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摘要:压力容器是一种承压式密闭容器,在民用、工业、军工等多个领域应用,由于使用环境较为恶劣,容易发生泄漏、爆炸等安全事故,故而需加强质量检验。无损检测方法能够在不损坏压力容器的情况下迅速识别质量缺陷,在压力容器检测中得到了广泛的应用,目前,使用率较高的压力容器无损检测方法有表面检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测、超声波检测、涡流检测和声发射检测,工作人员可根据压力容器的使用环境和基本信息,合理选择检测方法,制定科学的检测方案。
关键词:压力容器;无损检测方法;分析
压力容器(pressure vessel)是一种能够承受一定压力及载荷的密闭容器,被应用于民用、工业、军工等多个领域,用来贮存和运输有压力的气体或液化气体,或者作为流体传热、传质及反应的场所[1]。由于压力容器的应用环境较为恶劣,发生泄漏、爆炸等事故的几率较大,且事故后果较为严重,故而需加强质量检测,为了不影响压力容器的使用,通常会采用无损检测方法。目前,压力容器的无损检测方法比较多,工作人员应该根据实情合理选择检测方法,并且制定完善的检驗方案,进行宏观检验、壁厚测定、安全附件检验、表面缺陷检测等,确保操作的规范性及检测结果的准确性,为压力容器的安全稳定使用提供保障。
1.压力容器的无损检测方法
1.1表面检测
表面检测是一种常用的压力容器无损检测方法,检测对象主要包括接焊缝、角焊缝、焊疤部位、高强螺栓。在检测过程中,可采用渗透法检测铁磁性和非铁磁性材料,外部、内部检测分别采用着色渗透法和荧光渗透法;而在检测铁磁性材料时,首选磁粉法,外部、内部检测分别采用黑磁粉检测法和荧光磁粉检测法[2]。相较于渗透检测方法,磁粉检测法性价比个高,且检测速度快,可迅速确定缺陷部位,而且喷涂增强反差剂后结果准确性还会显著提升。
1.2磁粉检测
铁磁性材料工件表面或近表面存在缺陷的话,材料的连续性会受到影响,经磁化处理,磁力线局部畸变,会形成漏磁场,在适当的光照条件下,可发现表面磁粉存在不连续磁痕,直接显示出压力容器的缺陷位置、面积、形状及性质。整体而言,磁粉检测具有流程简单、检测速度快、成本低且污染小的优点,只要采用合适的磁化方法,就能够检测不同类型压力容器的表面缺陷,而且,这一方法可反复使用,准确率较高。
1.3渗透检测
渗透检测主要应用于压力容器热影响区中热裂纹、冷裂纹、延迟裂纹的检测,以及焊缝开口缺陷的检测中,其作用机理为毛细作用原理,将渗透液喷在压力容器被检部位的表面后,渗透液可以从该部位的缺陷(比如说裂纹、缺口、凹坑)处渗入,并且在显示剂吸附作用下反映出具体缺陷信息。这一方法具有操作简便、经济性好、显示直观的优点在大型复杂、形状不规则工件的缺陷检测中具有较高的应用价值,不过仅局限于表面开口缺陷检测。
1.4射线检测
射线在穿透工件过程中会逐渐减弱,其强弱程度与穿透厚度有着直接的练习,而压力容器出现缺陷后,该部位的后附会发生改变,所以射线检测可以实现对于压力容器缺陷的检测。通过这一检测方法,工作人员可获取被检测部位的X射线影响,受到工件厚度的影响,在图片上会显示出不同的黑度,借此工作人员可以判断缺陷的部位及性质。目前,这一方法常用在压力容器的焊接接头检测中,能够高效检出裂纹、夹渣、未焊透、未熔合、气孔等缺陷,不过,在于射线束相垂直的面状缺陷上,必须选择合适角度才能得到准确的结果,而且相对成本较高,还会威胁操作人员的身体健康[3]。
