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压力容器设备的无损检测技术与选用原则

发布时间:2017-07-26

点击量:1215 次




引言 

  无损检测技术是在用压力容器产品安全控制中不可缺少的基础技术,随着压力容器的应用范围不断扩大,产品复杂程度增加和对安全性的严格要求,无损检测技术在在用压力容器产品安全控制中发挥着越来越重要的作用。 

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一、压力容器无损检测技术 

  1、物质渗透检测技术 

  压力容器的无损检测中,最常用的一种检测方法就是物质渗透检测,它具有适用范围广、可操作性强、检验结果精确、成本低廉等优势。物质渗透检测法,就是将渗透液涂抹在待检测的容器表面,液体根据毛细管现象的原理,会渗入容器裂纹内部,当擦除容器表面的渗透液之后,使用和渗透液对应的显像物质可以让容器表面的裂纹显现出来。这种检测方法具有很强的可靠性,但只能检测容器表面裂纹缺陷,对容器内部的缺陷无能为力。 

  2、物质辐射检测技术 

  在工业生产领域,物质辐射检测也是一种常用的压力容器无损检测方法。它主要依据被检测容器受损部位和正常部位吸收射线的类型差异而进行的,这种检测方法的优点是检测结果直观,能立体地展现容器缺陷,此外,这种检测方法不仅可以对缺陷进行定性,还可以定量,以此来评价掌握容器受损情况。但是,物质辐射检测技术中使用的射线会危害人体,因此,在实际操作中应注意个体保护。 

  3、物质电磁检测技术 

  物质电磁检测技术是依据压力容器材质的电磁特性进行的,依据该原理采用的方法主要有以下几种:(1)涡流检测。主要适用于由导电材质制成的压力容器,通过电磁感应技术,发现容器表面存在的裂纹、腐蚀等。(2)金属磁记忆检测。这种方法检测结果精确程度高,尤其适用于对微小损伤的检测。(3)漏磁检测。在检测过程中首先磁化容器表面的铁磁物质,由于容器表面的损伤处会发生漏磁,根据这一原理可以发现容器表面的裂纹或者腐蚀状况。漏磁检测技术与其他压力容器无损检验方法相比,具有自动程度高、检测结果精确的优势。 

  4、物质声学检测技术 

  (1)声发射检测。声发射检测是依据声音发射技术检测压力容器中存在的损伤,通过检测容器声发射信号确定其声发射源,根据容器内在损伤部位所特有的发声信号,确定容器损伤部位,这种检测方法与其他压力容器无损检测技术相比更简便,且成本更低廉,安全系数更高,检测结果的可靠性也有充分保障。所以,声发射检测方法在工业生产中被普遍使用。(2)超声检测。超声检测是物质声学检测方法之一,在检测过程中,发射的超声波在压力容器表面产生反射,根据反射波的特征,可以确定容器表面的损伤情况。这种检测方法的适用范围广,检测仪器小巧便携,尤其适用于对体积较小的容器内部进行无损检测。 

二、压力容器设备无损检测技术的选用原则 

  1、与破坏性检测相互配合 

  无损检测工作参与范围有限,无法检测、观察到压力容器每个生产状态指标,所以除无损检测之外,工程技术人员必须根据压力容器现有的工作状态情况,做必要的破坏性检测。为尽可能减少破坏性检测次数,无损检测应与其形成工作配合。如:只要无损检测工作能涉及、探测到的测试项目和性能指标,破坏性检测都可视情况忽略,如有特殊需要双数据验证的,可同时进行无损检测和破坏性检测两项试验。又比如:对可能影响、减缓压力容器生产质量、性能的检测项目,无损检测应承担起责任,或通过技术改革、或利用现代科学技术,总之,在条件允许的情况下,务必将破坏性检测技术的使用次数降到最低。 

