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摘 要:在当今社会,压力容器被广泛应用到工业生产的各个部门,并且随着工业生产的进步,压力容器的应用领域将越来越多。压力容器在进行分离、换热和贮运时,不可避免地会出现断裂、腐蚀等材质上的缺陷。基于这种应用现状,加强对压力容器无损检测技术的应用,能有效地减少压力容器存在的缺陷及由此带来的安全隐患。下面,本文就对压力容器的无损检测技术发展的现状进行具体分析。
关键词:压力容器;无损检测技术;发展现状
压力容器是一种在工业中被广泛应用的封闭性容器设备,主要用于盛放液体或气体,根据用途的不同,压力容器具体可分为分离容器、换热容器、反应和贮运容器这四大类。当前用于压力容器安全性检测的技术主要是无损检测技术,它能在保持容器内物质原有状态的前提下,利用物质的电、磁、光、声等特性,对其进行物理或化学性质进行检测,具体技术主要包括超声检测、声发射检测、射线检测、红外检测、渗透检测、涡流检测、磁粉检测和激光全息检测这几种。
一、压力容器无损检测技术的发展现状
(一)超声检测技术
基于超声波穿透力强、指向性好的优点,超声检测技术成为压力容器无损检测中使用最多的一种技术。它对压力容器进行检测的原理主要是:超声波在相同介质中进行传播时信号会越来越衰落,但当遇到新介质或新界面时,超声波会发生折射,即出现回波现象。就压力容器的检测而言,发射探头向压力容器发射超声波后,如果压力容器存在缺陷,超声波在接触到缺陷界面后就会发生折射,折射回的超声波会被接收探头接收,检测人员通过对发射和接收的超声波数据进行分析,就能发现哪里存在不同界面,该不同界面所处的位置也就是壓力容器存在缺陷的具体位置。另外,由于超声波检测的灵敏度很高,所以能实现对压力容器缺陷界面的准确定位。
(二)声发射检测技术
在压力容器无损检测中,声发射检测技术主要用于检测容器的裂纹,其具体操作原理是:当压力容器受到外部碰撞而发生形变时,变形的材料处会迅速释放出大量的能量,这些能量在释放的过程中,会产生弹性波,通过传感器将这些弹性波进行接收,再通过具体分析就能判断出压力容器是否出现撞裂缝隙。如果不对压力容器的缝隙进行及时处理,严重的将会发生容器内气体和液体的泄露。压力容器很容易产生裂纹,这主要与容器材料长时间使用和遭受腐蚀有关。裂纹越大,裂纹处容器材料的应力就越集中,发射的信号也就越大,这就说明容器内气体或液体的泄露程度也就越严重。
(三)射线检测技术
射线检测技术在压力容器无损检测中的应用主要是:X射线或是中子射线透过容器时,射线会被射线不断地吸收,所以透过容器的射线强度会因为容器的厚薄产生均匀性不同的变化,即容器薄的透过的射线较多,容器厚的透过的射线相对较少。利用现有的射线照相和射线实时成像技术,根据射线强度的变化趋势,即可对压力容器内部缺陷和损坏情况进行直观地分析和判断。
当前对该技术的研究主要集中在射线技术改进、射线实时成像和射线图像处理这三方面,基于现在的计算机技术的快速发展,压力容器的射线检测技术已开始向着自动化方向发展,检测的灵敏度和准确性不断提高。
(四)红外热检测技术
红外热检测技术主要应用的是红外热成像原理,具体到压力容器上来说,就是运用红外热像仪测量出压力容器的红外辐射能,通过专业技术的应用将这些红外辐射能转化为可直观的温度场的形式,专业的技术人员通过观察温度场的均匀度就可判断出压力容器是否存在缺陷。这种技术不仅能检测出容器表面的完整性还能检测出容器的内部情况。基于该技术快速、远距离、大面积、实时性强的优点,它成为当今应用较为广泛的一种检测技术。
(五)渗透检测技术
压力容器的渗透检测技术是应用较早的一种检测方法,其检测效果的实现主要是通过将渗透液注入容器的缺陷处,在保证渗透液对容器进行充分浸润的情况下,用去除剂将多余的渗透液清除掉,这样做的目的是让渗透液吸附显像剂,从而显现出容器内部缺陷的图像。
