压力容器无损检测技术的选择及应用

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　　摘  要：随着人民生活水平的不断提高以及现代工业化设备的不断发展，压力容器被广泛的应用于社会中的各行各业中，例如，是机械、石油、化工等工业生产行业。但是压力容器是一种盛装流体并承载一定压力的特殊密闭设备，所以具有较高的危险性，在对于压力容器使用之前需要对于压力容器进行检验检测，保障容器能够长期安全稳定的运行，否则的话，将会极其容易出现危险事故，给工作人员的生产生活带来极大地安全隐患，所以对于压力容易通常是采用无损检测技术进行检测，高效的无损检测技术不仅可以极大程度上的提高压力容器的安全性的检测性能，还可以有效地降低国家和人民的经济损失。本文首先对于压力容器无损检测技术的选择原理进行描述，并对各种无损检测技术在压力容器中的应用进行详细的介绍，希望能够为压力容器在实际生产过程中，为无损检测技术的选择以及应用提供理论参考。
　　关键词：压力容器;无损检测技术;选择;应用中图分类号：TG115.28   文献标识码：A      文章编号：1671-2064（2019）17-0000-00
　　0 引言
　　随着我国社会的发展以及现代化的建设，在生产、生活中的各个领域中都广泛的应用者压力容器，并且在石油、国防、化工以及钢铁等各行各业中尤为普遍。其中应用压力容器最多的行业主要是化工业以及石油工业，根据调查统计表明，在石油工业中使用压力容器的的数量已经占据所有压力容器数量的一半以上。压力容器是一种国家严格所规定的一种特种设备，能够承压的一种密闭容器，并且具有良好的耐高低温、腐蚀、剧毒、易燃、易爆等作用。因此，压力容器的安全性十分的重要，如果压力容器存在问题，将会非常容易出现爆炸事故，不仅会影响到整个生产过程，甚至还会对于工作人员的生命安全造成严重的威胁。另外，压力容器的泄漏事件也层出不穷，如果压力容器出现泄漏的话，将会导致人员中毒，或者对于环境造成严重的污染。所以，在设计、生产、运输压力容器的各个流程中，均需要严格的检测压力容器的安全性。而检测压力容器的主要手段就是无损检测技术，当前，主要能将设备检测技术分为两种，分别是无损检测以及损伤检测技术。无损检测是指在不破坏设备，甚至是不接触设备的前提条件下，根据设备的物质特性，通过化学原理以及物理原理等，检测并分析设备的结构、材料以及各部分的状态。而损伤检测要相对于设备进行检测的话，还需要将设别样本进行变形、拆解，并采用化学原理或者是物理取样分析，才能够开始进行检测。但是，因为压力容器所具有的稳定性、实时性、高危型以及密闭性等众多特点，检测压力容器的时候并不能破坏和拆解压力容器，所以，压力容器的安全检测大部分情况下都是选择使用无损检测，在不破坏和损坏压力容器的原则上来对压力容器是否存在损坏进行检测，并且还可以检测到损坏的性质、大小及位置，具有良好的定位效果。
　　1 无损检测技术的选择原理
　　1.1压力容器无损检测技术的种类
　　压力容器的无损伤检测技术一共具有五种技术，分别是超声波技术、涡流技术、射线技术、渗透技术以及磁粉技术。超声无损检测技术主要是通过利用不同介质中的不同声波传播特性，从而形成了无损伤的检测技术。而射线无损检测技术，是通过射线的高穿透性来检测一些结构大，厚度高的压力容器。磁粉技术主要是用以对于铁磁性材料进行检测，通过利用磁粉与铁磁材料磁场反应的特性来对于压力容器实施检测。而涡流技术则主通过利用探查设备内产生涡电流的变化来进行检测。渗透技术则是通过磁性材料、高分子材料以及特异指示剂的渗透作用来对于非铁磁性压力容器进行检测。
　　1.2选择无损检测技术的原理
　　如果应用的场合不同的话，那么压力容器的材料、结构以及大小在选择上将会具有非常大的差异，并且不同压力容器之间能够承受的能力也具有非常大的区别。所以在选择无损检测技术的时候，需要根据压力容器的特性来进行合理的选择。通常对于无损检测技术的的选择原则有：
　　（1）时间点原则。在对于压力容器实施无损检测的时候，前提条件在于要在合适的时间点进行。选择合适的时间点主要是根据生产的检测目的、动态过程、结合被检测压力容器的结构、大小以及材料等为依据。如果压力容器所选择的检测时间不适合的话，将会对工业生产过程产生非常大的影响，并且获取的设备缺陷信息并不能保证一定是正确的[1]。
　　（2）兼容性原则。在对于压力容器进行检测的时候，如果场合是特定的情况下，那么无损检测技术可以结合损伤检测技术进行检测。无损检测技术可以在对于压力容器不造成破坏的前提下，对设备实施安全的检测，但是无损检测技术的优点将会对于无损检测技术的应用场合存在一定的局限性，从而导致无损检测技术将不能够完全取代损伤检测技术。例如，在对于液化天然气钢瓶的耐压程度实施检测的时候，还要进行爆破检测。其次，如果是对于一些比较复杂的压力容器进行检测，或者是需要检测所存在的多个缺陷时，如果单纯的采用单一的有损检测技术的话，是不能获得最全面的检测结果的。因此，可以选择结合多种无损检测技术，这样能够更多层次的检测压力容器，从而使得获得的数据更加的全面[2]。
