羅化恒

摘 要：無論是在工業(yè)還是民用生活方面，壓力容器的使用越來越廣泛，但是由于壓力容器本身具有一定的危險(xiǎn)因素，所以需要對(duì)壓力容器進(jìn)行定期的檢驗(yàn)。目前運(yùn)用無損檢測(cè)技術(shù)加強(qiáng)了對(duì)壓力容器的監(jiān)測(cè)，能夠有效的減少和避免壓力容器事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：壓力容器；無損檢測(cè)；安全

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)設(shè)備和材料的要求也不斷升高，很多材料從原來的普通質(zhì)地逐漸被一些耐高壓、耐高溫、難切割的符合材料所代替，其成本大大升高，所以工廠在生產(chǎn)中必須保證在不破壞設(shè)備材料的前提下對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和檢查，這就是所謂的無損檢測(cè)技術(shù)。無損檢測(cè)技術(shù)的使用加強(qiáng)了對(duì)壓力容器的監(jiān)測(cè)，能夠有效的減少和避免壓力容器事故的發(fā)生。同時(shí)，在壓力容器的檢測(cè)中使用無損檢測(cè)技術(shù)，可以在設(shè)備運(yùn)行下進(jìn)行，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患，降低設(shè)備的危險(xiǎn)性，提高檢測(cè)檢驗(yàn)效率和水平，從而確保設(shè)備正常安全的運(yùn)行。

1 壓力容器

壓力容器導(dǎo)致的事故大致可以分為兩類，一是壓力容器本身沒有問題，而是工作人員的誤操作導(dǎo)致；二是壓力容器本身存在安全隱患，因而在運(yùn)行過程中存在的缺陷逐漸發(fā)展到安全事故臨界點(diǎn)而導(dǎo)致事故發(fā)生。所謂壓力容器就是指能夠承受壓力的容器。最高工作壓力大于等于0.1MPa，容積大于等于0.025立方米，且內(nèi)徑大于等于0.15m，裝有介質(zhì)為液化氣體、氣體或最高工作溫度大于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)液體的容器，水處理設(shè)備中的過濾或離子交換的壓力容器，螺旋板式換熱器等都屬于壓力容器。壓力容器是在航天、航空、紡織、食品、輕工、機(jī)械、冶金、核能、石油化工、化工中廣泛使用的承壓設(shè)備。壓力容器作為工業(yè)生產(chǎn)中的常見設(shè)備，又是導(dǎo)致事故頻發(fā)的設(shè)備，因此，壓力容器設(shè)備的安全問題應(yīng)該引起人們的足夠重視。

2 無損檢測(cè)技術(shù)

無損檢測(cè)技術(shù)作為一門新興的學(xué)科，其發(fā)展的歷史較短，但是壓力容器的安全已經(jīng)離不開無損檢測(cè)技術(shù)。所謂無損檢測(cè)就是指不產(chǎn)生破損的前提下，運(yùn)用聲、光、磁、點(diǎn)等特性，并借助先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，對(duì)構(gòu)件表面及其內(nèi)部的性質(zhì)和狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試和檢查，從而查明設(shè)備的實(shí)際狀況。能在保持原設(shè)備的完整性的前提下進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的問題，甚至在設(shè)備運(yùn)行中也可發(fā)現(xiàn)其中缺陷。因此，無損檢測(cè)在設(shè)備的生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用。目前常見的無損檢測(cè)法一般為超聲波檢測(cè)法、射線檢測(cè)法、滲透檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法和渦流檢查法等，無損檢測(cè)在壓力容器上應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求和規(guī)定，充分考慮設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)介質(zhì)、使用條件、制造方式和失效模式，選擇最優(yōu)的無損檢測(cè)方法。其中超聲波檢測(cè)法和射線檢測(cè)法是應(yīng)用最廣的無損檢測(cè)法。射線檢測(cè)法可以獲得缺陷部位的直觀圖像，定位準(zhǔn)確，可以對(duì)其檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄，以便于長(zhǎng)期保存。另外，射線檢測(cè)法還有很好的重復(fù)性，對(duì)一些與照射方向平行或體積狀缺陷有很好的檢測(cè)效果。超聲波檢測(cè)法主要通過聲波的散射、反射和透射作用，對(duì)被檢測(cè)的設(shè)備進(jìn)行力學(xué)性能變化檢測(cè)和幾何特性測(cè)量缺陷檢測(cè)等，超聲波檢測(cè)法常用于金屬材料、非金屬材料以及符合材料等的無損檢測(cè)，由于其穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)缺陷部位的定位較準(zhǔn)，而且還可以對(duì)較厚的設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)。另外，超聲波檢測(cè)法成本低，操作簡(jiǎn)單，對(duì)人以及周圍環(huán)境危害較小，是較為實(shí)用的無損檢測(cè)技術(shù)。磁粉檢測(cè)法一般適用于磁性材料承壓設(shè)備近表面缺陷和表面缺陷；渦流檢測(cè)法一般適用于導(dǎo)電金屬材料承壓設(shè)備的近表面缺陷和表面缺陷；滲透檢測(cè)法通常適用于非金屬材料和多孔性金屬材料承壓設(shè)備的表面缺陷檢測(cè)。

