压力容器检验中的无损检测方法与实践研究

章喜

摘要：随着我国企业生产能力的提升，生产标准的严格性和生产品类的多样性，使压力容器在企业生产实践中的应用范围越来越广泛。压力容器长期处于高压的密闭环境中，内存危险系数较高的内容物，因此，压力容器一旦发生泄漏、爆炸等安全事故，将会给人员安全、公私财产造成难以预估的危害。这就要求我们将企业安全生产落到实处，采取科学的无损检测方法对压力容器进行定期检验，确保生产实践中投入使用的压力容器始终处于最优的工作状态。

Abstract： With the improvement of the production capacity of Chinese enterprises， the strictness of production standards and the diversity of product categories make the application of pressure vessels in the production practice of enterprises more and more extensive. The pressure vessel has been in a high-pressure closed environment for a long time， and has a high content of dangerous factors. Therefore， if a pressure vessel leaks or explodes， it will cause unpredictable harm to personnel safety， public and private property. This requires us to implement the company's safe production and adopt scientific non-destructive testing methods to carry out regular inspections of pressure vessels to ensure that the pressure vessels put into use in production practice are always in the optimal working state.

关键词：压力容器;无损检测;检验方法;实践研究

Key words： pressure vessel;nondestructive testing;inspection method;practical research

中图分类号：TH49                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）05-0240-02

0  引言

压力容器以其特殊的储存环境和内容物的性质特点，使其区别于一般的生产机械，压力容器作为储存容器，虽然内部结構较为简单，但是，在整体结构中难免存在结构强度较为薄弱的环节或是不同材料的焊接部位，当这些较为薄弱的环节长时间处于高腐蚀、高压、高温、低温环境中，能否始终维持原有的结构强度，是决定压力容器的使用年限和使用安全性的关键之处。

无损检测，在确保检测对象的物理状态的完整和化学性质的稳定的前提下，借助先进的科学技术手段，对检测对象的材料性质、结构完整、性质稳定、化学成分等数据进行检测分析，寻找检测对象整体潜藏的质量缺陷和安全隐患。相对于其他检测技术，无损检测方法能够最大化的确保检测对象自身性质的完整性和稳定性，还能够根据检测对象的不同性质，选择与其相适应的最优的检测方法。目前，在我国生产实践中，渗透技术、超声波技术、射线技术、磁粉技术是应用范围最广的四大无损检测技术，值得我们重点进行探析。

1  无损检测方法在压力容器检验中的强大优势

无损检测方法不是一种呆板的检测技术，它是由多种检测技术组成的一个庞杂繁复的科学体系，不论是何种材质的压力容器，还是同种压力容器不同的存在状态，都能够从无损检测方法中找到适合自己的检测方式，将检测程序对压力容器的损害降至最低。在检测过程中，我们既可以选择只使用一种检测方式，也可以选择多种检测方式组合在一起，对检测对象进行检测;也可以分阶段，将不同的检测方式排列整合先后顺序，对检测对象进行检测。通过严谨的技术方法的选择过程，就确保了无损检测方法的科学性和结论的准确性。

一方面，无损检测方法不但能够对压力容器进行定期检验，及时发现压力容器设备潜藏的安全隐患，确保生产实践中正在投入使用的压力容器始终处于最优的工作状态，有效延长压力容器设备的使用年限，降低企业生产制造成本;另一方面，还能够通过检测过程，及时总结反思现有技术缺陷，进而作用于未来压力容器设备的生产，有效提升未来压力容器设备的生产制造工艺。

通过检测工作的实践操作中，我们不难发现，在压力容器的开孔部位往往较为薄弱，一旦遇到超过材料本身负荷的高压、高温环境，开孔部位就极易发生扩张，而缺陷部位往往较为细小和隐蔽，极易被生产操作人员忽视，这样一来就会产生巨大的安全隐患。通过多次检测和反复实践，我们就要对此进行技术总结，在未来的压力容器生产过程中就要重点强化开孔部位，从源头上杜绝或消减安全隐患。

2  实践中常用的无损检测方法及实践应用

2.1 射线检测法

该技术利用射线极强的穿透力，直接作用于检测对象，利用物质密度分布的不同以及物质内部阻力分布的不同，其经过射线照射之后，射线呈现的穿透力度和吸收系数也会不同，最终呈现在胶片上的影像就会不同。例如：原本稳定的压力容器长时间处于高腐蚀、高压、高温、低温环境中，容器材料原本的物理性质、化学性质就会发生变化，最直观的变化就是材料会逐渐变薄，原本的缝隙会逐渐扩张，这样的材料对于射线穿透的阻力就会下降，胶片最终呈现的影像就会与健康材料的图像有所不同，技术人员就可以通过影像直观的观察容器缺陷所在的部位，以及缺陷面积的大小，进而制定相应的解决方案。

这种检测技术在实践操作中应用范围较为广泛。但是，这种检测方法，对于射线发出的角度有极高的要求，角度的细微偏差，得出的结论也会千差万别，并且，其检测设备相较于其他检测方法所需的检测仪器也要昂贵的多。

2.2 超声检测法

向检测对象发出声波，当声波作用于不同的物质材料或同一物质材料的不同形状，就会发生反射或被物质吸收，专业技术人员通过对反射的声波进行采集分析，来判断检测对象内部是否存在质量缺陷，质量缺陷所在的部位以及面积的大小。这种检测方法对于检测对象内部是否存在裂纹、分层、折叠现象的检测尤为精准。由于声波具有较强的发散性，能够通过发出声波，一次性检测较大面积的检测对象，检测速度快、检测效率高、检测成本低是这种检测方法的突出优势，因此，在企业生产实践中，这种检测技术是应用范围最广的无损检测技术。