1.5超声波检测
超声波检测的原理是,超声波在介质中遇到截面会反射,由于超声波较强的穿透能力、较高的灵敏度,能够高效迅速检测出压力容器中的缺陷。由于超声波探伤仪体积小、质量轻,所以操作起来比较简单,再加上极高的缺陷检测敏感度,目前被广泛应用于锻件、钢板、焊接接头的内部缺陷检测及体积性缺陷检测中,不过,这一方法在定性、定量分析上精准度不足,还会受到缺陷所处位置及形状的影响,需审慎选择。
1.6涡流检测
涡流检测主要应用于压力容器换热管腐蚀状态的检测中,采用内穿过式探头和远程涡流检测技术,能够准确检测铁磁性换热管内部或外部是否存在蚀坑、穿孔、管壁减薄等缺陷,若遇到压力容器表面粗糙或存在防腐层的情况,应用电流扰动磁敏探头,也可获得准确的检测结果。此外,当压力容器停止使用时,可应用涡流检测技术,对容器内外部的焊接接头进行检测,并采用磁粉检测法、渗透检测法复验,确定压力容器裂纹位置和面积。
1.7声发射检测
通过声发射检测,可以检测出压力容器内部、外部是否存在活动性缺陷,并且通过射线、超声等方法复验,确定缺陷的位置和强度。通过这一方法,能够在不损坏压力容器的情况下,快速识别其质量缺陷,对于保障压力容器的安全使用有着积极意义。
2.压力容器无损检测方法的应用
目前,我国的压力容器无损检测体系已经较为完善,技术方法多样化,在进行检测时,应该合理选择检测方法。在检测前,全面了解待检测压力容器的使用情况,根据其具体信息和缺陷预测,综合考虑经济性、安全性等要素,结合各项检测方法的应用范围及技术优势,最为合适的检测方法,提升检测效率,保证检测结果的准确性。而且,有些时候,一种无损检测方法不能很好的判断压力容器的缺陷情况,需要联合应用多种技术工艺。
压力容器作为一种承压设备,在应用无损检测方法全面检测时,应该考虑到多方要素,制定合理的检测方案。比如说,在检测环境和时间的选择上,应该以压力容器检测目的为依据,以被检测压力容器的材料属性、制造工艺、外在形态、性能、使用环境等为参考。而且,在检测过程中,一般会与破坏性检测技术结合使用,因为在某些项目的检测中,无损检测技术无法取代破坏性检测技术,比如说液化气钢瓶的抗压性能检测,在现阶段的检测方案中,工作人员还是要进行爆破试验,检测过程中应该加强安全管理,确保检测人员的安全[4]。
3.结语
压力容器是一种十分重要的承压装置,种类丰富,包括冷却器、蒸发器、贮气罐、缓冲器、油水分离器等多种类型,这些容器在使用过程中,受到外界因素如高温、高压及腐蚀性介质的影响,容易出现使用寿命缩短,发生爆炸、泄漏等意外事故,轻则影响企业的正常生产活动,重则危急工作人员生命财产安全[5]。为了保障压力容器的安全使用,企业应该根据《压力容器安全监察规程》中压力容器的分类及,做好维修检验及安全管理工作,确保生产经营活动按照流程安全进行。在此过程中,通常会选用无损检测方法,这一方法能够在不破坏压力容器的情况下进行缺陷检测,提出针对性处理措施,确保压力容器在使用过程中性能稳定,确保使用安全。
参考文献:
[1]刘仍礼,夏斌.ASME浸渍石墨制压力容器质量保证体系建立及ASME U授权证书和钢印的获取[J].全面腐蚀控制,2018,32(10):13-15.
[2]马雯波,蔡青,邓莉莹.爆炸复合板压力容器径向裂纹的无损检测及其安全性分析[J].焊接学报,2018,39(10):54-60.
[3]于清宇,倪学志,张磊磊,陈心一,杨建昌.压力容器无损检测技术的合理选择与应用研究[J].化工管理,2018(28):89-90.
