锅炉压力容器的无损检测

高东升

摘 要：锅炉压力容器的重要性不言而喻，在对其进行检测时，需要考虑其自身的特征，不能对容器进行拆卸，破坏其原有结构。无损检测技术因其独有的无损伤、不破坏、科学准确的优势，从而被广泛的应用于锅炉压力容器的检测中。虽然无损检测技术具有很大的优势，但为了确保质量和安全的可靠性，无损检测还存在一定的弊端，需以科学的方式对压力容器进行“破坏”，实现无损与“有损”的有效融合，这样就能够得出更加全面、科学、准确的数据。各种无损检测方法要合理选用、综合运用。

关键词：锅炉;压力容器;无损检测

锅炉压力容器的运行环境十分复杂、苛刻而恶劣，如果不重视其运行情况，或者没有对环境进行严格的防范，就会对压力容器产生非常不利的影响，甚至诱发安全事故。无损检测技术无破坏性，检测速度快，检测范围广，科技含量高，可重复并综合运用，有的可连续性适时使用，因此可以大大提高检验的科学性和准确性。本文论述了不同无损检测技术的原理、用途、局限性和使用原则。

1 无损检测概述

1.1 无损检测的含义

无损检测技术是在不损害试件的前提下，利用物理手段对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检测的方法。目的是判断其是否存在缺陷，并给出缺陷的具体信息，从而帮助人们做出科学判断。

1.2 无损检验常用的方法

对锅炉压力容器目前经常采用的无损检测技术包括红外检测、磁粉检测、渗透检测、超声检测、TOFD检测、射线检测、涡流检测、声发射检测、磁记忆检测、漏磁检测等。

2 锅炉压力容器的无损检测技术要点

2.1 红外检测

压力容器在高温的条件下运行时，由于面临的环境十分苛刻，因此，压力容器的材料必须要有强大的保温功能，可以耐高温。常见的材料是珍珠岩，这一材料可以有效降低壳体温度，避免壳体因温度过高而出现破裂等问题。常规红外熟成像技术能够及时发现壳体是否受到高温的影响，及时将损伤扼杀在摇篮里。红外热成像检测可以及时检测到壳体上的薄弱环节，具体现象是：薄弱的环节往往会呈现出过早的损伤迹象，主要以热斑迹的方式展示，这些图像很容易被红外热成像检测到。这些迹象均可作为后期检测的重要参考依据，而且主要得益于红外检测技术的支持。

2.2 磁粉检测

利用磁粉检测技术时，要考虑到某一缺陷中的漏磁场和磁粉之间互相作用，通过这种方式就可以及时找到缺陷。磁粉检测技术在应用时需遵循严格的磁场感应强度，这一强度会导致磁力线密度不断增大，其增大的幅度可以达到原有数值的几千倍之多。磁力线在正常的情况下不会畸形，不过，磁力线却很容易受到材料缺陷的影响，从而产生畸变。这种变化会导致一部分磁力线不再限于材料的表面，而是直接进入到空间，形成漏磁场。在漏磁场的作用下，铁磁就能够被部分磁极所吸引。

2.3 渗透检测

压力容器自身的缺陷还可以通过渗透检测技术进行检验。该技术主要是利用渗透液对压力容器进行渗透处理后，其所产生的造像就可以成为检测的主要依据。在渗透液的持续作用下，元件表面的缺陷就可以逐步渗透有荧光成分或者其他染色成分的液体，这一液体所形成的内容就是缺陷。将其与的渗透液去掉后，在表面上涂抹显像剂，经过一段时间后，缺陷中存储的渗透液会被显像剂所吸收，此时，渗透液又重新融入到显像剂之中，缺陷的痕迹会得到清晰呈现。

2.4 超声检测

利用超声检测技术对压力容器进行检测时，可以将压力容器作为超声波的传播介质。随着超声波不断传播，其传播力度会逐渐减小，会产生反射、折射等现象，从而达到检测效果。超声波在介质中所产生的反射、散射程度不同，通过对这一程度进行精确分析，就可以确定缺陷的状态，达到无损测定的目的。压力容器中的多种裂缝均可借助这一手段进行检测，效率和精确度均有保障。

2.5 超生波端点衍射检测

超生波端点衍射检测技术又称之为TOFD，该技术主要是利用特殊的探头对压力容器的问题进行检测。通常会将探头布置在焊缝的中心线之上，以对称、统一的方式合理布置，实现发、收功能。为了确定是否有缺陷，超生波端点衍射检测会利用发射探头所产生的非聚焦纵波波束对需要检测的内容进行检测，这一波束会保持一定角度。声波脈冲与接头探头相结合后就会产生侧向波，如果工件完好无损，接收探头所接收的第二个信号是底面回波。

2.6 射线检测

射线检测技术的主要检测手段是X射线或者γ射线。利用这两种射线对工件进行检测，就可以进一步找到工件中存在的缺陷。有缺陷和没有缺陷的部位，在接受射线时会存在强度上的差异，利用这种差异对缺陷进行探测，可以提高检测的准确率。射线检测技术常用语对特殊钢材结构和合金结构的压力容器检测之中。

2.7 涡流检测

压力容器在长期运行的过程中，其某些部件可能会遭到腐蚀，或者出现裂纹。比如，换热器换热管与焊缝的缺陷需高度重视，可采用涡流检测技术进行检测。根据换热管的材质，选择不同的涡流检测技术，就可以达到有效的检测效果。常见的涡流检测技术有两种，一是常规检测，二是远场检测。

2.8 声发射检测

声发射检测技术主要是利用声发射信号对设备进行检测。设备需要处于加载状态，方可使用声发射检测技术。声发射检测技术适用于检测活性缺陷，或者对已经确定的缺陷进行活性评价。进行设备加载时，可采用承压设备停止运行后的水压或气压试验，后者根据设备工况选择加载方式。

2.9 磁记忆检测

利用磁记忆检测技术时，要对被检测对象的应力集中区中的自有漏磁场进行全面分析，掌握其分布情况，并进行记录。在载荷与地磁场的作用下，具有铁磁性的设备的磁状态会发生不可逆的变化。这种变化一旦产生，就不会再改变。因此，可利用磁记忆检测技术对设备或者工件的情况进行全面检测。

2.10 漏磁检测

漏磁检测可用于对承压设备壳体进行检测，确定其是否遭到腐蚀。漏磁检测能够达到其他检测手段所无法达到的效果，当设备结构无法进入或者采用其他手段时，漏磁检测就是一种很好的方式，在不破坏设备结构的情况下即可进行检测。即使设备表面有油漆，也不耽误漏磁检测技术发挥功效。漏磁检测技术在设备外部就能够对内部的腐蚀情况进行进一步了解，非常方便。

参考文献：

[1]孙政.无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术研究[J].电子制作，2015（02）：43.

[2]马翠霞.无损检测技术在压力容器检验中的应用[J].硅谷，2016，（11）.