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摘要:当代全球经济的飞速发展对中国装备制造业的发展提出了更高的要求,作为装备制造业中较为重要的压力容器制造,更是遇到了前所未有的改革挑战。压力容器是一种能够盛装气体或者液体,可以承载一定压力的密闭容器。压力容器的制造和维修检验是保证其产品质量和维修管理的重要保障,同时也是其安全管理中最为重要环节。为了能够有效防止压力容器发生质量故障问题,通过对压力容器进行多种无损检测技术检验从而防止压力容器出现失效故障。当前的无损检测技术常用的主要有射线无损检测技术、超声无损检测方法、磁粉无损检测技术以及渗透无损检测技术等。本文主要从这最为常用的四种无损技术进行研究出发,针对具体不同的无损技术的运用方式,分别提出了如下观点。
关键词:多种无损检测技术;压力容器;制造维修
利用多种无损检测技术对压力容器进行检验的目的是为了防止压力容器发生失效爆炸事故,因此无损技术的实质就是对于失效现象的防止和预防。无损技术,顾名思义,就是在不损坏压力容器的前提下,利用相应的物理的方法和高科技手段装备,对于具体的容器内部构造性质进行测试的一种技术。
1. 射线无损检测技术
射线无损检测技术是一种较为常用的无损检测方法,它适用于压力容器的外壳相互连接对口部位的焊接处的内部缺陷检测。一般我们经常使用的是x射线探伤机、y射线源和电子直线加速器这些检测设备,我们可以利用x射线探伤机可以对厚度小于80mm的钢板进行检测,而y射线源的检测厚度则在20mm~100mm之间,加速器的检测厚度则远远大于这两种设备,最高可达400mm。
当前我们主要使用的设备是x射线探伤机,通过利用x射线对钢板厚度小于80mm的压力容器焊接裂缝处进行内部缺陷检测。因为射线无损检测方法不需要使用到很高的管电压,所以它的工作操作和施工条件都比较简单。在对球形压力容器进行检测时,我们一般采用标记Se同位素的方法利用y射线源进行无损检测。很多时候,射线无损检测技术还可以作为一种补充检测技术,因为在对压力容器进行超声检测时会有很多细小的问题无法发现解决,所以,我们还可以利用射线无损检测对这些缺陷进行返修工作提供依据。
2. 超声无损检测技术
超声无损检测技术是一种主要依靠物理机械波工作的无损检测技术。在这种无损检测技术中使用的机械波的频率范围一般都是超出人耳的听觉范围的,而且大都具有强劲的穿透力,但是它对人体伤害较小,而且能够快速检测出缺陷所在。很多时候在利用这些技术对压力容器进行实际的无损检测时,通常难以判明压力容器具体的缺陷。这样很容易造成生产者对于产品的一些危险性缺陷产生忽略,难以将其具体的修复完善。针对这一问题,我们通过将超声数字化信号处理和模式识别技术相结合,对具体的缺陷处进行量化分析,这样就可以准确对构件缺陷进行有效评估。
超声无损检测技术主要应用于无缝钢管的检测。一般来说,在檢测时,主要针对的是其横纵双向的缺陷检测。检测时,我们需要在无缝钢管的一侧倾斜注入超声波束源,让其在无缝钢管内呈现锯齿形态传播。一般超声设备的探头频率是在2.5MHZ-5MHZ左右,检测时的回波高度应该是光屏满刻度的百分之八十。如果检测结果中,缺陷回波幅度等于或大于对比的人工缺陷回波,则其属于不合格产品,反之,则是符合的产品。对于不合格的产品,超声检测出问题后进行修复处理,随后再利用超声无损检测技术检测其质量是否达标。
3. 磁粉无损检测技术
磁粉无损检测技术又称为磁粉检验或者磁粉探伤技术,它主要利用的是被磁化后的铁性材料产生的不连续的漏磁场物理效应。这种漏磁场主要通过吸附容器表面的磁粉,形成可以用肉眼看见的磁场痕迹。我们通过这种磁痕的位置分布和它产生的相应形状,最终检测出缺陷所在。磁粉无损检测技术能够直接展现出缺陷的问题所在,比如其大小、形状位置以及问题的性质。这种方法的灵敏度和灵活性都很高,不会轻易受到具体物件大小的影响,即使是再小的纳米级的裂纹也可以通过这种方法检测出来。在所有的无损检测的技术中,磁粉无损检测技术的成本是最低廉的,工艺虽然较为简单,但是它的速度也是较为快速的。但这种方法只能用于铁磁性材料,可探测的深度较低,当磁化方向繁多复杂时,就不能够准确确定缺陷的具体位置和深浅宽度。检测完毕后,还需要做退磁和清洗的工作,保证试件表面不可以其他粘附物,总体后续步骤较为复杂。