[4]陈明奕.成型封头全厚度设计及其与筒体连接处周向应力限制和无损检测的研究[J].化工设备与管道,2018,55(03):9-12.
[5]孙晓强,陈东辉,王巍.浅谈射线探伤在压力容器无损检测中的应用构建[J].科技创新导报,2018,15(17):36.
关键词:压力容器;无损检测方法;分析
压力容器(pressure vessel)是一种能够承受一定压力及载荷的密闭容器,被应用于民用、工业、军工等多个领域,用来贮存和运输有压力的气体或液化气体,或者作为流体传热、传质及反应的场所[1]。由于压力容器的应用环境较为恶劣,发生泄漏、爆炸等事故的几率较大,且事故后果较为严重,故而需加强质量检测,为了不影响压力容器的使用,通常会采用无损检测方法。目前,压力容器的无损检测方法比较多,工作人员应该根据实情合理选择检测方法,并且制定完善的检驗方案,进行宏观检验、壁厚测定、安全附件检验、表面缺陷检测等,确保操作的规范性及检测结果的准确性,为压力容器的安全稳定使用提供保障。
1.压力容器的无损检测方法
1.1表面检测
表面检测是一种常用的压力容器无损检测方法,检测对象主要包括接焊缝、角焊缝、焊疤部位、高强螺栓。在检测过程中,可采用渗透法检测铁磁性和非铁磁性材料,外部、内部检测分别采用着色渗透法和荧光渗透法;而在检测铁磁性材料时,首选磁粉法,外部、内部检测分别采用黑磁粉检测法和荧光磁粉检测法[2]。相较于渗透检测方法,磁粉检测法性价比个高,且检测速度快,可迅速确定缺陷部位,而且喷涂增强反差剂后结果准确性还会显著提升。
1.2磁粉检测
铁磁性材料工件表面或近表面存在缺陷的话,材料的连续性会受到影响,经磁化处理,磁力线局部畸变,会形成漏磁场,在适当的光照条件下,可发现表面磁粉存在不连续磁痕,直接显示出压力容器的缺陷位置、面积、形状及性质。整体而言,磁粉检测具有流程简单、检测速度快、成本低且污染小的优点,只要采用合适的磁化方法,就能够检测不同类型压力容器的表面缺陷,而且,这一方法可反复使用,准确率较高。
1.3渗透检测
渗透检测主要应用于压力容器热影响区中热裂纹、冷裂纹、延迟裂纹的检测,以及焊缝开口缺陷的检测中,其作用机理为毛细作用原理,将渗透液喷在压力容器被检部位的表面后,渗透液可以从该部位的缺陷(比如说裂纹、缺口、凹坑)处渗入,并且在显示剂吸附作用下反映出具体缺陷信息。这一方法具有操作简便、经济性好、显示直观的优点在大型复杂、形状不规则工件的缺陷检测中具有较高的应用价值,不过仅局限于表面开口缺陷检测。
1.4射线检测
射线在穿透工件过程中会逐渐减弱,其强弱程度与穿透厚度有着直接的练习,而压力容器出现缺陷后,该部位的后附会发生改变,所以射线检测可以实现对于压力容器缺陷的检测。通过这一检测方法,工作人员可获取被检测部位的X射线影响,受到工件厚度的影响,在图片上会显示出不同的黑度,借此工作人员可以判断缺陷的部位及性质。目前,这一方法常用在压力容器的焊接接头检测中,能够高效检出裂纹、夹渣、未焊透、未熔合、气孔等缺陷,不过,在于射线束相垂直的面状缺陷上,必须选择合适角度才能得到准确的结果,而且相对成本较高,还会威胁操作人员的身体健康[3]。
1.5超声波检测
超声波检测的原理是,超声波在介质中遇到截面会反射,由于超声波较强的穿透能力、较高的灵敏度,能够高效迅速检测出压力容器中的缺陷。由于超声波探伤仪体积小、质量轻,所以操作起来比较简单,再加上极高的缺陷检测敏感度,目前被广泛应用于锻件、钢板、焊接接头的内部缺陷检测及体积性缺陷检测中,不过,这一方法在定性、定量分析上精准度不足,还会受到缺陷所处位置及形状的影响,需审慎选择。
