四项常规无损检测在压力容器制造中的选用

林锐权

摘 要：随着当前科学技术的不断发展和完善，国家综合国力的强大，我国在进行压力容器的无损检测过程中衍生出了几种有效的方式，分别是射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤以及渗透探伤四大类。本文我们基于这四大类无损检测方法探究其在压力容器制造中的选择原理以及注意事项。

关键词：常规无损检测；压力容器；焊缝

压力容器的无损探伤对于保证社会的安定，人们生活的安居乐业具有非常显著的意义。压力容器一旦出现爆炸或者泄露等问题，不仅会严重影响到企业的经济效益，同时也会使得人民的生活环境受到极大的威胁。因此开展压力容器的无损检查是非常有必要的。当前来看，无损检测主要是通过物理或者化学上的方式，通过科学技术的辅助，对压力容器的内部以及外部实现有效的检测，以判断压力容器的内外部是否出现了裂缝等现象，能够在发现问题的情况下及时进行处理，确保压力容器的质量。

一、焊缝内部的检测方式

（一）射线探伤

当前在焊缝内部的探伤方式之一就是射线探伤，射线探伤主要是通过X射线实现对压力容器内部裂缝的检测。但是就目前的发展形式和科学技术的进步来看，射线探伤的方式需要进行一定的改善和创新。首先，射线探伤具有较强的辐射，对于操作人员以及周边的环境等都会产生较大的影响，如果相关操作人员在穿着上没有进行全面系统的防护，很容易造成不可磨灭的损伤。其二，射线探伤对于一些压力容器规格较小以及穿透性较好的材质比较容易探测，但是一旦压力容器厚度过大或者其材质穿透性不高，那么射线探伤很容易在检测过程中出现误检，或者将一些细小的裂缝遗漏，为后续压力容器投入使用造成了较大的安全隐患。也就是说射线探伤在进行压力容器内部检测过程中存在一定的局限性。第三，射线探伤能够有效的检测出压力容器内部的裂缝等线状损伤，但是对于一些面积较大，与压力容器内表面相贴合的损伤却不容易检测，会出现一定的误差。第四，对于所检测的压力容器内表面的损伤等现象往往无法给出深度的数据信息，为相关工作人员完善压力容器的质量产生了较大的影响。最后，设备的成本较高，并且设备体积较大，对于正常的检测来说性价比比高。因此一般来说，射线检测应用在厚度较薄的压力容器内部质量检测中是比较多的，但是压力容器厚度增加，需要采用超声检测方式来完成无损检测过程。

（二）超声检测

当前对于焊接内部的无损检测应用最为常见的就是超声检测，相比于射线探伤来说，超声检测能够更加有效准确的将压力容器内表面的相关损伤信息有效的进行反馈，同时能够提供深度的信息，并且在检测的过程中超声检测能够很好的检测出细微的裂缝以及面状损伤等，在一定程度上保证了压力容器内部的无损检測效率。超声波检测的原理主要是由于超声波在通过不同介质的边界时所产生的回馈信号是不同的，在这里回馈信号主要指超声波被折射的部分。也就是说在进行压力容器内表面的无损检测过程中，当超声波通过压力容器内表面的裂缝以及面状损伤等边界时，去所反馈的折射信号与一般折射信号存在较大的差异，凭借此就能够判断压力容器内表面出现损伤和裂缝等问题。但是超声波在实际的无损检测过程中也存在较大的局限性，即超声波检测的主观因素较大，如果操作人员操作不当很容易造成误差出现，同时对于相关技术人员的技术要求是非常高的，在检测的过程中可能要求较高的设备精度，设备的成本较高。

总结来说，超声波检测适合一些压力容器厚度较大的容器检测，在检测的过程中需要专业人员具备较为完善的专业技能。尤其是一些容器的裂纹、面状损伤等超声波检测能够发挥有效的作用。

二、焊缝表面的无损检测方式

前面我们对当前压力容器内表面的无损检测方式进行了简单的分析和探究，主要分为射线探伤和超声波探伤两种方式，二者都存在一定的局限性，在不同的容器探伤过程中能够发挥不同的作用。下面我们主要来分析在压力容器的表面或者近表面等位置进行无损探伤的两大方式。

1）磁粉探伤。磁粉探伤在进行压力容器的外表面的无损检测中应用比较常见，其主要能够有效的检测出表面的裂缝气孔的问题，在进行气孔裂缝的外表面无损检测过程中，磁粉探伤要比渗透探伤更加有效。但是磁粉探伤只适应于磁性材料而言，对于非磁性材料来说，磁粉探伤无法发挥有效的作用，其适应范围比较狭窄。磁粉探伤的主要原理是通过磁粉与磁性压力容器外表面之间的作用，当磁粉遇到了裂纹以及不规则形状等时，其会在光照的情况下形成一种不规则的磁痕，这种现象在一定程度上证明了压力容器外表面具有的裂纹问题。总之，磁粉探伤适用的范围为磁性材料、较浅的压力容器外表面无损检测；并且在检测的过程中需要有外部因素如光源的辅助才能实现。[ 1 ]

2）渗透检测。渗透检测不同于磁粉探伤，渗透检测的适用面比较广泛，对于非磁性材料也具备良好的检测能力，并且检测的深度和精度更高。渗透检测的主要工作原理是借助于液体的毛细作用，将液体渗透到压力容器的外表面部分，然后使压力容器显示出外部的大致纹路，通过对纹路的检测就能够有效检查出缺陷所在。通过渗透检测的原理我们可以看出其在多孔性材料的检测上无法发挥有效的作用；而且在较深的压力容器无损检测上也无法适用。

总结来说，渗透探伤的检测适用范围为非多孔性材料、压力容器无损探伤的外表面深度较浅的位置、适于检测表面开口的损伤等。[ 2 ]

三、总结

综合上文所述，本文我们主要分析探究压力容器在进行无损检测过程中，超声检测、射线探伤、磁粉探伤以及渗透探伤四种方式的适用范围，每一种探伤方式都存在一定的局限性，针对不同的压力容器规格、压力容器表面的损伤情况等都有专门的探伤技术。[ 3 ]总之，随着科学技术的不断发展和完善，压力容器的材质和规格会不断创新和增加，压力容器制造企业在进行无损检测的过程中一定要按照正常规范的程序，保证压力容器在制作完成之后符合一定的质量标准，同时不断创新技术，提升无损检测的准确度。一方面提升压力容器制造企业的经济效益；另一方面最大程度上保证人员安全，社会安定。[ 4 ]

参考文献：

[1] 童天海.浅谈四项常规无损检测在压力容器制造中的选用[A].安徽省机械工程学会.安徽省机械工程学会成立50周年论文集[C].安徽省机械工程学会：2014：5.

[2] 陈学东，崔军，章小浒，关卫和，寿比南，谢铁军.我国压力容器设计、制造和维护十年回顾与展望[J]. 压力容器，2012，12：1-23.

[3] 赵淑珍.基于声发射技术的氨制冷系统压力容器在线安全检测研究[D].山东大学，2014.

[4] 闫风影.以数字信号处理为基础的压力容器状态检测中声发射信号特征提取的研究[D].北京化工大学，2014.