对压力容器进行磁粉无损检测技术时,主要针对的是压力容器的焊缝处,但是在这种情况下,因为无法使用专业的固定式设备,所以大多采用分段式探伤,当前主要有磁轭法、交叉磁轭法、触头法、线圈法四种分段探伤方法运用在压力容器检测上。所有方法中,磁轭法是应用最为广泛的,它对设备的要求和操作的工序都比较简单。利用磁轭对角焊缝处进行检测,可以对同一部位至少做两次以上的检测,对于不同方向上的缺陷都可以进行探伤,但这种方法严密度不够,很容易造成漏检现象。在对压力容器进行定检中还会经常用另一种方法,它就是交叉磁轭法。交叉磁轭法的旋转速度和它的灵敏检测效率上都比磁轭法的成功率高。交叉磁轭法可以一次性检测出此磁轭法所不能发现的问题,可以对较长的焊缝处进行探伤活动。触头法利用的主要是单向磁化方法,利用磁粉设备的电极间距调整,对压力容器的详细探伤部位进行灵敏度检测。线圈法主要的检测部位是管道圆周及其管道角落的焊缝处,它利用纵向磁化反应,最后发现问题部位的纵向裂纹。在这四种方法中,我们一般最常用的还是是磁轭法和交叉磁轭法。
4. 渗透无损检测技术
渗透无损检测技术主要是以毛细作用原理为基础的一种表面检测缺陷的无损检测方法,这种技术的利用的是将一种特制的液体涂抹在缺陷处进行渗透作用。这些液体对我们肉眼看不见的裂纹和凹槽进行渗透,等渗透液填满并渗透完毕后,只要等其干透后,我们就可以根据液体所显示出的痕迹,找到缺陷的具体所在之处。渗透无损检测方法的主要使用部位是在压力容器制造过程中焊缝处和表面开口处。在对压力容器进行在役检测时,应该注意压力容器的具体工作环境和可能影响检测的因素。虽然这种检测方法的具体操作十分简便,所需要用到的工具设备也很简单,费用十分低廉,还可以用于很多大型的不规则的工件检验,但是它只能检测出暴露在工件表面的缺陷处,对于深层次的内部缺陷无法检测出来。
结束语:
总而言之,通过多种无损检测技术可以保证压力容器在制造维修中产品质量符合要求。但在压力容器的实际生产过程中,生产者必须根据压力容器的具体材料和设计要求进行性相适应的无损检测工作。当然,在进行无损技术检测工作时,应该注重检测的时机把握,保证压力容器的缺陷的问题之处能够被检测出来,对于检测出的缺陷之处,及时进行修复工作,最终确保压力容器可供安全使用。
参考文献:
[1]沈建萍.多种无损检测技术在压力容器制造与维修中的应用分析[J].化学工程与装备,2011,(11):100-101,107
[2]林军,杨建东,史建涛等.浅议如何做好多种无损检测技术在压力容器制造与维修[J].商品与质量:学术观察,2012,(5):238-238.
关键词:多种无损检测技术;压力容器;制造维修
利用多种无损检测技术对压力容器进行检验的目的是为了防止压力容器发生失效爆炸事故,因此无损技术的实质就是对于失效现象的防止和预防。无损技术,顾名思义,就是在不损坏压力容器的前提下,利用相应的物理的方法和高科技手段装备,对于具体的容器内部构造性质进行测试的一种技术。
1. 射线无损检测技术
射线无损检测技术是一种较为常用的无损检测方法,它适用于压力容器的外壳相互连接对口部位的焊接处的内部缺陷检测。一般我们经常使用的是x射线探伤机、y射线源和电子直线加速器这些检测设备,我们可以利用x射线探伤机可以对厚度小于80mm的钢板进行检测,而y射线源的检测厚度则在20mm~100mm之间,加速器的检测厚度则远远大于这两种设备,最高可达400mm。
当前我们主要使用的设备是x射线探伤机,通过利用x射线对钢板厚度小于80mm的压力容器焊接裂缝处进行内部缺陷检测。因为射线无损检测方法不需要使用到很高的管电压,所以它的工作操作和施工条件都比较简单。在对球形压力容器进行检测时,我们一般采用标记Se同位素的方法利用y射线源进行无损检测。很多时候,射线无损检测技术还可以作为一种补充检测技术,因为在对压力容器进行超声检测时会有很多细小的问题无法发现解决,所以,我们还可以利用射线无损检测对这些缺陷进行返修工作提供依据。
2. 超声无损检测技术
超声无损检测技术是一种主要依靠物理机械波工作的无损检测技术。在这种无损检测技术中使用的机械波的频率范围一般都是超出人耳的听觉范围的,而且大都具有强劲的穿透力,但是它对人体伤害较小,而且能够快速检测出缺陷所在。很多时候在利用这些技术对压力容器进行实际的无损检测时,通常难以判明压力容器具体的缺陷。这样很容易造成生产者对于产品的一些危险性缺陷产生忽略,难以将其具体的修复完善。针对这一问题,我们通过将超声数字化信号处理和模式识别技术相结合,对具体的缺陷处进行量化分析,这样就可以准确对构件缺陷进行有效评估。