利用渗透液对容器缺陷处的内壁进行浸润,在渗透液进入缺陷处后,将其以图像的形式展现出来,不仅方法简单易操作、成本合理,而且技术的灵敏度较高,运用的范围广,在压力容器的无损检测中也应用较为广泛。
(六)涡流检测技术
涡流检测技术主要用于检测换热容器有无损坏和缺陷。由于换热容器换热器主要是贮存一些易燃易爆且高温高压的物质,所以这些物质会产生一定的电磁感应。如果是完整的换热器容器,那么容器内物质产生的电磁感应将在导体中产生完整的电流,也就是涡流。如果容器有缝隙或是大的损坏,那么这个电流的强度和频率等都将发生很大的变化,相应地检测到的参数也会产生变化。
涡流检测技术的效果非常明显,这主要与涡流流转的速度有关,速度快也就意味着检测技术的灵敏度比较高,适用的范围也就比较广,最重要的是,它可以在高温下对压力容器进行检测,并且基于涡流检测技术较高的自动化水平,它能对导电材质的压力容器进行很好的无损技术检测。
二、压力容器无损检测技术展望
随着压力容器应用范围的日益广泛以及无损检测技术的进一步发展,工业生产单位越来越开始意识到无损检测技术的重要性。当前的无损检测技术主要存在以下几方面的缺点:第一,这些检测技术的准确性和可靠性还有待提高,第二,这些技术在应用的过程中,都有自身应用的局限性,主要表现在该技术对压力容器的材质、结构、尺寸和性质都有一定的要求。所以,一些诸如激光、磁记忆、微波等技术元素也都将被加入到无损检测技术中来,届时,激光无损检测技术和超声相控阵技术将成为压力容器无损检测技术发展的一大趋势。
三、结束语
压力容器在工业中的长足使用离不开无损检测技术的发展和进步。我国当前的无损检测技术大都是为了配合常规的无损检测设备的应用,所以无损检测技术还有很大的技术上升空间,也还会有很大的市场前景。随着压力容器无损检测技术研究的进一步发展,我国的无损检测技术也将日渐成熟。
参考文献:
[1]沈功田,李金海.压力容器无损检测——声发射检测技术[J].无损检测,2009(09).
[2]沈功田,张万岭.压力容器无损检测技术综述[J].无损检测,2010(03).
[3]潘荣宝,范宇.压力容器无损检测——超声检测技术[J].无损检测,2010(03).
关键词:压力容器;无损检测技术;发展现状
压力容器是一种在工业中被广泛应用的封闭性容器设备,主要用于盛放液体或气体,根据用途的不同,压力容器具体可分为分离容器、换热容器、反应和贮运容器这四大类。当前用于压力容器安全性检测的技术主要是无损检测技术,它能在保持容器内物质原有状态的前提下,利用物质的电、磁、光、声等特性,对其进行物理或化学性质进行检测,具体技术主要包括超声检测、声发射检测、射线检测、红外检测、渗透检测、涡流检测、磁粉检测和激光全息检测这几种。
一、压力容器无损检测技术的发展现状
(一)超声检测技术
基于超声波穿透力强、指向性好的优点,超声检测技术成为压力容器无损检测中使用最多的一种技术。它对压力容器进行检测的原理主要是:超声波在相同介质中进行传播时信号会越来越衰落,但当遇到新介质或新界面时,超声波会发生折射,即出现回波现象。就压力容器的检测而言,发射探头向压力容器发射超声波后,如果压力容器存在缺陷,超声波在接触到缺陷界面后就会发生折射,折射回的超声波会被接收探头接收,检测人员通过对发射和接收的超声波数据进行分析,就能发现哪里存在不同界面,该不同界面所处的位置也就是壓力容器存在缺陷的具体位置。另外,由于超声波检测的灵敏度很高,所以能实现对压力容器缺陷界面的准确定位。
(二)声发射检测技术
在压力容器无损检测中,声发射检测技术主要用于检测容器的裂纹,其具体操作原理是:当压力容器受到外部碰撞而发生形变时,变形的材料处会迅速释放出大量的能量,这些能量在释放的过程中,会产生弹性波,通过传感器将这些弹性波进行接收,再通过具体分析就能判断出压力容器是否出现撞裂缝隙。如果不对压力容器的缝隙进行及时处理,严重的将会发生容器内气体和液体的泄露。压力容器很容易产生裂纹,这主要与容器材料长时间使用和遭受腐蚀有关。裂纹越大,裂纹处容器材料的应力就越集中,发射的信号也就越大,这就说明容器内气体或液体的泄露程度也就越严重。
