淺談壓力管道及壓力容器的無損檢測技術應用

隋恒 于永健 周飛 姜振

摘要：近些年，得益于我國經濟的極大發展，無損檢測技術也在不斷進步和成熟。無損檢測技術一般用來檢測容器內部情況，從而判斷容器內部的相關壓力構件是否存在失控的隱患。通過運用無損檢測技術，可以較好的保證壓力管道與壓力容器的安全和平穩使用，避免類似容器破裂等安全事故的發生。特別是在內外部的壓力比較大的情況下，特定的容器由于處在特殊的環境下更是加劇了破裂的風險，因此社會對壓力相關的容器提出了更高的安全性要求?；诖?，下文將對無損檢測技術進行概念闡述，并簡要介紹幾種常見的應用于壓力容器與壓力管道檢測的無損檢測技術。

關鍵詞：無損檢測技術;容器破裂;壓力管道;壓力容器

引言

壓力容器與壓力管道被普遍應用于石油化工等行業的重要機械儀器設備當中，這些容器的工作環境壓力較大，且往往伴隨著一定的易燃易爆炸物質，即需要長期處于高溫高壓的工作環境中，而且有些物質一旦出現泄漏或壓力過高，會導致設備出現爆裂損害，給周圍的設備還有相關的工作人員，造成人身健康危險。所以這也無形中提高了此類儀器出現安全事故的風險，因此人們對于壓力相關容器的安全性要求普遍會高于機械設備。為了防止由于壓力管道和壓力容器出現的破裂情況而導致安全事故的發生，就需要借用無損檢測技術對此類容器設備進行定期的全面檢測，從而確保相關行業的正常工作和經營。

一、無損檢測技術概述及其原則

無損檢測技術從本質上看就是一種非破壞性的檢測技術，它在應用的時候會對容器進行由表及里的無形檢測?；蛘哒f，這種檢測技術不需要對容器原有的物理形態和結構進行拆解，而是在某些穿透性物質和儀器的幫助下更巧妙的觀察被檢測物體的內部情況。目前無損檢測技術隨著我國科技的發展已經在許多行業中得到應用，在檢測運行中的設備方面有著難以取代的重要作用。

在運用無損檢測技術時，最重要的是進行質量評定。當容器設備出現一定不明原因的故障時，就需要借助這種技術對具體的故障位置進行定位，探測出設備故障位置是在設備的內部還是外部，然后在對其相關的故障成分進行評定，在不斷的檢測和改進中提高相關設備的質量。另外則是壽命評定，即設備能夠正常使用的時間。在無損檢測技術幫助下，工作人員可以對設備的安全性進行深入的分析，從而大致預測設備能夠正常使用的預期壽命。與此同時，在檢測的過程中，同樣也能發現被檢測物可能存在的其他各類不足，這也將會為提高設備的使用壽命提供必要的借鑒價值。

二、壓力管道與壓力容器中無損檢測技術的運用

（一）射線檢測技術

射線檢測的技術一般用于一些設備的接管和封頭的位置，以及部分殼體的焊縫對接位置。在運用射線檢測技術檢測此類物體的內部情況時，常用的檢測技術又可以細分為伽馬射線源于X射線探傷兩種。在實際檢測的過程中，使用此類放射源照射設備的接管、封頭以及殼體對接焊縫位置時，不同位置的不同材料在射線的照射下會在底片中呈現出不同的顏色，再通過對底片進行顯影顯像，就可以對比相關的標準進行質量的判斷。壓力容器一般使用的材料是鋁或者銅，所以在檢驗壓力容器時通常使用的技術是射線檢測。就目前而言，射線檢測技術也是新階段的無損檢測技術中相對使用較多的一種，其原因就在于其具備了較強的易定性。

（二）超聲波無損檢測

超聲波無損檢測技術在檢測壓力容器的質量問題時被廣泛采用。通常壓力管道和壓力容器出廠之后還需要借助超聲波無損檢測技術對此類產品進行再一次的內部質量檢測。在具體的檢測工作過程中，首先需要架設好相關的超聲波發射設備以及特定的傳感器與信號接收器，然后在專業的調測檢測軟件的綜合使用中，完成對相關壓力構件的檢測工作。其原理是：超聲波會借助彈性介質得以傳播，不同的材料由于內外部的差異可能會產生不同的折射和反射的效果，因此通過觀察超聲波傳播的過程中產生的不同曲線波動情況，就可以大致判斷壓力管道和壓力容器的內部是否存在類似裂紋、夾渣或是未熔合等質量缺陷問題。在實際的應用場景中，超聲波無損檢測技術的優勢在于可以檢測的物體厚度大，檢測的速度快且具有高靈敏性等等。同時該技術使用的成本較低，而實用性和效率都較高，所以超聲波檢測技術在選擇無損檢測技術檢測各類壓力設備時具有一定的優先級。

（三）遠場渦流檢測

遠場渦流檢測技術有兩個部分組成，即檢測圈和激勵圈。激勵圈的電流情況會產生不同的信號作用于檢測圈，當有電流存在時，檢測圈就會開始工作，從而快速判斷出壓力管道的使用情況和相關數據。當然這種技術并非完美，其缺陷在于該技術的正常使用需要滿足兩個前提條件。一是要解決靈敏度問題，遠場渦流檢測技術在面對設備的不同損壞情況時，由于不同的壓力管道面臨不同的侵蝕情況，所以需要擁有較高的靈敏度以準確判斷，如果無法解決該技術的靈敏度問題，那么該技術未來的使用前景也將有限。二是要解決磁導率的不均問題。不同的壓力管道有不同的構造，且生產環境也不同，那么這種差異就會對檢測的結果造成干擾。綜合來說遠場渦流檢測技術需要先解決好以上問題才能較好的應用于壓力管道的檢測。

（四）磁粉無損檢測

磁粉無損檢測技術也是目前比較常用的檢測技術之一。根據磁粉介質的不同可以分為干濕兩種檢測方法。在實施的過程中，把磁粉鋪在檢測構建的表面以磁化構件，然后根據磁痕判斷是否缺陷，進而再根據缺陷的情況進行評估和判斷是否構成質量問題和安全隱患，但受制于不同材質的影響，該方法的適用性并不是很高。

總結

不論是車間還是工廠都需要在最大限度的安全保證下進行作業，這既是保護工人的安全，也是從維護企業的經濟利益角度考慮。而無損檢測技術在當下則是保證壓力管道和壓力容器安全平穩工作的重要手段，能夠較好的提高工作人員的生產安全性從而提高企業的經濟效益，其未來的應用前景將會更加廣闊。

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