1.6涡流检测
涡流检测主要应用于压力容器换热管腐蚀状态的检测中,采用内穿过式探头和远程涡流检测技术,能够准确检测铁磁性换热管内部或外部是否存在蚀坑、穿孔、管壁减薄等缺陷,若遇到压力容器表面粗糙或存在防腐层的情况,应用电流扰动磁敏探头,也可获得准确的检测结果。此外,当压力容器停止使用时,可应用涡流检测技术,对容器内外部的焊接接头进行检测,并采用磁粉检测法、渗透检测法复验,确定压力容器裂纹位置和面积。
1.7声发射检测
通过声发射检测,可以检测出压力容器内部、外部是否存在活动性缺陷,并且通过射线、超声等方法复验,确定缺陷的位置和强度。通过这一方法,能够在不损坏压力容器的情况下,快速识别其质量缺陷,对于保障压力容器的安全使用有着积极意义。
2.压力容器无损检测方法的应用
目前,我国的压力容器无损检测体系已经较为完善,技术方法多样化,在进行检测时,应该合理选择检测方法。在检测前,全面了解待检测压力容器的使用情况,根据其具体信息和缺陷预测,综合考虑经济性、安全性等要素,结合各项检测方法的应用范围及技术优势,最为合适的检测方法,提升检测效率,保证检测结果的准确性。而且,有些时候,一种无损检测方法不能很好的判断压力容器的缺陷情况,需要联合应用多种技术工艺。
压力容器作为一种承压设备,在应用无损检测方法全面检测时,应该考虑到多方要素,制定合理的检测方案。比如说,在检测环境和时间的选择上,应该以压力容器检测目的为依据,以被检测压力容器的材料属性、制造工艺、外在形态、性能、使用环境等为参考。而且,在检测过程中,一般会与破坏性检测技术结合使用,因为在某些项目的检测中,无损检测技术无法取代破坏性检测技术,比如说液化气钢瓶的抗压性能检测,在现阶段的检测方案中,工作人员还是要进行爆破试验,检测过程中应该加强安全管理,确保检测人员的安全[4]。
3.结语
压力容器是一种十分重要的承压装置,种类丰富,包括冷却器、蒸发器、贮气罐、缓冲器、油水分离器等多种类型,这些容器在使用过程中,受到外界因素如高温、高压及腐蚀性介质的影响,容易出现使用寿命缩短,发生爆炸、泄漏等意外事故,轻则影响企业的正常生产活动,重则危急工作人员生命财产安全[5]。为了保障压力容器的安全使用,企业应该根据《压力容器安全监察规程》中压力容器的分类及,做好维修检验及安全管理工作,确保生产经营活动按照流程安全进行。在此过程中,通常会选用无损检测方法,这一方法能够在不破坏压力容器的情况下进行缺陷检测,提出针对性处理措施,确保压力容器在使用过程中性能稳定,确保使用安全。
参考文献:
[1]刘仍礼,夏斌.ASME浸渍石墨制压力容器质量保证体系建立及ASME U授权证书和钢印的获取[J].全面腐蚀控制,2018,32(10):13-15.
[2]马雯波,蔡青,邓莉莹.爆炸复合板压力容器径向裂纹的无损检测及其安全性分析[J].焊接学报,2018,39(10):54-60.
[3]于清宇,倪学志,张磊磊,陈心一,杨建昌.压力容器无损检测技术的合理选择与应用研究[J].化工管理,2018(28):89-90.
[4]陈明奕.成型封头全厚度设计及其与筒体连接处周向应力限制和无损检测的研究[J].化工设备与管道,2018,55(03):9-12.
[5]孙晓强,陈东辉,王巍.浅谈射线探伤在压力容器无损检测中的应用构建[J].科技创新导报,2018,15(17):36.