压力容器无损检测技术的合理选择与应用研究

摘    要：当前的设备检测技术可以分为损伤检测技术和无损检测技术。损伤检测，顾名思义，需要对设备进行物理或化学分析取样时，要将样本进行拆解，变形，然后再进行检测分析。无损检测，是在不破坏设备的情况下，甚至不在直接接触设备的情况下，根据设备的材料特性利用物理或者化学原理，对设备的各部分状态、材料、结构进行分析检测的技术。损伤检测和无损检测技术最大的区别就是在对设备检测时，有无对设备进行破坏，是否会影响被检测设备的稳定运行。由于压力容器的封闭性、高危性、稳定性和生产过程的实时性，对压力容器的检测应避免对设备造成拆解和破坏，因此无损检测技术被广泛的应用于各个领域的压力容器的安全性检测中。无损检测技术在不破坏压力容器本体的基础上，探查设备本体是否存在缺陷，定位缺陷的位置，大小和性质。

关键词：压力容器;无损检测技术;合理选择;应用

1  无损检测技术的特点

无损检测技术主要利用物理原理，系借助声波、射线、磁场等物理现象的物理特性，在不破坏容器的前提下对其表面及本体材料内部进行检测的技术。目前常用的无损检测技术有超声波检测、射线检测、磁粉检测等三种类型，可根据容器材质及应用环境进行选择。无损检测较传统的检测方法效率更高、检测范围更广、安全系数更高，在市场竞争中的优势更大。

无损检测技术最主要的特点是不会损伤待检测对象，但在使用过程中需注意两个方面：一是与破坏性检测相关联。两种检测方式相互补充，能够对容器缺陷进行更清晰的分析，提高检测效果;二是选择恰当的检测时间。如锻件检测一般安排在锻造完成和简单加工之后，对钻孔或铁槽的检测一般安排在最终完成之前。

2  压力容器无损检测技术的选择

2.1  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主要分为五大类型：

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傳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。

2.2  压力容器无损检测技术的选择原则

应用场合不同，压力容器的材料、大小、结构会存在很大的差异，不同压力容器的承压能力等技术设定也会存在很大的区别。因此，需要根据压力容器的特性，对无损检测技术进行合理的选择。选择的原则主要有：

（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，对制造材料有铁磁性的压力容器，可以用磁粉无损检测技术对它进行检测，而对非铁磁性材料制造的压力容器，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。

3  压力容器无损检测技术的应用

3.1  超声检测技术的应用

超声波检测技术是出现时间较久的一种检测技术，超声波技术具备十分广泛的应用范围，保证在介质、速度和传播方向相同的基础上，提供更加可靠与准确的数据。一旦碰到另外一种介质，产生的反应会更加强烈，如产生的折射、反射等情况。压力容器无损检测过程中，容器材料被当成介质，当容器内部存在或产生了缺陷，发射的波幅就会出现方向与大小的改变，此时可按照改变情况对缺陷的位置和程度进行判断。超声波检测技术主要用在复合型钢材料、锻件等处。在对一些焊接地方进行超声检测时，不仅准确度高，而且成本较低，所以使用更加广泛。

3.2  射线检测技术的应用

射线检测技术的主要工作原理就是将穿透性的射线照射在需要检测的压力容器部位上，射线光子会与照射部位的原子作用，吸收散射射线，从而导致射线强度降低，射线能量减少。该检测方法和材料的性质、厚度与密度有紧密的联系，密度或厚度越大，其降低或减少的就越大。若工件中存在空洞，通过缺陷的射线强度就更大，曝光也有所上升，从而实现内部质量检测的目标。

3.3  渗透检测技术的运用

渗透检测技术主要是在毛细管现象的基础之上，形成了一种非多孔固体材料表面存在缺陷问题的方式，主要是将液体渗漏过程中，在渗透体的表面存在开口的问题上，在渗透检测工作当中主要是运用黄绿色的荧光渗透液，或者是红色着色渗透液对缝隙内部进行监测，这种检测方式具有比较良好的渗透性，通过渗透、清理、清洗以及最后的显像的方式，在材料的表面上形成了相应的痕迹，通过观察工件表面上存在的痕迹尺寸，做出了准确的评价方式。在除去了其中多余的渗透液体之后，使用渗漏检测的方式可以有效的显示出存在缺陷的主要问题，这种检测技术可以被有效的运用到刚性压力容器、有色金属以及陶瓷和塑料等材料的检测工作中。

3.4  磁粉检测技术运用

磁粉检测技术方式，主要是在压力容器存在缺陷的部分，进行磁场泄露和磁粉相互之间的有效作用，有效现实出了铁磁材料上和存在缺陷问题的区域，等到钢铁材料中的磁性材料完全被磁化之后，使用磁力线上所表现出来的凹陷状态进行有效分析，通过对磁粉所产生的吸附性原理进行了有效运用，对磁体表面所产生的缺陷性问题进行了准确检测。磁粉检测的主要优势在于，对对钢铁型材料或者是磁性较强材料表面与靠近地表面产生的缺陷检出率非常高。这种检测的缺点在于很难对材料内部缺陷部分进行检测，不适用在一些不锈钢材料或者是非磁性材料的监测中。

4  结束语

压力容器在生产生活中被广泛的使用，是工业、国防中十分重要的设备。由于压力容器的高危性，它的安全使用是工业生产的效益，人民生命和财产安全的前提保证。当前，无损检测技术被广泛的应用于压力容器的缺陷探测中，高效的无损检测技术可以提高生产效率，并能够降低国家经济损失。

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，2015（12）：46～48.

[2] 刘艳娇.压力容器无损检测技术的合理选择与应用要点[J].黑龙江科学，2017（10）：28～29.

[3] 吴燕.压力容器无损检测技术的选择与应用研究[J].科技咨询，2011（22）：110.