石敬峘

摘要：以全面提升壓力容器以及壓力管道的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性為目的，圍繞質(zhì)量檢測的技術(shù)分類展開分析，著重研究了滲透檢測的具體類型以及應(yīng)用原理，通過具體的案例分析了不同的表面無損檢測技術(shù)的適用范圍和應(yīng)用效果。選擇滲透檢測對容器進(jìn)行無損檢測，不僅可以快速定位容器的質(zhì)量缺陷，還能夠?yàn)檎w壓力設(shè)備的安全運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：滲透檢測；壓力容器；壓力管道；應(yīng)用效果

隨著我國社會(huì)發(fā)展水平的逐步提升，各行各業(yè)都在進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)體系的改革，其中一部分產(chǎn)業(yè)在設(shè)備升級(jí)的過程中涉及了特種設(shè)備，壓力管道和壓力容器是十分常見的結(jié)構(gòu)。滲透檢測是無損檢測技術(shù)中的重要組成部分，能夠?yàn)閴毫艿酪约皦毫θ萜魈峁┳罨A(chǔ)的質(zhì)量檢測。本文以理論分析和文獻(xiàn)研究為主要方法，探討滲透檢測的具體應(yīng)用可靠性以及安全性，確保能夠?yàn)樘胤N設(shè)備以及特殊行業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

一、滲透檢測技術(shù)的相關(guān)理論闡述

（一）滲透檢測的具體分類

首先，按滲透液燃料成分能劃分成熒光著色、熒光、著色三種檢測方法；按滲透液的去除方式又可以劃分成親油性后乳化、可水洗性、親水性后乳化、溶劑性去除這4種方式[1]；按檢測的靈敏度可以劃分成5個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)，即超高級(jí)、高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)、很低；按顯像劑的類型可以劃分成干粉、水溶性、水懸浮性、非水濕、特殊應(yīng)用顯像劑及自顯像劑6類；按去除劑的類型，又可以劃分成特殊應(yīng)用類溶劑去除劑，非鹵族類溶劑去除劑以及鹵族類。

（二）滲透檢測法的操作要點(diǎn)分析

由于壓力容器和壓力管道大部分為特種設(shè)備，在進(jìn)行質(zhì)量檢測的過程中，滲透檢測法雖然可以做到無損檢測，但是為了進(jìn)一步提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性以及檢測過程的安全性，還需要嚴(yán)格地進(jìn)行操作要點(diǎn)的把控。結(jié)合我國當(dāng)前的絕大部分壓力管道和壓力容器滲透檢測經(jīng)驗(yàn)來看，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整。

首先，溫度控制。壓力容器滲透檢測的溫度通常為10℃～40℃，在檢測的過程中，受檢測的區(qū)域需要進(jìn)行溫度調(diào)控，確保在常規(guī)停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行檢測，這樣才可以提升檢測有效性。

其次，排除干擾因素。干擾因素可以結(jié)合壓力管道以及壓力設(shè)備的具體使用環(huán)境以及使用情況進(jìn)行劃分。其一，壓力管道和壓力設(shè)備在日常使用的過程中會(huì)有較多的干擾因素，會(huì)影響滲透檢測的精準(zhǔn)性，例如日常清洗殘留的化學(xué)清洗劑、生產(chǎn)安裝過程中的焊接位置質(zhì)量、使用期間附著在設(shè)備表面的污染物等。這些因素不僅會(huì)影響滲透檢測的精準(zhǔn)性，還有可能和滲透液出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，影響最終的靈敏度。因此在進(jìn)行滲透檢測之前，需要結(jié)合檢測的設(shè)備進(jìn)行全方位的清理，清理之后還需要做好所有清理劑的殘留檢測，確保清理劑無殘留，檢測設(shè)備干凈整潔。其二，在壓力設(shè)備和管道使用的過程中，前期的加工工藝可能會(huì)導(dǎo)致檢測區(qū)域出現(xiàn)開口封閉的情況，或者出現(xiàn)了缺陷被掩蓋的情況。針對這些現(xiàn)象需要通過浸蝕方式進(jìn)行處理。其三，針對空心的管道進(jìn)行滲透檢測時(shí)，需要利用靜電噴涂法進(jìn)行滲透液噴加，避免過量的滲透液在零件上滲入管道內(nèi)部，從而影響管道的正常使用[2]。受檢表面的多余滲透液需要通過合理的方式進(jìn)行去除，避免出現(xiàn)去除過度的情況，尤其是針對可水洗性的滲透液，避免過度清洗，導(dǎo)致檢測結(jié)果靈敏度下降。

