李大鵬

菏澤市產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 山東菏澤 274300

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，不管生產(chǎn)還是檢驗(yàn)中對(duì)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的重要性都不言而喻。在所有壓力容器的檢測(cè)方法中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)該屬于最為常見(jiàn)的方法，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)壓力容器的材質(zhì)檢測(cè)，利用專(zhuān)業(yè)的儀器設(shè)備對(duì)壓力容器的制造工藝、內(nèi)部質(zhì)量情況、構(gòu)造情況、使用介質(zhì)情況等方面進(jìn)行對(duì)應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)。通過(guò)有效應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)，可以規(guī)避對(duì)壓力容器帶來(lái)材料方面的損壞，并且可以對(duì)壓力容器內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)加以探測(cè)。當(dāng)然，針對(duì)不同構(gòu)件之間的焊接情況也可以進(jìn)行有效的分析和檢測(cè)，使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就能為后續(xù)的設(shè)備檢修工作、設(shè)備維修工作奠定良好的基礎(chǔ)。在實(shí)際的工作環(huán)節(jié)，通過(guò)有效應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，其主要包含了超聲波檢測(cè)技術(shù)、滲透檢測(cè)技術(shù)等，能針對(duì)壓力容器的不同區(qū)域位置進(jìn)行檢測(cè)，選擇有效的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作，確保整個(gè)檢測(cè)工作的效率和質(zhì)量[1]。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器應(yīng)用中的內(nèi)涵和優(yōu)點(diǎn)

在日常生活中，各個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量及規(guī)模不斷提高，并開(kāi)始引入壓力容器，特別是軍工，石油，化工，鋼鐵等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。其中，石油化工企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程及需大量的壓力容器用于儲(chǔ)存油品以及油品運(yùn)輸，據(jù)了解，在我國(guó)的壓力容器使用比率中，石油化工領(lǐng)域幾乎占據(jù)全部壓力容器的一半以上。由此可見(jiàn)，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需建立在壓力容器的基礎(chǔ)之上，所以壓力容器的使用質(zhì)量和使用效率，在很大一定程度上決定工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展方向。與其他類(lèi)型容器相比，壓力容器可在低壓和高壓的環(huán)境中工作，屬于國(guó)家規(guī)定的具備承壓能力的密閉容器，在使用的過(guò)程當(dāng)中還具有耐腐蝕，耐高溫，耐低溫的特點(diǎn)。因?yàn)閴毫θ萜髟谖覈?guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中扮演著非常重要的角色，因此它的安全性能也顯得尤為重要，因?yàn)閴毫θ萜饕坏┌l(fā)生損壞或存在質(zhì)量問(wèn)題，那么產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率會(huì)大打折扣，甚至危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命健康安全，破壞整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線，發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)事故，對(duì)周?chē)木用窕驘o(wú)關(guān)人員的生命造成較大威脅。其實(shí)從壓力容器的使用途徑和使用環(huán)境分析，它本身的工作環(huán)境就極其復(fù)雜，所以極易發(fā)生泄漏事故，輕則導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)工作人員中毒，重則危害整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境，以及該區(qū)域人員的生命健康。因此企業(yè)在使用壓力容器進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，必須從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝備、維修等多個(gè)方面嚴(yán)格控制壓力容器的質(zhì)量，并定時(shí)定期進(jìn)行安全性檢測(cè)避免壓力容器在使用時(shí)出現(xiàn)泄漏和爆炸事故。目前壓力容器的檢測(cè)技術(shù)主要有損傷檢測(cè)技術(shù)和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，其中損傷檢測(cè)技術(shù)是對(duì)壓力容器的各項(xiàng)設(shè)備完全拆卸，并使用物理抽樣或化學(xué)抽樣的方法，將拆卸后的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。那么無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，這是本文研究的重點(diǎn)，在不對(duì)壓力容器進(jìn)行拆卸的情況下，根據(jù)容器的材料性質(zhì)和使用途徑進(jìn)行物理化學(xué)檢驗(yàn)，從而了解壓力容器各個(gè)部分的使用狀態(tài)。因?yàn)閴毫θ萜鞅旧砭途哂懈呶Ｐ院头忾]性的特點(diǎn)，所以在使用有損檢測(cè)技術(shù)，將各個(gè)設(shè)備拆卸并檢測(cè)之后，它的封閉性受到影響，高危性也無(wú)法得到保障[2]。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器中應(yīng)用的選擇

