压力容器和压力管道中无损检测技术的应用探索

压力容器和压力管道中无损检测技术的应用探索

吕鸿刚

青海中特检特种设备检测有限公司青海西宁810000

摘要：在石油化工行业发展的过程中，压力容器与压力管道的重要性逐渐突显出来。而这种类型的容器，其具有易燃易爆性质，若长时间处于高压与高温这状态，就会增加发生危险的几率。所以，在实际使用过程中会面对复杂条件，必须要高度重视容器使用的安全性。由此可见，深入研究并分析压力容器与压力管道中无损检测技术的应用具有一定的现实意义

关键词：压力容器；压力管道；无损检测技术；应用

引言：所谓的无损检测技术，指的是采用化学或是物理的方法，应用先进的设备器材和技术，测试和检查试件的表面和内部的物理性质及结构。它能有效地发现试件表面和内部存在的缺陷，同时还能有效地对试件的尺寸及其它的几何特征进行测量，以此来确定试件的物理性能和结构组成。为此，在接下来的文章中，将围绕压力容器和压力管道中无损检测技术的应用方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

一、无损检测技术使用原则及其特点分析

（一）关于无损检测技术的特点分析

第一，无损检测技术最大的应用优点，就是在检测的过程中不会对工件的结构造成损害，这样在与破坏性检测技术相结合后，就能将其检测的最大优越性发挥出来。无损检测技术的优越性不言而喻，但是它也具有自身的缺陷性，那就是它无法代替破坏性检测，例如在检测液化石油气的意外时，需要对它的破坏性进行爆破试验。第二，无损检测的过程中，需要对无损检测的时间进行合理地选择，结合设备和工艺的具体情况还有检测的目的来进行，无损检测的实施时间合理正确地选择很重要。例如检测锻件的超声波，就需要在完成锻造且没有进行其他锻造细节前进行。第三，在无损检测技术的实施过程中，需要选择合理的检测方法。只有选择正确的无损检测方法，才能正确地检测承压设备。并不是所有的工件都采用同样的检测方法，无损检测的各种方法都具有其自身的优缺点。在对钢板的分层缺陷进行检测的过程中，因为需要将其方向和板保持平行，就不适合采用射线进行检测，在检测中应选用超声波的方法。第四，在无损检测的所有方法中，没有哪一种方法可以替代其它的方法来使用，任何的检测方法都不能通用。在无损检测技术的应用过程中，就需要尽量结合多种检测方法以此来取长补短，从而使得到的缺陷信息更加完整和全面，以此来更好地了解实际情况。例如，在裂纹缺陷的探测过程中，超声波的使用具有很高的灵敏度，但是缺乏较强的定性，使用射线就能确保有较强的定性，将两者结合起来使用，就能得到更加准确和可靠的结果。对于无损检测来说，每一种方法都具有其自身的优点和缺点，在《承压设备无损检测》中对此也有着明确的要求。

（二） 应用无损检测

无损检测主要是对产品出厂的质量和制造加工过程的质量进行界限地评定，控制工艺过程的质量主要是控制标准，保证能安全在规定的条件下使用，这就需要对产品依据设备进行必要地定期检测。产品通过进行定期地检测能将其缺陷检查出来，以此来根据产品的缺陷确定再次检测时产品会是什么样，然后来确定好产品是否要进行报废或是进行返修。

（三）应用无损检测的特点分析

在应用中，应将破坏性检测和无损检测结合起来使用。同时，要选择合理的检测时机，检测的方法也要选用得当，应用中尽量综合使用各种检测方法，只有这样才能确保好检测结果的可靠性和准确度[1]。