但是，这种检测技术存在较为突出的不足。检测仪器无法通过直观的检测数据或声波收集图像对检测结果进行直接反应，只能通过专业技术人员对仪器的实践操作进行分析，得到的检测结论的准确性和客观性不足。一方面，这种检测技术如果直接作用于体积较小或者厚度比较薄的检测对象，检测对象对于声波的吸收或反射的差别就会极其细微，这样一来，就难以得到准确的检测结论;另一方面，检测对象表面附着的杂质也会对检测结果产生较大的影响，在检测开始之前，要率先对检测对象的表面进行细致清洁，才能够确保检测结果的准确性。因此，这种检测方法，一般是同其他检测方式配合进行使用。

2.3 渗透检测法

通过选取渗透性极强的渗透液，直接作用在检测对象的表面，通过一段时间的渗透，渗透液能够渗透到极其细微的裂痕和扩张内部，而后将检测对象表面残余的渗透液清除，再涂上相应的显像剂，利用特殊的光源对检测对象的表面进行照射，就能够非常直观的看到检测对象表面存在的裂痕和缺陷。这种检测技术容易操作，对操作人员的专业性和技术性要求较低，实践操作成本较低，最终呈现的检测结果清晰明了。

但是，这种检测技术只能针对于检测对象表面，肉眼可见缺陷的检测，无法深入到检测对象的内部进行深入探查;其次，对于检测对象原本的材料性质要求较高，如果是以疏松多孔材料为基础材料制作的压力容器就不能应用这种检测技术进行检测，因为基础材料的固有性质会对检测结果产生极大的干扰;第三，从涂抹渗透液到静置到清理渗透液再到涂抹显像剂，操作流程较为复杂，检测过程周期较长，检测效率较为低下;第四，渗透检测方法所使用的渗透剂和显像剂大多属于易燃材料，并且对人体有一定的危害。因此，该材料在使用和储存过程中，企业和相关技术人员一定要密切做好安全防护措施，将安全生产摆在首位。

2.4 磁粉检测法

磁铁的吸附性质就是磁粉检测法的核心关键。质优的检测对象的磁场是均匀分布于整个工作表面的，如果检测对象表面或内部存在裂纹、分层、折叠现象，那么在检测对象被磁化以后，其工作表面就会产生不连续的漏磁场，此时将磁粉均匀的分布在检测对象的表面，磁粉就会根据磁场的分布情况进行移动，再佐以适合的光照，就能够清晰地看到检测对象表面磁粉的分布规律，根据磁粉的分布形状和磁粉的数量，就能够直观的观察出瑕疵的分布情况和严重程度。

这种检测技术检测材料成本低，操作方法简便，检测结果直观明了，因此在企业生产实践中适用较为广泛。但是，这种检测方法也有较为突出的劣势。磁铁的吸附性质就是磁粉检测法的核心关键，因此，这种检测方法只能应用于以铁磁性材料为基础材料制作的压力容器，并且只有材料瑕疵分布较浅，才能确保检测的高灵敏度，进而确保检测结果的准确性。

3  无损检测方法在压力容器检验中的实践总结

3.1 确定检验原则

根据不同材质的压力容器，以及同种压力容器不同的存在状态、形状、薄厚程度，从四种无损检测方法中找到适合检测对象的检测方式，在检测过程中，我们既可以选择只使用一种检测方式，也可以选择多种检测方式组合在一起，对检测对象进行检测;也可以分阶段，将不同的检测方式排列整合先后顺序，对检测对象进行检测，通过多轮检测，确保检测数据的真实性和准确性。

3.2 企业转变经营理念，将安全生产放在首位

上述四种检测方法虽然在无损检测领域拥有较为突出的技术优势，但是，检测仪器较为昂贵，操作人员专业技术要求较高，检测材料需求量较大，检测材料储存、使用成本较高等问题，也会给企业带来较大的经济成本和人员用工成本。有些企业管理者一味追求高额的经济效益，往往不顾压力容器的實际状况，一味采用经济成本较低的无损检测方法对压力容器进行检测，不能及时、准确、全面的发现压力容器潜藏的安全隐患，最终导致安全事故，给人员安全、公私财产造成难以弥补的巨大损失。因此，我们必须及时转变经营理念，将企业安全生产放在首位，从企业制度规范、操作人员个人职业技能素养，检测设备、检测流程等多方面确保无损检测方法在压力容器检验中发挥到最大功效，在严格确保安全的基础上追求经济效益。

4  结语

压力容器由于长期处于高压的密闭环境中且内存危险系数较高的内容物，因此，极易发生泄漏、爆炸等安全事故。立足于企业安全生产，我们必须定期对其进行检测，以确保压力容器始终处于最优的工作状态。无损检测方法的使用，能够最大化的确保检测对象自身性质的完整性和稳定性。因此，我们必须立足企业生产实践中常用的无损检测方法，深入探寻完善检测技术，确保安全生产的有效实践，为无损检测方法的完善贡献自己的一份力量。

参考文献：

[1]马德俊.压力容器检验检测误差的影响因素及对策探讨[J].化工管理，2018（13）：43-44.

[2]赖元相.压力容器使用维修检验与安全管理措施分析[J].机电信息，2018（12）：138-139.

[3]林英浩，廉杰.浅谈压力容器焊后检验及缺陷返修[J].民营科技，2018（4）：24.

[4]邹凯.无损检测方法在压力容器检验中的综合应用[J].黑龙江科技信息，2016（8）：1.