3.1 兼容性原則

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要特點(diǎn)在于不破壞壓力容器的前提下，展開(kāi)檢測(cè)工作，但是并非所有的場(chǎng)合都能應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，這也意味著在一定程度上無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不能全面替代有損檢測(cè)技術(shù)。例如在針對(duì)液化天然氣鋼瓶進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)法獲得準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，所以工作人員必須使用有損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行爆破檢測(cè)，只有這樣才能獲取準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

3.2 時(shí)間點(diǎn)原則

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用需要嚴(yán)格把握檢測(cè)時(shí)間，因?yàn)檎_的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是保證檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素之一。那么在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí)，如何進(jìn)行檢測(cè)時(shí)間的選擇，就需結(jié)合檢測(cè)目的，壓力容器自身的狀態(tài)以及生產(chǎn)過(guò)程的壓力容器使用情況等多個(gè)因素。以高壓密閉反應(yīng)爐作為時(shí)間點(diǎn)原則無(wú)損檢測(cè)的分析案例，與處于運(yùn)行狀態(tài)的密閉高壓反應(yīng)爐檢測(cè)相比，在停工和冷卻的狀態(tài)中進(jìn)行檢測(cè)，獲取的檢測(cè)信息和檢測(cè)結(jié)果更加真實(shí)準(zhǔn)確。

3.3 針對(duì)性原則

在選擇無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)，必須要嚴(yán)格遵守針對(duì)性原則，因?yàn)椴煌膲毫θ萜骶哂胁煌慕Y(jié)構(gòu)，如果選擇檢測(cè)技術(shù)時(shí)，為能針對(duì)特殊結(jié)構(gòu)選擇合理的檢測(cè)技術(shù)，那么最終的檢測(cè)結(jié)果，將無(wú)法保證真實(shí)性和準(zhǔn)確性。例如對(duì)磁性壓力容器進(jìn)行檢測(cè)，磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)更加具有針對(duì)性，但是，對(duì)非磁性壓力容器而言，通過(guò)滲透檢測(cè)技術(shù)則顯得更加具有針對(duì)性。

4 壓力容器檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)方法的綜合應(yīng)用

4.1 超聲波檢測(cè)技術(shù)

在壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，超聲波檢測(cè)技術(shù)最常見(jiàn)，其工作原理主要是利用1.2-3.4MHz的超聲波與壓力容器產(chǎn)生相互作用，然后分析在散射、反射、投射等作用下出現(xiàn)的聲波，得到鍋爐結(jié)構(gòu)、幾何特性、缺陷等方面的精準(zhǔn)參數(shù)，這有利于相關(guān)人員分析設(shè)備的實(shí)際狀況。針對(duì)超聲波檢測(cè)技術(shù)，憑借其靈敏度高、穿透力強(qiáng)、定位準(zhǔn)、成本低等多方面的優(yōu)勢(shì)在鍛件缺陷、鑄件缺陷、焊縫缺陷等各種檢驗(yàn)工序之中得到使用。

4.2 射線檢測(cè)技術(shù)

在常規(guī)性的檢測(cè)中，射線檢測(cè)技術(shù)也是重要技術(shù)之一，通過(guò)光能量較大的射線直接穿透鍋爐，可以與其發(fā)生電離作用，進(jìn)而產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。射線本身的強(qiáng)度變化就可以將設(shè)備內(nèi)部的缺陷情況表現(xiàn)出來(lái)。射線一般包含了 X、Y、α與 β 射線幾個(gè)類(lèi)型。使用射線檢測(cè)技術(shù)，其損害性偏低，并且適用范圍較廣，也可以產(chǎn)生直觀的檢測(cè)結(jié)果。但是會(huì)對(duì)檢測(cè)人員帶來(lái)有一定的傷害，同時(shí)對(duì)特定物體以及環(huán)境也會(huì)帶來(lái)一定的不良影響。

