胡冀軒

（江西省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測研究院，江西南昌 330029）

隨著我國工業(yè)體系的不斷完善，高難度切割、耐高溫材料方面的發(fā)展均取得了突破性的進(jìn)展。工業(yè)鍋爐壓力容器材質(zhì)方面的研發(fā)更加快速，從而對(duì)安全性提出了更高的要求，所以該類材料的質(zhì)量檢測尤為重要，需避免因材料破壞而引發(fā)鍋爐壓力容器爆炸事故，對(duì)此可使用無損檢測技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是具有較高可靠性、安全性和無損性等，同時(shí)能夠保證鍋爐壓力容器的質(zhì)量[1]。本文就無損檢測技術(shù)在工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)工作中的具體應(yīng)用展開詳細(xì)探索。

1 無損檢測對(duì)生產(chǎn)壓力容器的作用

目前，各領(lǐng)域所使用的壓力容器中，各類型壓力容器所處的環(huán)境與其他設(shè)備有所差異。所以壓力容器的檢測和日常維護(hù)保養(yǎng)工作十分重要，在維保檢測過程中如果不到位容易出現(xiàn)安全問題，進(jìn)而導(dǎo)致安全事故。在檢測過程中，目前運(yùn)用最廣泛的是無損檢測技術(shù)。在壓力容器生產(chǎn)中運(yùn)用無損檢測技術(shù)具有多重作用，具體作如下闡述：

1.1 促進(jìn)工藝更加先進(jìn)

從生產(chǎn)工藝的角度上看，將無損檢測運(yùn)用到壓力容器日常檢測中，對(duì)壓力容器的正常使用起關(guān)鍵性的作用。通過無損檢測技術(shù)能夠在鍋爐壓力容器生產(chǎn)制造中更加快速地發(fā)現(xiàn)問題，為下一步制定解決方案和及時(shí)排除隱患提供依據(jù)。經(jīng)過上述一系列工作能夠促使壓力容器生產(chǎn)制造工藝更加趨于完善。例如在壓力容器生產(chǎn)制造過程中需要經(jīng)過焊接，極有可能在焊接接頭上出現(xiàn)問題，雖然這個(gè)問題產(chǎn)生的影響十分微弱，但是也會(huì)造成生產(chǎn)工藝出現(xiàn)弊病，這個(gè)問題一直困擾著壓力容器生產(chǎn)制造企業(yè)。然而，無損檢測技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了該問題。通過檢測能快速發(fā)現(xiàn)其中的問題，并且在將來的生產(chǎn)制造過程中不會(huì)出現(xiàn)類似情況，促進(jìn)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化升級(jí)。

1.2 降低了生產(chǎn)成本

傳統(tǒng)的壓力生產(chǎn)制造中普遍存在不符合生產(chǎn)工藝要求的現(xiàn)象，使企業(yè)浪費(fèi)了大量的人力成本。無損檢測技術(shù)的出現(xiàn)規(guī)避了傳統(tǒng)工藝中存在的大部分問題，有效降低了生產(chǎn)成本。無損技術(shù)檢測的運(yùn)用能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且進(jìn)行精確診斷，生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)檢測結(jié)果來制定針對(duì)性的解決方案，使生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步提高，降低了壓力容器的生產(chǎn)成本，對(duì)于生產(chǎn)制造企業(yè)來講速度和合格率都影響著生產(chǎn)成本，因此無損檢測技術(shù)在很大程度上為企業(yè)節(jié)約了成本[2]。

1.3 為產(chǎn)品提質(zhì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

鍋爐壓力容器制造工序的銜接性要求十分高，任何一道工序出現(xiàn)問題都將會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)的進(jìn)行，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)受到相應(yīng)的影響。將無損檢測技術(shù)應(yīng)用到整改生產(chǎn)線中，未成形的產(chǎn)品在進(jìn)入下一道工序之前會(huì)得到全面的檢測，保證經(jīng)過每一道工序的產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)，有效提高了產(chǎn)品的整體質(zhì)量。不過需要強(qiáng)調(diào)的是，壓力容器無損檢測的優(yōu)勢十分明顯，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造工藝無法完全適應(yīng)，需要技術(shù)人員在技術(shù)層面上對(duì)生產(chǎn)條件進(jìn)行調(diào)整。

