馬全秀
摘 要:壓力容器在工業(yè)應(yīng)用中是非常重要且常見的器具,但是同時(shí),壓力容器在工業(yè)中也通常是屬于高危險(xiǎn)的工具,其內(nèi)部儲存物質(zhì)通常也為高危物質(zhì),所以在工作中,對于壓力容器的檢測是非常重要的。而對于壓力容器的無損檢測,也是考驗(yàn)一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要指標(biāo)。本文重在探究無損檢測在壓力容器定期檢測中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:壓力容器檢驗(yàn);無損檢測技術(shù);應(yīng)用
壓力容器,容器內(nèi)的介質(zhì)大多為易燃、易爆、有毒或者有嚴(yán)重的腐蝕性,長期工作在高溫高壓環(huán)境之下,具有很強(qiáng)的危險(xiǎn)性。近年來,國內(nèi)外大型企業(yè)壓力容器爆炸的事件時(shí)有出現(xiàn),嚴(yán)重危害了國家及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,因此,壓力容器的監(jiān)測及定期檢驗(yàn)至關(guān)重要。這關(guān)乎于人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,是一切發(fā)展中的重中之重。正所謂,一切發(fā)展源于安全,一切防范始于未然。本文主要就壓力容器常見的無損檢測技術(shù)的應(yīng)用問題進(jìn)行簡單的探討分析。
1 無損檢測概述
焊縫無損檢測技術(shù)就是在不損傷被檢測對象的內(nèi)部組織、使用性能的情況下,通過一定檢測技術(shù)對待檢測物質(zhì)的表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、性質(zhì)、缺陷等相關(guān)情況進(jìn)行檢查測試。無損檢測是工業(yè)設(shè)備及材料質(zhì)量檢驗(yàn)過程中常見的技術(shù)手段,目前來說國內(nèi)外常用的大型企業(yè)壓力容器無損檢測技術(shù)有超聲檢測、紅外熱檢測、磁粉探傷、滲透探傷、射線探傷等5種,下文對這5種檢測方法進(jìn)行重點(diǎn)敘述。
2 大型企業(yè)壓力容器常見的無損檢測技術(shù)
2.1 紅外熱檢測
紅外熱檢測是中外無損檢測中最常用的一種手段,其原理在于通過利用紅外線的熱輻射特性對將要檢測的設(shè)備進(jìn)行測試。其應(yīng)用范圍也體現(xiàn)在了常溫和高溫兩種環(huán)境范圍內(nèi),在這兩種溫度范圍內(nèi),紅外熱檢測是最普遍的方式,原因就在于其低廉的檢測價(jià)格和簡單的操作。一般來說,在高溫壓力容器的內(nèi)部,會存在因?yàn)槠涫褂枚斐傻亩氯?,損傷等狀況,這些損傷對于設(shè)備來講是致命的,而淤積的殘留物也對人體是有害的,所以,這種不需要直接接觸壓力容器的方式是最安全的,同時(shí)其能夠大面積檢測的特性,也讓檢測人員更加的便利。在最近幾年里,紅外熱檢測技術(shù)在大型企業(yè)中的應(yīng)用是非常廣泛的,其熱點(diǎn)就在于相比于其他的方法,紅外熱檢測更加的快速,同時(shí)其能應(yīng)用在容器制造中。在制造裝在核燃料的壓力容器時(shí),如何減少容器鍛造時(shí)所產(chǎn)生的氣泡和缺陷一直是最為重要的話題,而紅外熱檢測就能通過測試和對震動的敏感度進(jìn)行輔助制造。并且這些年來,中國對于紅外熱檢測的研究也不斷的縮短與外國的差距,并且成立了許多的研究部門,想最尖端的制冷紅外熱像儀和非制冷紅外熱像儀都已經(jīng)可以在我國制造。并且,我國現(xiàn)在最主要的紅外熱檢測研究方向已經(jīng)從簡單的檢測改變?yōu)榱藴y控,爭取讓紅外熱檢測系統(tǒng)能夠在壓力容器的制造中,成為不可或缺的一環(huán),以此來降低壓力容器發(fā)生危險(xiǎn)的概率。
2.2 超聲檢測
超聲檢測是最為人們所熟知的一項(xiàng)檢測,它的應(yīng)用是極其廣泛的,最常見的是醫(yī)療領(lǐng)域的結(jié)石檢測??梢哉f,這也是被應(yīng)用的最普遍的檢測技術(shù)。其原理也簡單易懂,就是利用超聲波的反射原理,通過發(fā)射出聲波,撞擊在物體內(nèi)部,形成反射聲波,來判斷其內(nèi)部情況。因?yàn)椴煌奈矬w構(gòu)造不同,所以反射回的聲波也是不同的,就能夠通過繪制反射圖譜來了解內(nèi)部情況。而在壓力容器的無損檢測中,超聲波檢測就能夠清晰的感知到壓力容器內(nèi)部的不同之處,如果一些缺陷出現(xiàn),那么超聲波就能準(zhǔn)確的在內(nèi)部形成反射,讓人們知道如何應(yīng)對。這種檢測方法雖然是最常見的,但是相比于其他的方法,是存在著一定的缺陷的,而且缺陷相當(dāng)?shù)拿黠@,我們接下來就針對超聲波檢測的缺陷進(jìn)行一定的討論:
1).首先,在超聲波檢測中,環(huán)境是一大制約因素。因?yàn)闊o論在什么時(shí)候,一個(gè)絕對寂靜的空間都是難以找到的。所以,在超聲波檢測中,最容易發(fā)生的事情,就是其他的噪音污染,這些噪音的污染會導(dǎo)致超聲波檢測中反射聲波反饋的信息造成干擾,甚至讓信息不準(zhǔn)確。這種情況下,就需要研究人員依靠自己的經(jīng)驗(yàn)判斷,超聲波反饋回來的情況到底如何。而且為了讓信息更加的準(zhǔn)確,超聲波檢測一般都會反復(fù)的測試,這樣的測試雖然能夠提高一些信息的準(zhǔn)確性,但是卻會讓檢測時(shí)間增加。因此,如何讓超聲波檢測更加的準(zhǔn)確,是研究人員需要思考的問題。
2.)然后就是關(guān)于超聲波發(fā)送的問題,現(xiàn)有的設(shè)備是很難直接發(fā)出超聲波的,因此一般的超聲波發(fā)射都需要一個(gè)載體。這個(gè)載體需要將得到了電功率轉(zhuǎn)化為超聲波,然后發(fā)射出去。因此,如何制造一個(gè)高效,節(jié)能,便于運(yùn)用的載體是需要思考的?,F(xiàn)階段的中國,在這方面已經(jīng)開辟出了一系列的方向,在世界中都是領(lǐng)先的,尤其是高頻,大功率等方面,更是世界中的佼佼者。
2.3 磁粉探傷
鐵磁性材料磁化會產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度,會導(dǎo)致磁力線密度增大,當(dāng)因焊縫缺陷、材質(zhì)等原因造成材料存在不連續(xù)性時(shí),磁力線發(fā)生畸變,溢出檢測材料表面,產(chǎn)生漏磁場,物體缺陷周圍的磁粉會出現(xiàn)堆積,這種檢測方法的靈敏度較高,能夠檢測出鐵磁材料近表面以及表面的缺陷,對于缺陷的位置、大小、形狀等等相關(guān)內(nèi)容都能夠直觀的顯示出來,檢測速度快且成本低,污染小,但這種方法只能用于鐵磁性材料,奧氏體不銹鋼材料、焊縫及一些非鐵磁性材料的缺陷問題不能檢測,材料內(nèi)部的缺陷難以發(fā)現(xiàn),檢測時(shí)工件的磁化方向會影響到檢測靈敏度,部分工件檢測完成后還要進(jìn)行退磁處理。
2.4 射線探傷
射線探傷同紅外熱檢測和超聲波檢測的原理大致相當(dāng),都是通過穿透物體來進(jìn)行對物體內(nèi)部的判斷。但是這種射線探傷的方式相對于前兩種,卻有著非常大的優(yōu)勢,那就是其探測的結(jié)果是非常穩(wěn)定且準(zhǔn)確的,而且其得到的結(jié)果可以長期保存。是一次深入的,從物質(zhì)層面的探測。但是相較于紅外熱探測和超聲波檢測兩種方式,射線探傷雖然是五大探測方式之一,卻要少的很多很多。因?yàn)槠鋬煞N主要射線X射線及γ射線是非常難以保存且成本高昂的物質(zhì)。并且以環(huán)保的角度來看,X射線及γ射線是具備污染性的,對于人體的傷害非常之大。因此,在探測中,除了一些極度重要的壓力容器,都不會使用這種方式。而且,射線探傷的專業(yè)人員,也是難以尋覓的高素質(zhì)人才?;蛟S在未來的一天,X射線及γ射線的危險(xiǎn)能夠被有效控制,且成本降低,這種方式才會被大范圍應(yīng)用。
2.5 滲透探傷
滲透探傷是一種在特殊環(huán)境下才會做的檢測,其主要原因就是電源供給未必一直都充分。所以才促使了這種應(yīng)用毛細(xì)作用的檢測方式的誕生。但是其過于明顯的缺陷,也讓這種檢測方式只有在不得已的情況下,才會使用。其缺陷主要體現(xiàn)在:
第一,時(shí)間長。滲透是需要時(shí)間的,特殊的染料滲透在壓力容器表面是需要一定時(shí)間的,而事后所要做的讓染料顯像也更需要一定的時(shí)間。如果在時(shí)間緊迫的情況下,用這種方法顯然是不可行的。而且越新的工具,其滲透也會因?yàn)楸砻婷椎恼R越慢,就導(dǎo)致了,其出現(xiàn)費(fèi)力不討好的現(xiàn)象。
第二,精度不夠。滲透的主體還是液體,所以液體具備一切不穩(wěn)定的特性,就讓整個(gè)檢測具備了非常大的不確定性,得出的結(jié)論也難以確定。
3 結(jié)論
本文簡單就超聲檢測、紅外熱檢測、磁粉探傷、滲透探傷、射線探傷幾種檢測技術(shù)在壓力容器無損檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了簡單的討論分析,實(shí)際工作過程中,還有聲發(fā)射檢測、金屬刺激儀檢測等無損檢測技術(shù),本文不再詳細(xì)介紹。
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