　　（3）针对性选择。由于不同的压力容器具有不同的结构性和复杂性，所以需要谨慎的选择无损检测技术。例如，如果是檢测磁性压力容器的话，可以选择使用磁粉无损检测技术，而如果是对于非磁性压力容器进行检测的话，可以选择渗透技术。除此之外，对于不同的无损检测的目的，要选择最适合的无损检测技术。例如，在对压力容器的面状缺陷实施检测的时候，超声无损检测技术的检测率在众多的检测技术中是最高的，但是如果是检测体积性缺陷的时候，那么使用射线无损检测技术的效果最好[3]。 　　2 无损检测技术在压力容器中的应用
　　2.1提高压力容器的质量
　　压力容器在生产过程中需要通过无损检测技术对于的不同的生产环节进行检测，对于压力容器实施有效地检测能够及时的发现质量不合格的产品，从而有效地提高产品的合格率[4]。例如，在锻造压力容器的时候，使用超声波检测技术来检测钢材、锻件的话，通过检测的材料可以参与到压力容器的生产过程中;使用金属磁粉检测厚板钢材时，能够有效避免损坏的材料不慎进入到压力容器的生产工序中。
　　2.2降低压力容器的生产成本
　　在对于压力容器进行生产的阶段，有效地利用无损技术来对压力容器进行检测，主要是为了筛选和检测产品是否存在不合格的情况，如果发现不合格的产品应该及时的清理，避免流入到后续加工中，导致压力容器出现使用不合格原件的情况，不仅能够使得产品的质量有所保障，另外可以降低压力容器的生产成本。例如，在进行加工锻件时候，在初加工期如果检测发现存在裂纹，需要使用超声波技术将所有的锻件进行检测，发现不合格的锻件要及时清理出来，通过有效地检测不仅可以保障锻件的生产质量，还可以减少产品的生产成本[5]。
　　2.3改进压力容器的生产工艺
　　在生产、锻造压力容器的各个环节中，对于无损检测技术实施有效地应用，能够检测各种潜在的缺陷，并且可以为压力容器的生产工艺的改进和完善提供良好的帮助。并对于缺陷产生的原因、具体的位置以及产生的时间进行分析和研究，以便能寻找出到损坏的生产环节，这样可以在一定程度上完善和改进生产工艺。例如，不开槽垫圈是大部分传统储气罐焊接接头的結构，但是使用射线检测技术来检测焊接接头的底部与垫圈相接触的情况的话，经常能够发现这个地方会发生未焊透的情况[6]。
　　根据长时间检测所总结出来的实际经验，判断这一现象出现的的原因，会发现主要是因为焊接接头的筒体与垫圈圆度存在着不同，并且这两样之间存在着间隙不够均匀的情况，所以知识敷金属不能均匀进入[7]。要想将这一问题进行有效地解决，首先需要在焊接接头的筒体与垫圈接触的位置之间增加凹槽，这样可以使得熔池的深度增加，能够避免由于间隙小而发生焊接不透的情况。采用射线无损检测技术进行检测的话，可以及时发现焊接接头的筒体与垫圈接触面的内部结构，从而使得未焊透率得以下降，在一定程度上能够有效地提高焊接处检测以及储气罐产品的合格率[8]。
　　3 压力容器检测需要注意的事项
　　在检测压力容器之前，首先需要根据被检测物的结构、材质、形状以及尺寸等众多可能会存在的缺陷类型、位置以及形状等因素要进行有效地预估，并且还需要按照无损检测技术的方法特征来选择合适的检测方法，例如：如果是用以检查工件表面的细小裂纹的话，射线检测和超声检测就不太适用，可以选择磁粉检测或是渗透检测的方式[9]。其次，在选择合适的检测方法时，还要充分的认识检测目的，不是只是仅仅的追求产品的高质量这一片面，而是在确保安全的基础上，还需要保证产品的经济性。最后在对于压力容器检测应用无损检测的时候，要明白任何一种检测方法都不可能是完美无缺的，必然会存在着或大或小的缺陷，所以，要尽可能多地采用多种相结合的检测方法同时进行检测，这样既可以促进检测方法之间的互补关系，也可以获得更多的资料信息[10]。
　　4 结语
　　综上所述，在当前的生产中压力容器已经具有十分广泛的应用，并且压力容器已经成为了我国当前工业中一项极其重要的设备。并且由于压力容器自身的高危性特点，对于压力容器的安全使用是保障工业生产的效益以及工作人员生命安全的前提条件。当前，在压力容器的缺陷探测中应用无损检测技术进行缺陷监测，可以极大程度上的提高生产效率，并在一定程度上减少经济损失。本文主要是对于无损检测在压力容器检测中的选择和应用进行了详细的介绍，希望可以为压力容器的无损检测提供参考作用。
　　参考文献
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　　[9]徐世文.关于压力容器无损检测工作技术的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（35）：2938-2939.
　　[10]于清宇，倪学志，张磊磊等.压力容器无损检测技术的合理选择与应用研究[J].化工管理，2018，（28）：89-90.
　　收稿日期：2019-08-07
　　作者简介：郭志超（1985—），男，山西孝义人，硕士研究生，研究方向：特种设备检验检测。
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