二、压力容器和压力管道中无损检测技术的应用

（一）无损检测技术在压力容器中的应用

第一，超声波检测技术。将超声波检测技术应用在无损检测技术中，需通过超声波传递作用检测设备的安全性。因超声波在介质中的传递可以确保传播方向直接性，所以一旦其遇到介质阻止就会出现绕射亦或是折射。而结合超声波反射大小、方向即可对缺陷具体位置与缺陷类型加以确定。以锅炉压力容器内壁裂纹检测为例，需要结合既有检测设备的条件，与被检测工件规格、裂纹形态、结构形状等相互结合，对容器内部的应力裂纹加以检测。其中，要选择使用20毫米直径的25MHz直探头，将其放置在容器的外圆面，借助直接接触的方法，展开周向亦或是轴向的扫查。第二，射线检测技术。通过对射线检测技术的应用，能够检测出封头、接管与壳体部位接焊缝。其中，X射线探伤机与γ射线源是最常见的两种射线检测方法。通过对放射源的利用，能够长期照射接焊缝，并结合材料厚度在胶片上记录检测的结果。在显影的作用下，就可以记录胶片底片的改变，最终是被容器缺陷类别与具体位置。其中，X射线探伤机的最高管电压能够达到450千伏，而可透照的厚度不超过80毫米钢材料。如果厚度超过80毫米，则要选择使用兆伏级别的X射线机。对于γ射线源来讲，最常使用的同位素源包括192Ir，60Co，75Se，169Yb四种。在射线检测技术进行应用的过程中，最常见的应用领域就是金属材料压力容器的检测。因为射线检验技术直观性与易定性明显，所以也逐渐发展成当前无损检测当中应用频率较高的一种技术。第三，渗透检测技术。在磁性材料安全检测方面，渗透检测技术的应用十分广泛，同样也被应用于非磁性材料安全检测方面。所谓的渗透性检测技术，指的就是在磁粉检测技术难以发挥检测功能的情况下，可以有效地检测容器表面的开口缺陷。但是，磁粉检测技术仅仅只能检测铁磁性的材料，集中表现在材料表面与接近表面的缺陷方面，难以检测设备缺陷的具体深度。对于渗透性检测技术来讲，其基本原理相对简易，而且实际操作便利，在检测容器设备的同时，就能够对容器各方面缺陷形成系统化地了解。然而，技术本身同样也有所局限，就是只能够检测容器表面开口的缺陷，难以对表面闭合容器亦或是容器的内部缺陷做出检测[2]。

（二）无损检测技术在压力管道中的应用

在检测压力管道的过程中，科学合理地引入无损检测技术，可以对管道原材料存在的缺陷加以发现，特别是管道材料裂纹与材料当中的夹杂物等等，而且还可以对制造管道过程的缺陷予以发现。在此基础上，能够对管道实际使用中的缺陷进行检测，掌握管道腐蚀的具体状况与裂纹等。在检测压力管道的过程中，合理地运用无损检测技术能够有效地检测管道铸件、钢板以及锻件等等。且无损检测技术的不同，所检测的管道缺陷也存在差异。其中，对磁粉检测技术的应用即可对铁磁性材料管道的表面与近表面问题加以检测，而在射线检测技术的使用前提下，还可以对管道体积与形状的缺陷进行检测。在此基础上，通过对超声波检测技术的合理运用，可以对压力管道裂纹以及没有焊透的缺陷进行检测，并准确地检测管道内部尚未熔合部分。当管道处于负载的状态下，就会产生裂纹亦或是张口，所以借助渗透无损检测技术就能够及时检测出来，为管道运行的安全性提供必要的保障。

结论：

简而言之，根据文章分析可以了解到，无损检测技术在压力容器与压力管道中的应用意义显著。但仍需正确认知的是，我国在检测技术方面的研究仍存在不足之处，需要在后期加大研究的深度，在定期检测的基础上确保容器质量与安全性，以保证工业生产更加安全，为人们提供必要的保障[3]。

参考文献：

[1]梁家全,唐志昂.常规无损检测和声发射检测在压力容器定检中交替应用[J].化工劳动保护,2018,(4).

[2]高路，关于压力容器疲劳裂纹扩展分析的若干问题[J].流体机械，2017（02）.

[3]沈功田，李涛，姚泽华，等.高温压力管道红外热成像检测技术[J].无损检测,2015，(11).