吳鳳興
【摘要】壓力容器是現(xiàn)代化生產不可或缺的一種工業(yè)裝置,在化工、冶金、石油、國防、交通等多個領域被廣泛使用,這也說明,壓力容器的生產能力和效益價值可直接影響、改變宏觀的生產情況。近些年,工程技術人員不斷努力、調查、研究,希望能夠找到改善壓力容器質量、拓寬應用性能、優(yōu)化生產價值的方式和方法,效果顯著,并已初步創(chuàng)建了無損檢測技術的雛形。基于此,本文將結合壓力容器無損檢測技術的選擇問題,探究其核心應用問題,并進行系統(tǒng)的價值分析。
【關鍵詞】壓力容器;無損檢測技術;核心應用;研究與分析
前言
科技的進步,給各領域生產組織提出了更高的工作要求,壓力容器作為制造業(yè)、工業(yè)、化工業(yè)最重要的生產設備,它的制造質量、性能參數(shù)、使用功能必須要滿足更高的生產條件,方能促進生產。
一、壓力容器使用現(xiàn)狀
據(jù)統(tǒng)計,2012年我國共生產各類型的壓力容器353.23萬臺,投入生產的壓力容器每年會以2.124萬臺的速度更新?lián)Q代,就上述“供給”與“淘汰”關系而言,壓力容器的使用效果差異性還是很大的,雖它們擁有統(tǒng)一、規(guī)范的使用期限,但在現(xiàn)實生產中,壓力容器難免受到其他因素影響而出現(xiàn)故障、破損。從現(xiàn)階段反饋回來的數(shù)據(jù)上看,壓力容器使用幾率增加、使用范圍擴大的根本動力是我國生產力的迅速發(fā)展,也正是由于源源不斷地生產需求,迫使壓力容器不斷更新、升級、換代,壓力容器才發(fā)展到今天較為完善的地步。此外,因壓力容器造成的安全事故也非常多,據(jù)有關部門調查,每臺壓力容器每年平均會出現(xiàn)3.232次事故,造成經濟損失、人員傷害的有0.323次,遠高于發(fā)達國家。這一數(shù)據(jù),給我國有關壓力容器的工程技術人員敲響了警鐘,如何在不影響、減緩壓力容器生產效率、功能的情況下,加強壓力容器生產狀態(tài)的檢測效果和故障預防水平,是下一階段技術人員在壓力容器故障檢測方面要考慮的重點問題,還需要付出更多的努力去研究、探索,只有這樣,方能找到一種適合于生產、管理的無損檢測技術,達到提高壓力容器的核心應用價值的發(fā)展目標和要求。
二、無損檢測技術種類與應用原則
上文提到,無損檢測是壓力容器必須攻克的技術難題,也是檢測工作的核心步驟,它的發(fā)展意義與價值十分重大。無損檢測技術也稱非破壞性檢測,在不影響待檢測設備原始工作狀態(tài)的情況下,獲取設備相關的生產、功能、性能等指標數(shù)據(jù)和信息,查探設備是否存在故障風險和運行安全風險。壓力容器的無損檢測技術主要內容如下:
2.1無損檢測的技術種類
2.1.1射線檢測
射線在透過不同材質的裝置和設備時,可觀察、檢測到設備內部的元件缺損,有利于工程技術人員記錄被檢測物是否存在器材、工藝、技術特點和問題,同時,因為人不能進入到壓力容器當中,因此,通過γ射線,給壓力容器內部工作元件“照相”,即能發(fā)現(xiàn)壓力容器的內部缺陷,及時找到故障源,做到早發(fā)現(xiàn)、早處理,所以,它是目前應用非常廣泛的無損檢測技術之一。
2.1.2超聲檢測
