压力容器制造过程中无损检测的应用

王领楠

摘 要：压力容器和压力管道容易发生失效和破裂事故，需要进行及时地检测，无损检测就是进行压力容器安全管理的一个重要环节。本文从无损检测概述入手，着重分析了无损检测的优势及压力容器制作过程中的无损检测方法，并探索了无损检测在压力容器制造过程中应注意的问题。

關键词：压力容器制造 无损检测 应用 策略

中图分类号：TG115.28 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（b）-0117-02

无损检测技术能够确保压力容器的质量，优化压力容器制造工艺，避免资源浪费，已经成为现阶段压力容器制造过程中的主要检测技术。很多压力容器制造企业都会在制造过程中使用射线检测、超声检测、渗透检测等无损检测技术。然而，无损检测在压力容器制造过程中的应用需要注意检测顺序和检测方法的合理性。研究无损检测在压力容器制造中的应用不仅能够优化压力容器检测工作，而且对压力容器的安全使用有着直接意义。

1 无损检测概述

无损检测就是在确保压力容器不被破坏的情况下，以光、电、磁、力等理论知识为基础的检测方法。无损检测能够对压力容器的结构、几何关系、状态、物理性能、参数等进行测定和判断。

2 无损检测的优势

2.1 保证压力容器质量

无损检测不需要破坏压力容器的结构就能够完成检测工作，因此，无损检测能够对压力容器生产过程、压力容器半成品、压力容器成品等进行全面检测，找出存在质量问题的压力容器，确保压力容器内部结构的完善性，进而保证压力容器的质量。

2.2 确保压力容器使用的安全性

受使用环境的影响，压力容器在使用一定时间之后，容器中原有的缺陷会扩大，还会产生新的缺陷，进而导致压力容器失效。而无损检测能够对压力容器进行定期检查，不影响压力容器的运行，也不需要破坏压力容器的结构，及时发现压力容器存在的缺陷，避免压力容器使用过程中的事故，确保压力容器使用的安全性。

2.3 优化压力容器制造工艺

在制造压力容器的过程中，需要对制造工艺进行判断，了解制造工艺是否符合压力容易的制造要求。而无损检测能够对压力容器的制造工艺进行检测，找出制造工艺中的不足之处，并根据无损检测结果改进压力容器的制造工艺，实现制造工艺的优化。并且，在压力工艺生产之前需要提前对制造工艺进行试验。例如，压力容器制造过程中的焊接工艺需要进行焊接试样，并对焊接试样进行无损检测，及时修正焊接参数，改进焊接工艺，采用能够达到压力容器质量要求的焊接工艺。

2.4 避免浪费

在压力容器制造过程中合理进行无损检测能够避免工序浪费，减少制造过程中的返工，提高压力容器制造质量，降低废品率，进而实现制造成本的控制。因此，在厚板焊接的时候，可以在焊接过程中进行一次无损检测，确认厚板焊接没有超标缺陷之后再完成全部焊接，避免焊接返工，有效节约焊接资源及焊接时间。

3 压力容器制造过程中的无损检测方法

3.1 射线检测

射线检测多用于压力容器制造过程中的焊缝检测、气孔检测、夹渣检测，进而找出压力容器制造过程中存在的气孔、夹渣及焊缝。并且，完全密封的压力容器可以采用射线检测的方法。现阶段，大多数企业都采用射线检测技术对压力容器的焊缝进行检测。射线检测方法要求检测物能够被射线穿透，因此，很多企业都优先选择X射线进行射线检测。另外，射线检测能够直接获取压力容器的缺陷图形，准确掌握压力容器的缺陷尺寸。然而，射线检测在夹渣检测和气孔检测的出错率较高，很可能出现漏检的现象。同时，射线检测的速度较慢，成本较高，对检测人员的身体危害性较大，需要检测人员在检测过程中做好特殊防护措施。

