无损检测技术在压力容器检验中的应用分析

无损检测技术在压力容器检验中的应用分析

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摘要:随着经济的快速发展,社会的不断进步,压力容器作为现代工业生产中必备装置,其在许多领域都有着广泛的应用。作为承压设备,压力容器使用过程中的安全具有至关重要的意义。因此对于压力容器需要对其构成材料表面缺陷、内部结构及零部件等进行无损检测,以此来对设备存在的缺陷进行评价,保证压力容器使用性能的安全性。文中分析了无损检测技术的应用特点,并进一步对压力容器检验中无损检测技术的应用进行了具体阐述。

关键词:无损检测;压力容器;检验;超声

引言

随着现代工业的快速发展,压力容器已广泛用于社会生产生活的各个领域。压力容器作为特种设备,正朝着大型化和复杂化的方向发展,为我国经济的提升做出巨大贡献,但是其复杂的结构、有毒有害的介质及高温高压的运行条件都给检验工作带来一定的难题,为了避免特种设备事故的发生,需要高效的检测手段来帮助排除压力容器的安全隐患,无损检测技术作为一种理想的检测手段,具有安全、可靠、环保等优点,在压力容器检验中广泛应用。

1无损检测技术特点与原则

1.1无损检测技术特点

无损检测的工作原理是借助光、声音、磁场、电场等物理特性,在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷大小、位置、性质和数量等信息。与传统破坏性检测进行比较:(1)无损检测技术工作范围全,检测信息安全可靠,可对被检测对象进行100%的全面检测。(2)其检测互容性好,即同一零件可同时或依次采用不同的检验方法,而且又可重复地进行同一检验。(3)检测具有全程性,不仅可对制造用原材料、各中间工艺环节直至最终产成品进行全程检测,也可对服役中的设备进行检测。除此以外,检验的同时对于被检测的对象及其性能没有任何破坏,因此广泛地应用于各类特种设备检验中。从无损检测方法来看,目前常用的无损检测方法有超声检测、渗透检测、磁粉检测、射线照相检测、声发射检测,涡流检测等。

1.2无损检验技术的使用原则

为了确保无损检测技术正常进行,必须遵循对应的原则进行:首先,破坏性检测与需求结合。无损检测是在不影响工件、材料与结构的条件下检测,但不能完全替代破坏性检测,所以无损检测技术必须和破坏性检测有机结合。其次,要把握无损检测时机。对压力容器实施无损检测期间,必须把压力容器的检测要求、设备自身状态、运行过程、制造工艺、损伤机理及材质等结合在一起,然后再选择恰当的检测方法和时机。

2无损检测技术

2.1X射线无损检测技术

X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波,X射线具有很强的穿透本领,应用在特种设备检测上,对工件进行X射线照射,缺陷部位相对其他部位来说,X射线收受到的阻力强度是不一样,这主要是因为射线减弱与工件的厚度和其阻力系数有关,另外X光感应胶片的感光程度也会受上述因素的影响。对X光感应胶片进行后期处理,检测人员可以通过观察黑度影像来确定受检工件的缺陷情况。X射线作为无损检测技术的一种,其精确性和直观性是很显著的,可以对检测结果进行定性和定量,并且感光胶片可以长期保存,因此对于体积型缺陷是较为适合的,例如:应力腐蚀、焊缝的冷热裂纹、延迟裂纹等。然而,射线检测也有一定的缺点和局限性,一是对于面积型缺陷,例如裂纹、未熔合等,照相角度比较局限,可能会出现漏检的现象,二是射线检测的成本较高,需要检测人员及在场其他人员做好严格的防护工作。

2.2磁粉检测方法的应用

在压力容器检验中,磁粉检测方法的应用具有非常重要的意义。主要是针对压力容器表面采用铁磁性材料的情况,由于其受到磁粉磁化作用会形成特定的漏磁场,这样在设备表面会有磁痕留下,以此来判断压力容器的缺陷形态、位置、大小及程度等。在压力容器检验过程中,利用磁粉无损检测技术具有较好的灵敏性,同时也是最常采用的一种检测方法。而且利用磁粉检测技术还能够对铁磁性材料中的白点、裂纹及折叠等质量缺陷进行准确检测。