超聲檢測利用的是被檢測物與超聲波的相互作用,探測壓力容器的宏觀缺陷,并利用幾何測量數(shù)據(jù)、信息,研究被檢測物的微觀力學性能、結構變化情況,得出的檢測結果,不僅細致、準確,還擁有較高的描述價值。超聲檢測適用于金屬、非金屬、復合材料等裝置、設備、元件,因為超聲波的穿透力極強,且缺陷定位準確,所以超聲檢測技術在無損檢測技術中的應用地位逐漸提升。
2.1.3渦流檢測
渦流檢測是以電磁感應為基礎原理的檢測技術,利用交流電線圈生成的電磁廠,檢測被檢測物呈現(xiàn)的不規(guī)則“旋渦狀”感應交變電流。當被檢測物周邊生產環(huán)境穩(wěn)定時,渦流給電磁場帶來的影響非常微弱,渦流大小、相位的變化不大,如果被檢測物自身存在缺陷、故障問題,則渦流大小與相位會發(fā)生無規(guī)則變化,從而幫助工程技術人員找到問題、故障所在。但是,由于渦流周邊的電磁場會影響壓力容器其他元件的工作狀態(tài),所以在無損檢測時應謹慎使用。
2.2無損檢測技術的應用原則
2.2.1與破壞性檢測相互配合
無損檢測工作參與范圍有限,無法檢測、觀察到壓力容器每個生產狀態(tài)指標,所以除無損檢測之外,工程技術人員必須根據(jù)壓力容器現(xiàn)有的工作狀態(tài)情況,做必要的破壞性檢測。為盡可能減少破壞性檢測次數(shù),無損檢測應與其形成工作配合。如:只要無損檢測工作能涉及、探測到的測試項目和性能指標,破壞性檢測都可視情況忽略,如有特殊需要雙數(shù)據(jù)驗證的,可同時進行無損檢測和破壞性檢測兩項試驗。又比如:對可能影響、減緩壓力容器生產質量、性能的檢測項目,無損檢測應承擔起責任,或通過技術改革、或利用現(xiàn)代科學技術,總之,在條件允許的情況下,務必將破壞性檢測技術的使用次數(shù)降到最低。
2.2.2檢測時機選擇得當
無損檢測應注意、重視檢測時機,例如:檢測高強鋼焊接縫是否存在裂紋、裂縫隱患時,應詳細觀察壓力容器的作業(yè)流程,并在焊接完成24小時后開始檢測,因為一方面,焊接24小時之內,高強鋼焊接縫的材料性能不穩(wěn)定,不屬于“完整”工藝,需要等待一段時間,待其穩(wěn)定之后,再進行無損檢測。此外,在檢測壓力容器工藝處理性能時,應預先考慮、研究檢測時間,以熱處理之后2-3小時為宜,一來可保證壓力容器熱處理工作不受影響,二來可檢測到真實、可靠、準確的數(shù)據(jù)信息。上述兩個案例證明,無損檢測的時機非常重要,如時機選擇不當,則檢測結果很可能無法說明壓力容器的故障問題,不能正確評價被檢測設備、裝置、元件的產品品質。
2.2.3篩選合理的無損檢測方法
眾所周知,無損檢測技術的應用條件很高,無法排查出壓力容器中每個工件的缺陷和問題,因此,為提高無損檢測的質量與效果,工程技術人員在引用這項技術時,應根據(jù)被檢測設備、裝置、元件的工作特點選擇合適的檢測方法,方能提高檢測效率和效果。比方說:在檢測之前,判斷被檢測物的結構、材質和功能性質,根據(jù)相關指標數(shù)據(jù),確定被檢測物可能出現(xiàn)的故障點和問題,分析缺陷方向和產生原因,最后確定恰當?shù)臋z測技術。如此,工程技術人員便可在充分掌握被檢測物功能、性質、生產問題的基礎上,開展無損檢測工作。
結論
通過上文對壓力容器無損檢測技術應用問題進行系統(tǒng)分析可知,無損檢測技術的發(fā)展空間很大,應用范圍很廣,能夠有效改善壓力容器的生產狀態(tài),提高其生產質量和工作水平,是未來檢測技術發(fā)展的重點。
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