3 無損檢測(cè)方法的應(yīng)用

壓力容器大多適用16MnR、Q235等低合金鋼或碳素鋼，具有低矯頑力、低剩磁的特點(diǎn)，因此在對(duì)壓力容器進(jìn)行缺陷檢測(cè)時(shí)只能使用連續(xù)法。連續(xù)法是指在外加磁場(chǎng)磁化下，將磁懸液或磁粉加到構(gòu)件上進(jìn)行磁粉缺陷檢測(cè)，由于壓力容器的缺陷主要針對(duì)焊縫，包括角焊縫和對(duì)接焊縫等，一般不能使用固定式的設(shè)備，只能采用便捷式，這就使得磁粉缺陷檢測(cè)方法受到限制，通常使用以下幾種：⑴交叉磁軛法。交叉磁軛法是壓力容器無損檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛的一種方法，這種方法可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，靈敏度高，檢測(cè)效率高，操作簡(jiǎn)便，經(jīng)過一次磁化可以檢測(cè)出多方向的缺陷。但是，由于交叉磁軛法的額定電壓為380v，因此在工廠使用中受到一定程度的限制；⑵磁軛法。磁軛法也是無損檢測(cè)中一種常用的方法，該方法操作方便，很適合于角焊縫的缺陷檢測(cè)，在檢測(cè)過程中，為了能檢測(cè)到各個(gè)方向的缺陷，須在設(shè)備同一部位做多次（至少兩次）相互垂直的探測(cè)，并且應(yīng)將焊縫分為多段，檢測(cè)操作有一定的重疊，磁軛法效率偏低，—旦操作不當(dāng)很可能造成漏檢；⑶線圈法。對(duì)于管角焊接縫和管道圓周可以使用繞電纜的方法進(jìn)行缺陷檢測(cè)，線圈法屬于縱向磁化，可以發(fā)現(xiàn)熱影響區(qū)和焊縫的縱向裂紋；⑷觸頭法。觸頭法屬于單方向磁化法，其電極之間的距離可以調(diào)節(jié)，可以根據(jù)靈敏度要求和缺陷部位的情況來確定電流的大小和電極之間的距離，對(duì)角焊縫可以靈活調(diào)節(jié)，觸頭法和磁軛法一樣，同一部位也需要進(jìn)行兩次交叉垂直的檢測(cè)。在實(shí)際情況下，壓力容器的無損檢測(cè)主要使用交叉磁軛法和磁軛法。對(duì)于壓力容器對(duì)接的環(huán)、縱焊縫，這兩種方法操作簡(jiǎn)便、效率高、靈敏度高，處于其他方法不可取代的地位。

磁粉缺陷檢測(cè)的靈敏度較高，但是操作不正確也會(huì)造成一定程度的漏檢，給壓力容器的安全帶來隱患，因此，在壓力容器的無損檢測(cè)中應(yīng)該注意：無損檢測(cè)前要充分了解壓力容器的材質(zhì)、廠家和使用情況；準(zhǔn)備檢測(cè)的部位要符合規(guī)定的清潔要求；檢測(cè)操作的方法要正確；工件表面要與磁極端面保持一定的間隙，這是為了防止在間隙處產(chǎn)生較大的漏磁現(xiàn)象。