2.3超声波检测

超声波是一种频率很高的声波,有两千赫兹之高,它具有许多有点,例如:穿透性、对声能的获得较好、有良好的方向性、在水中传播距离远等优点,被广泛应用在医学、军事、工业、农业上等。超声波检测应用在特种设备检测上,其主要是利用超声波在介质中的传播遇到界面产生反射,从反射程度而对工件的缺陷进行判断。超声波检测在实际检测中,有诸多的优点,其检测速度快,灵敏度高,设备小,便于携带,操作方便等,但超声波检测对检测人员有较高的技术要求,反射波的观察是一项专业性较强的工作。超声波检测适用于对焊缝安全性进行评定,而且也可以检测压力容器内部缺陷。但是超声波检测相对于射线检测来说,定性和定量不够好,对于具有不规则外形的压力容器来说,缺少准确度,并且压力容器的表面状况、形状尺寸等也对检测结果有一定的影响,另外对压力容器的厚度也有一定的要求。

3压力容器检验中无损检测技术的应用

3.1渗透检测技术的应用

在对压力容器表面积部位缺陷进行检验过程中,通常会采用渗透无损检测方法。其主查利用显像剂液体,使其能够渗透到压力容器表面开口缺陷中,针对液体表现出来的毛细现象进行观察,以此来获取到压力容器表面存在的不足及缺陷。渗透检测技术在对压力容器检验过程中,其只针对表现缺陷进行检验。

3.2电磁涡流检测技术的应用

在利用电磁涡流检测技术来对压力容器检验过程中,其以交变磁场作为主要依据,当电磁与压力容器接近过程中能够产生一种封闭环状电流,即电磁涡流。在具体检测过程中,主要是利用涡流在压力容器不同部位的差异性反应来对不同部位的缺陷进行确定。在实际检测过程中,如果电磁涡流具有二盼平衡的状态时,则表面压力容器没有缺陷及不足。但当电磁涡流发生变化时,则表明导致其发生变化的部位存在缺陷。利用电磁涡流检测技术对压力容器检测过程中,能够准确找到压力容器存在缺陷及不足的位置,因此在实际检验过程中具有广泛的应用。

3.3磁记忆检测方法的应用

磁记忆检测方法在压力容器检验过程中应用时,通常都是针对压力容器材料的疲劳损伤进行检验。即在具体检验过程中,通过利用磁化技术来对压力容器进行充分磁化,并与磁化测量的数据有效结合,从而分析和判断压力容器材料的疲劳性损伤情况。压力容器在使用过程中,受压力和温度的影响下,其受力较为集中的部分容易出现疲劳性损伤,即出现不同程度的腐蚀及裂纹等现象。一旦这种疲劳性损伤较为严重时,则会影响压力容器使用过程中的安全性。因此利用磁记忆检测方法来对压力容器进行检验,具体检验过程中主要是针对压力容器的焊接硬度和焊缝进行检测,同时还要与其他无损检测方法进行有效结合,这样共同配合下进行检验,能够得到全面准确的检测结果,有效的保证压力容器使用的安全性。

结语

当前社会快速发展过程中,压力容器使用范围较广,这也使人们对其使用安全越来越关注。因此需要在压力容器生产环节和使用环节做好检验工作。通常选择适宜的无损检测技术来及时对压力容器存在的不足和缺陷进行确定,以此来优化生产结构及改进生产工艺,全面提高压力容器生产质量,确保压力容器能够发挥出最大化的效益。特别是随着当前科学技术水平的不断提高,无损检测技术水平有了较大程度的提升,各种新型无损检测方法不断涌现出来,这更有利于提高压力容器检验的高效性和精确性,为压力容器的使用性能的安全起到了重要的保障。

参考文献:

[1]尹华华,张梅芳.锅炉压力容器检验中无损检验技术应用分析[J].军民两用技术与产品,2016(18):216.

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