  2、检测时机选择得当 

  无损检测应注意、重视检测时机,例如:检测高强钢焊接缝是否存在裂纹、裂缝隐患时,应详细观察压力容器的作业流程,并在焊接完成24小时后开始检测,因为一方面,焊接24小时之内,高强钢焊接缝的材料性能不稳定,不属于“完整”工艺,需要等待一段时间,待其稳定之后,再进行无损检测。此外,在检测压力容器工艺处理性能时,应预先考虑、研究检测时间,以热处理之后2-3小时为宜,一来可保证压力容器热处理工作不受影响,二来可检测到真实、可靠、准确的数据信息。上述两个案例证明,无损检测的时机非常重要,如时机选择不当,则检测结果很可能无法说明压力容器的故障问题,不能正确评价被检测设备、装置、元件的产品品质。 

  3、筛选合理的无损检测方法 

  众所周知,无损检测技术的应用条件很高,无法排查出压力容器中每个工件的缺陷和问题,因此,为提高无损检测的质量与效果,工程技术人员在引用这项技术时,应根据被检测设备、装置、元件的工作特点选择合适的检测方法,方能提高检测效率和效果。比方说:在检测之前,判断被检测物的结构、材质和功能性质,根据相关指标数据,确定被检测物可能出现的故障点和问题,分析缺陷方向和产生原因,最后确定恰当的检测技术。如此,工程技术人员便可在充分掌握被检测物功能、性质、生产问题的基础上,开展无损检测工作。 

三、压力容器无损检测技术的作用 

  1、提高被检测设备的质量 

  通过使用无损检测技术对材料与设备质量检测,可以及时解决生产过程中出现的缺陷和问题,保证设备质量的安全性。以制造环节为例,需要对压力容器的原材料如钢板、锻件等进行超声波检测,只有经超声检测合格的原材料才能在产品的制造环节中使用,大大的提高了产品原材料的质量。不仅如此,通过使用无损检测技术还能对产品的制造等环节进行控制,确保每一个生产环节的质量,从而提升最终的产品质量。 

  2、降低相关产品的生产成本 

  通过提升产品的生产质量,可以有效的节省由于返工带来的时间和经济上的成本,避免了能源、材料的浪费。以法兰锻件的加工为例,利用超声波检测技术可以及时清除掉出现缺陷的工件,减少了因法兰质量问题而带来的后续工作,节省时间和经济成本。 

  3、优化生产结构 

  使用无损检测技术可以有效地改进压力容器的生产技术,对设备生产的全过程进行科学有效的检测,及时发现生产工艺、步骤、技术中出现的问题。为改进生产工艺、技术提供依据。以储气罐的制造过程为例,使用射线检测的方式对其焊接接头进行检测,通过对结果的评估和分析减少对压力容器的误判,优化焊接接头的应用技术。一旦发现焊接接头根部与垫圈出现焊接缺陷,技术人员可以及时根据射线检测显示出的底片对缺陷进行补救,分析缺陷产生的原因并作出推断,优化焊接方法,提升焊接的合格率。在利用无损检测技术的过程中,不断发现问题、解决问题。通过改进生产工艺,优化生产的结构从而扩大无损检测技术的应用范围。 

四、结束语 

  随着压力容器无损检测技术的不断发展和深入,不断有新的检测技术产生,但在实际应用方面还有待于进一步发展,例如物质渗透检测技术、物质辐射检测技术、物质电磁检测技术以及物质声学检测技术等等;新的检测技术的发展成熟将会大大提高压力容器无损检测技术的水平,在用压力容器产品的安全可靠性将会得到更大的保证。 


  参考文献 

  [1]李健伟,张小凡,董旭光.论压力容器无损检测技术的选择与应用[J].中国科技财富,2014,21(03):125-132. 

  [2]吴燕.压力容器无损检测技术的选择与应用探究[J].科技资讯,2014,11(22):110-121. 

  [3]梁宏宝,王立勋,刘磊.压力容器无损检测技术的现状与发展[J].石油机械,2014,21(02):54-57.


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