2 壓力容器無損檢測的原則和特點(diǎn)

在壓力容器無損檢測過程中需要遵循一些原則，例如必須合理管控檢測的時(shí)間，并根據(jù)實(shí)際情況選擇相適應(yīng)的檢測方法，有時(shí)為了達(dá)到良好的檢測效果，甚至可以把無損檢測與破壞性檢測兩種方法結(jié)合使用。

2.1 對(duì)無損檢測的時(shí)間進(jìn)行管控

該項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的壓力容器制造有著較大的區(qū)別。尤其是在檢測過程中，需要首先設(shè)定明確的檢測目標(biāo)，這樣才能使檢測更有靶向性。檢測人員需要根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況設(shè)定目標(biāo)，并且還要選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)，滿足上述兩個(gè)條件后才能快速檢測到問題，進(jìn)而為解決問題和消除隱患提供有利條件，制定具有針對(duì)性的解決措施，保證壓力容器生產(chǎn)達(dá)標(biāo)[3]。

2.2 根據(jù)情況選擇檢測方法

目前，已經(jīng)有很多檢測方法運(yùn)用到了壓力容器生產(chǎn)制造過程中，但是每一種檢測方法都有固定的適用范圍，甚至一部分檢測方法只能對(duì)一種情況進(jìn)行檢測。因此，需要技術(shù)人員和參與檢測的人員全面考慮各個(gè)檢測方法的優(yōu)劣勢，確保檢測結(jié)果更加精準(zhǔn)。與此同時(shí)，為了保證檢測結(jié)果能夠真實(shí)反應(yīng)出生產(chǎn)中存在的問題，還需要考慮運(yùn)行設(shè)備的實(shí)際情況，例如設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、材料和制造方法等，進(jìn)而制定最優(yōu)的檢測方案。

2.3 無損檢測與破壞性檢測結(jié)合使用

在壓力容器生產(chǎn)制造過程中，針對(duì)檢測主要有兩種檢測方法：①無損檢測；②破壞性檢測。這兩種方法中無損檢測在很大程度上不會(huì)對(duì)壓力容器產(chǎn)生負(fù)面影響，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是破壞性檢測無法比擬的。但是，破壞性檢測的優(yōu)勢也十分明顯，所以破壞性檢測也有存在的意義。很多企業(yè)在進(jìn)行壓力容器檢測過程中，需要將兩種方法結(jié)合起來使用，其中液化石油氣瓶的檢測，需要將兩種檢測方式結(jié)合起來使用才能徹底保證氣瓶的安全性[4]。

3 無損檢測技術(shù)在鍋爐壓力容器檢測中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)越來越多樣化，例如線檢測法、超聲波檢測法、低頻率電磁技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)等，下文則詳細(xì)探討這些技術(shù)在鍋爐壓力容器檢測中的應(yīng)用。

3.1 射線檢測法和超聲波檢測法

鍋爐壓力容器檢測方法中射線檢測法運(yùn)用十分普遍，該方法主要是通過X 射線或者γ 射線完成的，能對(duì)壓力容器的檢測形成膠片感光，通過穿透被檢測的部件對(duì)其內(nèi)部的小型構(gòu)造情況進(jìn)行檢測，如果檢測結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)問題，射線的能量會(huì)出現(xiàn)異常的波動(dòng)，通過對(duì)底片的觀察能夠快速發(fā)現(xiàn)被檢測構(gòu)件的問題。這種方法十分快捷，能夠保證鍋爐壓力容器完整性的前提下檢測出缺陷位置。射線檢測法具有精準(zhǔn)測量數(shù)值的優(yōu)點(diǎn)，涉及具體的比例尺更加符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)Ⅲw積缺陷更加準(zhǔn)確地反映出來，同時(shí)測量結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)長時(shí)間保存。

超聲波檢測技術(shù)的原理是利用聲波的反射、透射和散射性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐壓力容器的檢測，該方法對(duì)于檢測不同的幾何缺陷更加敏感，尤其是力學(xué)性能波動(dòng)情況反映得更加準(zhǔn)確，同時(shí)該方法在運(yùn)用過程中還具有測量數(shù)值精準(zhǔn)、檢測費(fèi)用抵、零污染等多重優(yōu)點(diǎn)。超聲波檢測法適用的范圍主要集中在各種復(fù)合材料、金屬和非金屬制作的元件的無損檢測中，穿透力也較為理想，因此得到廣泛運(yùn)用。