超声无损检测技术主要应用于无缝钢管的检测。一般来说,在檢测时,主要针对的是其横纵双向的缺陷检测。检测时,我们需要在无缝钢管的一侧倾斜注入超声波束源,让其在无缝钢管内呈现锯齿形态传播。一般超声设备的探头频率是在2.5MHZ-5MHZ左右,检测时的回波高度应该是光屏满刻度的百分之八十。如果检测结果中,缺陷回波幅度等于或大于对比的人工缺陷回波,则其属于不合格产品,反之,则是符合的产品。对于不合格的产品,超声检测出问题后进行修复处理,随后再利用超声无损检测技术检测其质量是否达标。
3. 磁粉无损检测技术
磁粉无损检测技术又称为磁粉检验或者磁粉探伤技术,它主要利用的是被磁化后的铁性材料产生的不连续的漏磁场物理效应。这种漏磁场主要通过吸附容器表面的磁粉,形成可以用肉眼看见的磁场痕迹。我们通过这种磁痕的位置分布和它产生的相应形状,最终检测出缺陷所在。磁粉无损检测技术能够直接展现出缺陷的问题所在,比如其大小、形状位置以及问题的性质。这种方法的灵敏度和灵活性都很高,不会轻易受到具体物件大小的影响,即使是再小的纳米级的裂纹也可以通过这种方法检测出来。在所有的无损检测的技术中,磁粉无损检测技术的成本是最低廉的,工艺虽然较为简单,但是它的速度也是较为快速的。但这种方法只能用于铁磁性材料,可探测的深度较低,当磁化方向繁多复杂时,就不能够准确确定缺陷的具体位置和深浅宽度。检测完毕后,还需要做退磁和清洗的工作,保证试件表面不可以其他粘附物,总体后续步骤较为复杂。
对压力容器进行磁粉无损检测技术时,主要针对的是压力容器的焊缝处,但是在这种情况下,因为无法使用专业的固定式设备,所以大多采用分段式探伤,当前主要有磁轭法、交叉磁轭法、触头法、线圈法四种分段探伤方法运用在压力容器检测上。所有方法中,磁轭法是应用最为广泛的,它对设备的要求和操作的工序都比较简单。利用磁轭对角焊缝处进行检测,可以对同一部位至少做两次以上的检测,对于不同方向上的缺陷都可以进行探伤,但这种方法严密度不够,很容易造成漏检现象。在对压力容器进行定检中还会经常用另一种方法,它就是交叉磁轭法。交叉磁轭法的旋转速度和它的灵敏检测效率上都比磁轭法的成功率高。交叉磁轭法可以一次性检测出此磁轭法所不能发现的问题,可以对较长的焊缝处进行探伤活动。触头法利用的主要是单向磁化方法,利用磁粉设备的电极间距调整,对压力容器的详细探伤部位进行灵敏度检测。线圈法主要的检测部位是管道圆周及其管道角落的焊缝处,它利用纵向磁化反应,最后发现问题部位的纵向裂纹。在这四种方法中,我们一般最常用的还是是磁轭法和交叉磁轭法。
4. 渗透无损检测技术
渗透无损检测技术主要是以毛细作用原理为基础的一种表面检测缺陷的无损检测方法,这种技术的利用的是将一种特制的液体涂抹在缺陷处进行渗透作用。这些液体对我们肉眼看不见的裂纹和凹槽进行渗透,等渗透液填满并渗透完毕后,只要等其干透后,我们就可以根据液体所显示出的痕迹,找到缺陷的具体所在之处。渗透无损检测方法的主要使用部位是在压力容器制造过程中焊缝处和表面开口处。在对压力容器进行在役检测时,应该注意压力容器的具体工作环境和可能影响检测的因素。虽然这种检测方法的具体操作十分简便,所需要用到的工具设备也很简单,费用十分低廉,还可以用于很多大型的不规则的工件检验,但是它只能检测出暴露在工件表面的缺陷处,对于深层次的内部缺陷无法检测出来。
结束语:
总而言之,通过多种无损检测技术可以保证压力容器在制造维修中产品质量符合要求。但在压力容器的实际生产过程中,生产者必须根据压力容器的具体材料和设计要求进行性相适应的无损检测工作。当然,在进行无损技术检测工作时,应该注重检测的时机把握,保证压力容器的缺陷的问题之处能够被检测出来,对于检测出的缺陷之处,及时进行修复工作,最终确保压力容器可供安全使用。
参考文献:
[1]沈建萍.多种无损检测技术在压力容器制造与维修中的应用分析[J].化学工程与装备,2011,(11):100-101,107
[2]林军,杨建东,史建涛等.浅议如何做好多种无损检测技术在压力容器制造与维修[J].商品与质量:学术观察,2012,(5):238-238.