張合明 連衛(wèi)政

（菏澤市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 山東菏澤 274000）

1 前言

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相對(duì)損傷性檢測(cè)技術(shù)而言，是在對(duì)檢測(cè)目標(biāo)不造成原狀態(tài)、原化學(xué)性質(zhì)破壞的情況下，獲得和檢測(cè)品質(zhì)相關(guān)的性質(zhì)、內(nèi)容、成分等的檢測(cè)方法[1]。本文對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)及分類

無(wú)損檢測(cè)可以分成2類，常規(guī)應(yīng)用有：射線檢測(cè)法、超聲檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法、渦流檢測(cè)法、滲透檢測(cè)法；非常規(guī)應(yīng)用有：紅外檢測(cè)法、聲發(fā)射法、激光全息檢測(cè)法等[2，3]。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在鍋爐壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

3.1 射線檢測(cè)與超聲波檢測(cè)

射線檢測(cè)與超聲波檢測(cè)是常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的2類技術(shù)。為了選取更加適用的技術(shù)，對(duì)2種廣泛應(yīng)用的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，詳見(jiàn)表1。

3.2 磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)毫θ萜餍》秶那闆r進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)技術(shù)應(yīng)用難度也較小，檢測(cè)效果精確[4，5]。磁粉檢測(cè)有3類常用方法，技術(shù)原理及優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)表2。

表2 磁粉檢測(cè)技術(shù)常用方法

4 實(shí)踐應(yīng)用

4.1 工程概況

菏澤市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院對(duì)菏澤市內(nèi)一家重點(diǎn)石油化工企業(yè)的工業(yè)鍋爐、壓力容器實(shí)施檢測(cè)，主要使用聲波射線法進(jìn)行檢驗(yàn)。菏澤市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院具有專業(yè)技術(shù)人員9人，擁有計(jì)量器具（包含標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）及測(cè)量設(shè)備30余臺(tái)（套），可開(kāi)展工業(yè)鍋爐節(jié)能檢測(cè)在內(nèi)的80多項(xiàng)檢測(cè)。

4.2 準(zhǔn)備作業(yè)

實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)勘探，檢查出現(xiàn)場(chǎng)所有噪聲源，并采取措施將噪聲源排除；確認(rèn)加壓流程；確認(rèn)聲發(fā)射檢測(cè)、加載人員溝通方式；確認(rèn)換能器陣列；換能器需在容器表面及容器構(gòu)成的波導(dǎo)桿上進(jìn)行聲耦合，并保證耦合效果；進(jìn)行檢測(cè)條件的設(shè)定。

4.3 校準(zhǔn)

校準(zhǔn)包含的內(nèi)容較為復(fù)雜，主要有以下內(nèi)容：（1）檢測(cè)靈敏度校準(zhǔn)，使用模擬源進(jìn)行校準(zhǔn)，一般選擇聲發(fā)射信號(hào)作為模擬源裝置。（2）處理器，實(shí)施檢測(cè)之前，須校準(zhǔn)信號(hào)處理器，保證通道正常。在檢測(cè)前和檢測(cè)結(jié)束后，都需要對(duì)各個(gè)通道模擬源聲發(fā)射幅度值實(shí)施校準(zhǔn)。模擬源與換能器的距離要小于100 cm，各個(gè)通道響應(yīng)幅度值和通道平均幅度值的誤差應(yīng)小于4 dB。（3）衰減性測(cè)量，要實(shí)施和聲發(fā)射檢測(cè)條件相同的衰減特性測(cè)量，如果已經(jīng)有了相同檢測(cè)條件下的衰減特性信息，也可以移植到本次檢驗(yàn)中，進(jìn)行定位校準(zhǔn)。檢測(cè)目標(biāo)陣列中的任一部位，聲發(fā)射模擬源信號(hào)都應(yīng)能被時(shí)差定位陣列獲取，同時(shí)獲得唯一的定位數(shù)據(jù)，在區(qū)域定位過(guò)程中，該區(qū)域換能器應(yīng)能夠接收信息。（4）聲發(fā)射源校準(zhǔn)，在容器壁上某一位置進(jìn)行模擬源發(fā)射，若定位與檢測(cè)所得聲發(fā)源部位一致，則模擬源位置即指檢測(cè)所得聲發(fā)射源位置。

4.4 檢測(cè)

檢測(cè)過(guò)程中要明確聲發(fā)射的次數(shù)隨荷載或時(shí)間變化的趨勢(shì)，在聲發(fā)射次數(shù)隨荷載、時(shí)間增加而快速增加時(shí)，立即停止加載，次數(shù)增加原因未明確的情況下，不能再次加壓；檢測(cè)中若有強(qiáng)烈的噪聲，需要暫時(shí)停止檢測(cè)，噪聲排除后才可繼續(xù)檢測(cè)。

4.5 加壓流程

按照標(biāo)準(zhǔn)與用戶溝通，確認(rèn)最高荷載壓力以及加壓流程，升壓速度應(yīng)保證在0.5 MPa/min之內(nèi)，保壓時(shí)間要在10 min以上；新建壓力容器及在役壓力容器實(shí)施檢測(cè)時(shí)，要展開(kāi)2次加壓循環(huán)過(guò)程，第二次加壓循環(huán)中的最高壓力不得高于首次加壓循環(huán)最高壓力，一般建議二次加壓循環(huán)為首次加壓循環(huán)的97%；實(shí)施在役壓力容器的檢測(cè)時(shí)，壓力一般要不小于最大操作壓力的1.1倍，受到工藝限制不能達(dá)成聲射線法要求壓力的情況下，壓力也不能在最大操作壓力以下，在實(shí)施檢驗(yàn)前1個(gè)月，要降低至最大操作壓力的15%以上，以達(dá)成檢測(cè)加壓循環(huán)要求。

4.6 檢測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)

聲發(fā)射源等級(jí)根據(jù)源活度及強(qiáng)度進(jìn)行劃分，先進(jìn)行源活度等級(jí)和強(qiáng)度等級(jí)的確認(rèn)，之后進(jìn)行源綜合等級(jí)確認(rèn)。若源區(qū)事件數(shù)隨著加壓及保壓快速遞增，說(shuō)明該源區(qū)存在強(qiáng)活性；若源區(qū)事件數(shù)隨保壓時(shí)長(zhǎng)遞增，但加壓不會(huì)增加事件數(shù)，則說(shuō)明該源區(qū)存在活性；若源區(qū)事件數(shù)隨加壓遞增，但不因保壓遞增，則說(shuō)明該源區(qū)為弱活性；若源區(qū)事件數(shù)不會(huì)隨著加壓及保壓呈現(xiàn)遞增，則說(shuō)明為非活性。源強(qiáng)度可以表示為計(jì)數(shù)、幅度或燈亮參數(shù)，取源區(qū)前5個(gè)最大值的平均值。強(qiáng)度值按照有關(guān)規(guī)范，可以確認(rèn)對(duì)應(yīng)的源強(qiáng)度。最后，根據(jù)源強(qiáng)度及源活性明確源的綜合等級(jí)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文闡述了無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)的特點(diǎn)及其在工業(yè)鍋爐壓力容器中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)，探討了實(shí)踐中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方法，希望可以為現(xiàn)代工業(yè)鍋爐壓力容器應(yīng)用無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)提供參考。