3.2 低頻率電磁技術(shù)

低頻率電磁技術(shù)檢測的技術(shù)原理是通過特殊設(shè)備激發(fā)探頭來完成對(duì)容器的缺陷檢測，在檢測過程中通過將特定的低頻率電磁接收信號(hào)向鍋爐壓力容器中輸入，就能夠?qū)θ萜鲀?nèi)可能存在的缺陷進(jìn)行檢測，如果出現(xiàn)缺陷，接收到的反射信號(hào)會(huì)出現(xiàn)異常情況，技術(shù)人員根據(jù)反射波的情況診斷缺陷。低頻率電磁檢測技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)制造中運(yùn)用十分廣泛，同時(shí)取得的效果也較為理想，對(duì)鍋爐壓力容器設(shè)備檢測更加全面，同時(shí)還能形成較為完整的分析報(bào)告，屬于非接觸干式檢測技術(shù)，污染性很低[5]。

3.3 磁粉檢測技術(shù)

在眾多的檢測方法中，磁粉檢測與探傷技術(shù)的認(rèn)可度也十分高，它主要的技術(shù)原理是磁性材料被磁化后，永久性的損傷會(huì)導(dǎo)致壓力容器材料的表面和附近的磁感應(yīng)線發(fā)生變化，磁場也產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而出現(xiàn)漏磁場和扭曲變形的情形，根據(jù)磁場原理中磁感應(yīng)的互相影響，周圍的磁粉在不同的磁感應(yīng)線的作用下會(huì)出現(xiàn)不同的磁痕，技術(shù)人員則通過這些變化特征判斷壓力容器內(nèi)缺陷的情況。磁粉檢測技術(shù)的適用范圍主要面向磁性材料中出現(xiàn)的雜物、裂紋、折疊和白點(diǎn)等情況，能夠快速反映材料中的缺陷。該檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是可以精確地反映出容器缺陷的準(zhǔn)確位置，同時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行定性分析，極大地縮小檢測的范圍，而且操作十分簡單。

磁粉檢測方法中包含了單向觸頭磁化法、磁軛法以及交叉磁軛法等，磁軛法具有應(yīng)用范圍廣、操作簡單等優(yōu)勢，利用活動(dòng)關(guān)節(jié)磁軛直接反映角焊縫隙，該方法測量較為全面，檢測過程中，在壓力容器的同一個(gè)位置上能夠進(jìn)行兩次相互垂直的檢測操作，同時(shí)可以對(duì)焊接處進(jìn)行重疊式多部位檢測，但是該方法的弊端是漏檢現(xiàn)象十分嚴(yán)重。交叉磁軛方法則主要是通過容器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場來實(shí)現(xiàn)探傷檢測，首先將鍋爐壓力容器磁化，再進(jìn)行全方位的檢測，但是這種檢測方法適用范圍較小，需要保證穩(wěn)定的380V 電壓，不適用于交鋒焊接的檢測情況。單向觸頭磁化法主要是利用容器的單向磁化的性質(zhì)進(jìn)行探傷檢測，通過調(diào)整電機(jī)之間的距離來對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測，實(shí)用性比其他方法要強(qiáng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，鍋爐壓力容器在現(xiàn)代化工業(yè)體系中發(fā)揮著越來越重要作用，同時(shí)這也為鍋爐壓力容器本身的密封性和安全性提出更高的要求。所以需要運(yùn)用多種檢測方法來對(duì)壓力容器進(jìn)行無損檢測，確保其綜合性能符合工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在無損檢測過程中，必須要全面考慮壓力容器的生產(chǎn)實(shí)際情況，根據(jù)其自身結(jié)構(gòu)來選擇合適的檢測方法。在傳統(tǒng)檢測方法的基礎(chǔ)上不斷改良和創(chuàng)新，充分利用磁粉檢測和聲波檢測等技術(shù)，進(jìn)而提高壓力容器的生產(chǎn)效率，以此保證壓力容器的質(zhì)量和安全性能達(dá)標(biāo)。