及检测结果的对照与验证工作,能够确保缺陷检测的质量,同时提升检测结果的精确度。此外,综合使用多种检测方法,还可以提升检测的经济性与安全性。
五、结语
压力容器作为一种十分重要的承压设备,无论是在化工、医药、钢铁行业,还是在石油、食品等行业都获得了比较广泛的应用。由于压力容器在使用过程中,经常在非常恶劣的环境下工作,易导致事故的发生。所以,要严格检查压力容器的使用材料,并不断监督和改进容器加工所需的技术和材料,以此来避免容器出现缺陷。因此,对无损检测方法的深入研究,为压力容器的检验带来了十分重要的意义。
参考文献:
[1]陆斐.无损检测方法在压力容器检验中的应用[J].科技信息,2016.
论文作者:杨忠宇1,韩静2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
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