4.3 電磁渦流技術(shù)應(yīng)用及檢修

電磁渦流技術(shù)是利用交變磁場(chǎng)對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)的一種方式，因?yàn)樗抢秒娮痈袘?yīng)產(chǎn)生的密閉環(huán)狀電流產(chǎn)生檢測(cè)作用，因此將其稱(chēng)為電磁渦流檢測(cè)技術(shù)。在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)人員可以通過(guò)觀測(cè)項(xiàng)目電流環(huán)狀的情況，確保缺陷的位置，同時(shí)在了解電磁廠對(duì)容器結(jié)構(gòu)干擾的前提下，檢測(cè)人員還能根據(jù)缺陷的情況給予物體必要的檢修工作。例如在針對(duì)某壓力容器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)項(xiàng)目出現(xiàn)層狀渦流，渦流結(jié)構(gòu)分布較為均勻，呈現(xiàn)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)的狀態(tài)，而且渦流的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。這時(shí)工作人員可以對(duì)缺陷的位置進(jìn)一步判斷，并給予必要的維護(hù)操作。

4.4 滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)主要是通過(guò)滲透浸潤(rùn)與毛細(xì)管現(xiàn)象進(jìn)行鍋爐檢測(cè)，通過(guò)直接將帶有顏料的燃料涂抹在工件表面，按照滲透浸潤(rùn)的基本原理，使顏料逐漸滲入工件的缺口，利用顯示劑就可以將工件的問(wèn)題顯示出來(lái)，進(jìn)而檢測(cè)出工件的缺陷。滲透檢測(cè)操作簡(jiǎn)單，并且靈敏度較高，但是只能對(duì)工件表面的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法對(duì)內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。

4.5 漏磁檢測(cè)

漏磁檢測(cè)技術(shù)其工作原理是利用磁感線對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)。鑒于大部分壓力管道材料是鐵磁性材料，管壁薄，采用漏磁檢測(cè)操作簡(jiǎn)便。若出現(xiàn)表面質(zhì)量缺陷問(wèn)題會(huì)在表面形成電磁場(chǎng)，利用電磁信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)再利用濾波技術(shù)，放大處理技術(shù)獲得清楚的缺陷位置和嚴(yán)重程度。漏磁檢測(cè)可直觀發(fā)現(xiàn)被檢測(cè)物體的性能和缺陷，操作簡(jiǎn)單、成本較低、檢測(cè)效率高，在壓力管道檢測(cè)中應(yīng)用最為常見(jiàn)。但技術(shù)只能對(duì)表面缺陷和性能進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法再進(jìn)一步深入檢查[3]。

4.6 涂層厚度檢測(cè)

壓力管道的涂層厚度是極其重要的工藝參數(shù)，采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可檢測(cè)管道表面的涂層厚度，在選擇測(cè)量方式時(shí)，需考慮涂層的類(lèi)型、基體材料、被檢測(cè)工件的尺寸等。涂層厚度需符合規(guī)定要求，保證表面無(wú)任何明顯的裂紋和脫粉等問(wèn)題。此外，要求涂層顏色符合外觀設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證輪廓清晰、平整。由于壓力管道運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，其材料應(yīng)具有良好的防火、抗裂等性質(zhì)，做好涂層厚度檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)性能存在缺陷的地方并加以改正。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)目前是社會(huì)各界都非常關(guān)注的情況，因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的維修應(yīng)優(yōu)化提升。不僅需要全面化、系統(tǒng)化、層次化的找出無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中壓力容器、壓力管道與泵等之間的有損原因，而且還需要針對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)切實(shí)做好無(wú)損檢測(cè)治理工作，確保壓力容器無(wú)損檢測(cè)的維修效果。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的維修中，壓力容器與壓力管道等之間的運(yùn)行及聯(lián)系需要合理、到位，這樣才能保證壓力容器失效情況降低，真正達(dá)到高產(chǎn)、高效的壓力容器日常工作狀態(tài)。