3.2 超声检测

超声检测主要利用超声波遇到界面反射的性质来进行缺陷检测。超声检测的指向性较高，能够准确发现压力容器内部缺陷所在的位置。因此，压力容器无损检测经常采用射线检测的方式发现缺陷，而采用超声检测的方式确定缺陷的方式，然而根据无损检测结果来确定压力容器的返修方式。并且，超声检测还能够用于压力容器的焊缝检测，找出压力容器焊道内部存在的缺陷裂纹。同时，还有一些企业将超声检测应用于压力容器的复验检测之中。超声检测的检测对象比较广泛，检测程度较深，定位准确，使用十分方便，而且使用成本较低。然而，超声检测的缺陷定性不够准确，压力容器的形状对检测结果的影响较大。

3.3 磁粉检测

磁粉检测主要利用磁粉与压力容器缺陷处漏磁场的相互作用进行检测，进而现实铁磁性材料的近表面缺陷和表面缺陷。现阶段，我国压力容器多采用白钢材质和碳钢材质，碳钢属于铁磁性材料。在压力容器制作过程中，碳钢被大量应用到压力容器上。压力容器无损检测可以利用碳钢的铁磁材料属性使用磁粉检测方法。磁粉检测方法经常被用于检测压力容器浅表层的夹渣、裂纹等缺陷。另外，压力容器的D类焊接和角焊缝也经常使用磁粉检测方法。磁粉检测的成本较低、灵敏度较高、对人体没有伤害，检测速度较快，因此很多企业都使用磁粉检测技术对压力容器的制造进行检测。然而，磁粉检测的材质局限性较强，无法对白钢材质的压力容器进行检测。同时，磁粉检测受压力容器检测部件形状的影响较大。

3.4 渗透检测

渗透检测主要通过毛细血管现象来揭示固体材料的缺陷，能够将渗透液渗透在压力容器的缺陷部位。然后用去除剂去除缺陷部位的渗透液，再用显像剂使压力容器缺陷显现。渗透检测的材料要求较低，能够对塑料、钢铁等材料进行检测，因而被广泛应用在压力容器制造检测之中。并且，渗透检测的灵敏度较高，能够直观展示压力容器的缺陷，适用于形状复杂的压力容器工件检测。然而，压力容器制造过程中使用的化工产品较多，很容易引发爆炸和火灾，需要谨慎选择检测工艺和渗透剂。同时，渗透检测的要求较高，压力容器工件表面不能有铁锈、焊接飞溅物、氧化皮等。

4 压力容器制造过程中无损检测应用应注意的问题

4.1 破坏性检测与无损检测相结合

无损检测虽然能够保护压力容器的结构不被破坏，不伤害压力容器的材料，但是，无损检测具有一定的局限性，有些检测只能采用破坏性的检测方法。并且，无损检测还无法替代破坏性检测。因此，压力容器制造过程中的检测需要将破坏性检测与无损检测相结合，提高压力容器检测准确性。

4.2 合理规划检测顺序

压力容器制造过程中的无损检测需要根据检测目的选择检测实施时间，具体来讲，检测人员需要完成部分压力容器制造工作之后及时进行无损检测，避免因制造人员和制造工艺而形成的质量问题，减少缺陷修补的资源浪费和时间浪费。并且，压力容器制造过程中的高强钢焊缝需要在焊接完成24小时之后再进行检测，避免因焊缝没有完全凝固而导致的错误检测结果。

4.3 选择最合适的检测方法

在压力容器制造无损检测过程中，每种无损检测方法都具有各自的优势和局限性，无法用于所有的缺陷检测。为了增强无损检测的可靠性，检测人员应根据检测对象和检测目的选择最合适的检测方法。例如，压力容器焊缝内部缺陷的检测可以采用射线检测或超声波检测技术，压力容器表面缺陷的检测可以采用渗透检测方法或磁粉检测方法。另外，检测人员还可以将多种检测方法并用，充分发挥每种检测方法优势，增强压力容器检测结果的准确性。

参考文献

[1] 魏经仁.在用压力容器表面无损检测技术的原理和应用[J].现代制造技术与装备，2017（8）：130-132.

[2] 周敏，王梅.压力容器和压力管道中无损检测技术的应用[J].冶金丛刊，2016（4）：52，78.

[3] 彭华.压力容器制造与维修中无损检测技术的应用[J].科技创新与应用，2013（25）：42.