简析压力容器无损检测技术

孙晓颖　陈玉珉

摘要：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭容器。压力容器一出现，就凭借其抗压性、密封性等特性被广泛的应用到了化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、国防、核能及运输等行业。无损检测技术大大降低了压力容器在使用过程中出现事故的可能性。笔者结合压力容器目前的使用现状，进一步简要分析了压力容器无损检测技术的应用。

关键词：压力容器；无损检测技术；使用现状；应用；安全事故

引言：

压力容器被广泛的应用到了化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、国防、核能及运输等行业，考虑到它是一种承载一定压力或者盛放易燃易爆品的设备。当压力容器长时间在易燃、易爆、剧毒或腐蚀性较强的液体或者气体的影响下，极其容易导致压力容器爆炸、开裂以及泄露等危险事故，极大的威胁了人们的生命安全，给工业发展以及国家造成了不可预计的经济损失。为了确保压力容器能够安全的为我们所用，我们不仅要高度关注压力容器的制造过程，还要做好后期检测和管理工作，在后期监测过程中，无损检测技术发挥了不可替代的作用。由于压力容器多采用焊接，因此焊缝质量的好坏是压力容器质量可靠的关键。目前来讲，无损检测技术是检测焊缝质量的有效的手段。

一、压力容器的使用现状

压力容器一出现，就凭借其抗压性、密封性等特性被广泛的应用到了化工、炼油、机械、动力、纺织、冶金、国防、核能及运输等行业。目前，压力容器不仅被广泛运用到工业各个领域，而且还逐渐应用到人们的生活领域。为了适应工业以及生活领域等对压力容器的出现，压力容器的生产量从2006年生产的145万台，到2016年3月份生产量达到了1590万台，在短短的十年里翻了十倍之多。从投入工厂使用情况来看，我们不难发现每年新出厂的压力容器中有相当大的一部分用于更换和替代旧设备。

随着各类化学物质的毒性、腐蚀性等性质的不断加剧以及压力容器所承载的压力愈来愈大，导致压力容器爆炸、泄露等灾害性事故频繁发生，严重危及了人们的生命和财产安全，并给工业、社会、国际等造成了不可弥补的经济损失。随着我国科学技术的发展，我国工业生产不单只关注生产效率，生产安全被提升到了新的高度。尤其是对于压力容器的安全使用提出了更高的要求。在国家以及压力容器的使用商等努力下，最近这几年压力容器危险事故得到了很大程度上的控制，但是，我国压力容器的每万台事故率仍高于发达国家。因此，探究压力容器无损检测技术的应用是实现压力容器安全使用的关键之举。

二、压力容器无损检测技术的应用

1.射线检测

射线检测，目前，是压力容器无损检测技术中最为重要的专业门类的检测技术。射线检测技术最主要是应用于检测被检物内部的宏观几何缺陷。而且，按照不同的标准，在射线检测下又可以被分为不同的方法，诸如使用的射线种类、记录的器材、工艺和技术特点等都是划分不同方法的重要依据。其中，使用最为频繁的是射线照相法，它是一种用 X 射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的一种射线检测方法。射线照相方法是一种操作简单、易于学习以及应用最为广泛的射线检测方法。压力容器的内部，人员是不能够检测的，但是可以借助射线照相检测方法来监测压力容器的内部，及时发现压力容器的内部缺陷。借助射线照相法检测压力容器的内部，能够及时准确的锁定内部缺陷所在区域，并采取及时的补救措施。

2.超声检测

超声检测技术就是使得超声波与试件发生作用，主要检测的是被检测物的宏观缺陷、几何相关特性测量、组织结构变化和力学性能等量，结合检测结果再加以评价和判断。超声波检测技术的优势也是其他检测技术不可取代的：一是对于被检测物的宏观缺陷锁定较为准确；二是对面积型缺陷的检出率较高；三是可穿透较大厚度范围内的试件，對其进行内部缺陷的检测；四是即使试件内部缺陷十分微小，超声检测也能感应的到，灵敏度极高。超声检测技术同样也有自己的适用领域，通常适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测。无法避免的是，超声检测技术也有自身不可回避的缺陷，主要体现在不能准确的定量和定性缺陷；对于检测试件的形状规则要求比较高；检测结果会受试件的形状以及缺陷位置等因素的影响。

3.磁粉检测

磁粉检测原理是铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。磁粉检测只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上，所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸，并可大致确定其性质。

4.渗透检测

渗透检测的工作原理是：工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后，在毛细作用下，经过一定时间，渗透剂可以渗入表面开口缺陷中；去除工作表面多余的渗透剂，经过干燥后，再在工件表面施涂吸附介质——显像剂；同样在毛细作用下，显像剂将吸引缺陷中的渗透剂，即渗透剂回渗到显像中；在一定的光源下（黑光或白光），缺陷处的渗透剂痕迹被显示（黄绿色荧光或鲜艳红色），从而探测出缺陷的形貌及分布状态。渗透检测虽然只能检测表面开口缺陷，但检测却不受工件几何形状和缺陷方向的影响，只需要进行一次检测就可以完成对缺陷的检测。

5.涡流检测

电磁感应原理是涡流检测技术实施的应用原理。涡流检测技术的具体操作过程是将通有交流电的线圈绕匝在等待检测的金属板和金属管上。带电的线圈与金属管或者金属板在线圈范围内形成了交变磁场，使被检物呈旋涡状的感应交变电流，于是就产生了涡流。在其他外界因素都相同的情况下，用探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，就可以推测出被检测物件的涡流大小以及相位的变化情况，根据变化情况，还可以推测出有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量的相关信息。

一般而言，无损检测技术运用最多的是以上四种检测技术，涡流检测技术应用的最不频繁，而且其局限大大影响了检测结果。由于涡流是交变电流，所检测到的信息仅能反映试件表面或近表面处的情况，这样一来，涡流检测只可以检测到试件表面的缺陷，对于内部缺陷则无法准确的检测到。但是涡流检测技术同样也有自身所具备的优势，检测结果是依赖电信号输出的，因此，检测速度较快。

结语：

由于篇幅有限，对于压力容器无损检测技术的应用只做简述。落实无损检测技术，对于保障压力容器的正常运行有着保障作用，对于保障人们的生命财产安全有着极大的推动作用。

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