在檢測干燥的環(huán)節(jié)，需要利用恒溫控制的熱風(fēng)循環(huán)方法進(jìn)行干燥，干燥溫度控制在70℃左右，干燥的時(shí)間控制在半小時(shí)以內(nèi)，避免過度干燥導(dǎo)致檢驗(yàn)靈敏度下降。溶劑懸浮濕式顯像劑的添加需要利用噴涂法，避免導(dǎo)致滲透液被沖洗，從而出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象。

二、滲透檢測在壓力容器及管道中的實(shí)際應(yīng)用案例

依托某生產(chǎn)企業(yè)的特種設(shè)備進(jìn)行無損檢測分析，利用對比篩選的方式判斷滲透檢測方法的具體應(yīng)用效果，確保能夠?yàn)檎w生產(chǎn)線的安全運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

（一）檢測對象分析

1.壓力設(shè)備檢測

某化工企業(yè)在生產(chǎn)加工的過程中，嚴(yán)格地進(jìn)行生產(chǎn)線的安全性控制是生產(chǎn)重點(diǎn)，生產(chǎn)線上有大量的壓力容器以及壓力設(shè)備，是要進(jìn)行階段性的安全檢測。本次實(shí)驗(yàn)檢測的對象為CH₃Cl過濾器，是典型的壓力設(shè)備，設(shè)備材質(zhì)S30408，規(guī)格1200mm×4313mm。這種設(shè)備在日常生產(chǎn)加工的過程中，需要處理有毒有害以及易燃易爆的材料。

需要對設(shè)備進(jìn)行定期的檢查，為了確保設(shè)備安全運(yùn)行，降低檢測技術(shù)對設(shè)備實(shí)用性產(chǎn)生的影響，必須做到表面無損檢測，分析是否出現(xiàn)缺陷。而無損檢測技術(shù)的類型眾多，包含了最常規(guī)的滲透檢測、渦流檢測、超聲波檢測、磁粉檢測等。確定最適用于該設(shè)備的無損檢測技術(shù)是提升檢測科學(xué)性的重點(diǎn)。

（1）確定檢測方法

首先從不同無損檢測的技術(shù)原理層面來講，磁粉檢測主要是通過磁場作用的方式能夠快速斷定鐵磁性材料的表面以及近表面缺陷；渦流檢測，主要是利用電磁感應(yīng)的方法，主要應(yīng)用在導(dǎo)電材料表面和近表面缺陷的檢測中，例如管線、棒材等[3]；而滲透檢測主要是通過毛細(xì)作用原理進(jìn)行檢測，通常應(yīng)用在非多孔材質(zhì)的表面開口缺陷檢測中。

結(jié)合本項(xiàng)目中的檢測設(shè)備來看，由于設(shè)備材質(zhì)S30408，所以不能使用磁粉檢測技術(shù)進(jìn)行檢測；由于設(shè)備容器的直徑達(dá)到了1.2米，其中承裝著大量的易燃易爆介質(zhì)，而渦流檢測必須要進(jìn)行設(shè)備通電，因此也無法適用于本次檢測項(xiàng)目。通過技術(shù)人員以及專家的討論，確定采用滲透檢測技術(shù)進(jìn)行壓力設(shè)備的檢測。

（2）滲透檢測技術(shù)具體應(yīng)用流程

在操作的過程中，由于壓力容器對接接頭的無損檢測比例劃定成了全部和局部兩種類型，在實(shí)際應(yīng)用的過程中抽取了設(shè)備下封頭環(huán)縫整圈、“T”字口縱縫1.5m這兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行深度檢測，具體的檢測結(jié)構(gòu)如圖1所示。

第1步需要在焊縫位置噴灑清洗劑，清洗劑干燥之后直接將滲透劑涂在表面上，等待10分鐘之后利用清洗劑將表面的滲透液去除，自然干燥后再噴涂顯像劑，等待10分鐘之后進(jìn)行觀察。

（3）檢測結(jié)果及問題處理

按照規(guī)定手法進(jìn)行無損檢測之后，發(fā)現(xiàn)容器的下封頭環(huán)縫處外表面

存在數(shù)條裂紋，主要集中在熔合區(qū)和熱影響區(qū)；而隨著時(shí)間的不斷延長，受到毛細(xì)作用的影響，裂紋逐漸發(fā)育，對于壓力設(shè)備的正常運(yùn)行造成的影響會(huì)逐步加大[4]。結(jié)合常規(guī)的壓力設(shè)備檢修經(jīng)驗(yàn)來看，表面的裂紋單純依靠打磨的方式無法全面消除，而在實(shí)踐嘗試之后，本檢測設(shè)備的裂縫并無法通過打磨方式進(jìn)行改善。因此，通過研究之后決定需要更換封頭，從源頭上避免了接頭位置出現(xiàn)泄漏造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失。