(三)射线检测技术
射线检测技术在压力容器无损检测中的应用主要是:X射线或是中子射线透过容器时,射线会被射线不断地吸收,所以透过容器的射线强度会因为容器的厚薄产生均匀性不同的变化,即容器薄的透过的射线较多,容器厚的透过的射线相对较少。利用现有的射线照相和射线实时成像技术,根据射线强度的变化趋势,即可对压力容器内部缺陷和损坏情况进行直观地分析和判断。
当前对该技术的研究主要集中在射线技术改进、射线实时成像和射线图像处理这三方面,基于现在的计算机技术的快速发展,压力容器的射线检测技术已开始向着自动化方向发展,检测的灵敏度和准确性不断提高。
(四)红外热检测技术
红外热检测技术主要应用的是红外热成像原理,具体到压力容器上来说,就是运用红外热像仪测量出压力容器的红外辐射能,通过专业技术的应用将这些红外辐射能转化为可直观的温度场的形式,专业的技术人员通过观察温度场的均匀度就可判断出压力容器是否存在缺陷。这种技术不仅能检测出容器表面的完整性还能检测出容器的内部情况。基于该技术快速、远距离、大面积、实时性强的优点,它成为当今应用较为广泛的一种检测技术。
(五)渗透检测技术
压力容器的渗透检测技术是应用较早的一种检测方法,其检测效果的实现主要是通过将渗透液注入容器的缺陷处,在保证渗透液对容器进行充分浸润的情况下,用去除剂将多余的渗透液清除掉,这样做的目的是让渗透液吸附显像剂,从而显现出容器内部缺陷的图像。
利用渗透液对容器缺陷处的内壁进行浸润,在渗透液进入缺陷处后,将其以图像的形式展现出来,不仅方法简单易操作、成本合理,而且技术的灵敏度较高,运用的范围广,在压力容器的无损检测中也应用较为广泛。
(六)涡流检测技术
涡流检测技术主要用于检测换热容器有无损坏和缺陷。由于换热容器换热器主要是贮存一些易燃易爆且高温高压的物质,所以这些物质会产生一定的电磁感应。如果是完整的换热器容器,那么容器内物质产生的电磁感应将在导体中产生完整的电流,也就是涡流。如果容器有缝隙或是大的损坏,那么这个电流的强度和频率等都将发生很大的变化,相应地检测到的参数也会产生变化。
涡流检测技术的效果非常明显,这主要与涡流流转的速度有关,速度快也就意味着检测技术的灵敏度比较高,适用的范围也就比较广,最重要的是,它可以在高温下对压力容器进行检测,并且基于涡流检测技术较高的自动化水平,它能对导电材质的压力容器进行很好的无损技术检测。
二、压力容器无损检测技术展望
随着压力容器应用范围的日益广泛以及无损检测技术的进一步发展,工业生产单位越来越开始意识到无损检测技术的重要性。当前的无损检测技术主要存在以下几方面的缺点:第一,这些检测技术的准确性和可靠性还有待提高,第二,这些技术在应用的过程中,都有自身应用的局限性,主要表现在该技术对压力容器的材质、结构、尺寸和性质都有一定的要求。所以,一些诸如激光、磁记忆、微波等技术元素也都将被加入到无损检测技术中来,届时,激光无损检测技术和超声相控阵技术将成为压力容器无损检测技术发展的一大趋势。
三、结束语
压力容器在工业中的长足使用离不开无损检测技术的发展和进步。我国当前的无损检测技术大都是为了配合常规的无损检测设备的应用,所以无损检测技术还有很大的技术上升空间,也还会有很大的市场前景。随着压力容器无损检测技术研究的进一步发展,我国的无损检测技术也将日渐成熟。
参考文献:
[1]沈功田,李金海.压力容器无损检测——声发射检测技术[J].无损检测,2009(09).
[2]沈功田,张万岭.压力容器无损检测技术综述[J].无损检测,2010(03).
[3]潘荣宝,范宇.压力容器无损检测——超声检测技术[J].无损检测,2010(03).