２.補(bǔ)集器壓力管道檢測

某公司生產(chǎn)線上有一條泡沫補(bǔ)集器壓力管道，為了確保生產(chǎn)運(yùn)行安全性，需要進(jìn)行階段性的檢驗(yàn)。該管道的材質(zhì)為316L，規(guī)格DN65mm×3.5mm，實(shí)際結(jié)構(gòu)見圖2，在質(zhì)量檢測的過程中，需要判定管道表面是否存在缺陷。

在進(jìn)行操作的過程中，管道檢測必須符合操作規(guī)章制度，本管道的材質(zhì)為316L，排除了應(yīng)用磁粉檢測的可能性，由于輸送的材料為易燃易爆材料，不可以利用渦流檢測方法。因此選擇滲透檢測進(jìn)行質(zhì)量檢測，具體的操作手法以及流程與上文的壓力設(shè)備檢測相同。通過檢測之后并未發(fā)現(xiàn)管道表面出現(xiàn)缺陷，可以繼續(xù)投入生產(chǎn)。

三、滲透檢測技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)及發(fā)展分析

滲透檢測雖然是一種應(yīng)用較為廣泛的無損檢測技術(shù)，但是在實(shí)際使用的過程中還會(huì)出現(xiàn)不同的干擾因素，對檢測結(jié)果造成影響，那么在實(shí)際應(yīng)用的過程中，要分析對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響的重要事項(xiàng)，帶著發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、創(chuàng)新策略的想法，進(jìn)行滲透檢測技術(shù)的升級(jí)。

（一）裂縫角度以及規(guī)則程度，對滲透產(chǎn)生的影響

對于滲透檢測靈敏度造成影響的因素較多，排除了最常規(guī)的滲透材料以及工藝方法等缺陷，本身的實(shí)際情況對于滲透檢測的靈敏性造成的影響最為直接，大多數(shù)的都是裂縫的深度、寬度、角度以及長度，而這些因素對于靈敏性造成影響的前提條件是裂縫本身處于不規(guī)則的狀態(tài)。不規(guī)則的裂縫也就導(dǎo)致了一部分區(qū)域裂紋較小，開口有限，導(dǎo)致滲透液無法快速滲透裂縫內(nèi)部；而開口以及寬度和深度均相同的裂紋，滲透液更容易在有角度的位置快速滲透，裂縫越尖銳，則檢測的靈敏度越高[5]。

那么在實(shí)際檢測的過程中，需要結(jié)合已經(jīng)檢測出的裂縫缺陷，判斷該位置日常所受到的壓力以及磨損影響，以經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際檢測結(jié)果相輔相成的方式，分析裂縫的具體發(fā)育情況。而針對一部分不夠明顯的裂縫，需要通過更加合理的方式進(jìn)行檢測。

（二）在役生產(chǎn)設(shè)備穿透裂縫的檢測影響

針對壓力管道和壓力設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)，主要檢測是否存在滲漏問題，因此常規(guī)的滲透檢測分為表面檢測以及穿透檢測兩種，表面檢測則是結(jié)合表面輕微缺陷進(jìn)行判定，穿透檢測則是針對已經(jīng)出現(xiàn)了滲漏的位置進(jìn)行檢測，這些滲漏點(diǎn)可能發(fā)育情況并不明顯，在日常使用的過程中并不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的氣體或者溶液滲漏情況，但是始終處于擴(kuò)張狀態(tài)，必然導(dǎo)致大規(guī)模的泄漏發(fā)生。

針對這種類型的檢測，在必要情況下，需要將壓力管道以及容器中的液體和氣體介質(zhì)完全清理出來，確保容器無內(nèi)壓，這樣滲透液可以快速地通過已經(jīng)出現(xiàn)的滲漏孔進(jìn)行滲透，避免穿透性裂縫處于閉合狀態(tài)，更可以快速地進(jìn)行質(zhì)量檢測。滲透檢測劑如與容器中盛裝的液體介質(zhì)成分結(jié)構(gòu)相似，檢測效果也較好。另外，針對已經(jīng)空置的壓力容器，在外部進(jìn)行滲透檢測的過程中，可以同步在容器的內(nèi)側(cè)施加滲透液，也可以提升缺陷以及滲漏位置檢測的精準(zhǔn)性。

四、結(jié)語

綜上所述，利用滲透檢測技術(shù)針對壓力容器和壓力管道進(jìn)行檢測，在表面無損檢測領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛，具有更高的靈敏度，能夠直接檢測表面存在的裂縫問題。為了進(jìn)一步提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，還需要結(jié)合可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行多角度分析，利用多種輔助技術(shù)進(jìn)行全方位檢測，不僅可以提升檢測結(jié)果的可靠性，還可以加快檢測速度，降低檢測費(fèi)用，從而為特種設(shè)備的安全運(yùn)行以及生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。

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作者單位：石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督站總站北京站