压力容器无损检测技术的应用

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随着世界科学和工业技术的不断的向前发展，对-些材料和设备 的要 求也 不断的提 高由于这 些材料 的特殊 性 能和价格 的昂贵 以及对安 全性 的严 格要 求 ，因此 .必须要 进行 无损检测。无损检测的技术应用的非常广泛，根据物理原理的不同，无损检测的方法多种多样 ，在工业应用中最普遍采用的有射线检测、磁粉检测和液体渗透检测等五大常规无损检测 方 法 。

1各种无损检测方法的特点和选用原则(1)无损检测在承压设备上应用时，主要有以下四个特点 ：无损检测 应与破 坏性检 测相 结合 ：但 是由于 自身的局限性 ，不能代替破坏性检测。正确选 用实施无损检测 的时间：在进行 承压设备 无损检测 时，应正确选 用无损检测 实施时间。正确选用最适当的无损检 测方法 ：对于承压设备 进行 无损 检测时，应根据实际情况，灵活地选择最合适的无损检测方法。综合应用各种无损检测方法：在无损检测中.应旧能多采用几种检测方法，从而对实际情况有更清晰的了解。

(2)选用原则因结构形状等 原因不能采用磁粉检 测时 .方可采用渗透检 测。对承压设备的同-部位进行检测 时，应符合各 自的合格级别 ：当检测结果 不-致时 ，应以危险度 大的评定级 别为准 。

重要 承压设备对接焊接接头应尽量采用 X射线源进行 透照检测。确因厚度 、几何尺寸或工作场地所限无 法采 用 X射 线源时，应旧能采用高梯度噪声比(T1或 T2)胶片。

2 无损检测方法及其应用2.1射线检测射线检测技术(如表 1为射线检测与超声波检测的比较)- 般 用于检测焊缝和铸件 中存在缺陷。另外 ，对 于多层 包扎压力容器和球形压 力容器 多采 用 Ir或 Se等 同位素进行 射 线照相。射线检测方法可获得缺陷的直观图像.检测结果有直观纪录。但 该方法对体积型缺 陷(气孔、夹渣 )检 出率 高，如 果照相角度 不适 '-3，容 易漏检。另外该方法不适 宜较厚的工件 ，同时对人体有害。射线检测的原理：当射线入射到物体时.射线的光 量子将与物质原子发 生- 系列的相互作 用.导致透射射线强度发生衰减。若被检件有空洞等缺陷.透过缺陷处的射线强度就大，从而达到检测零件内部质量的目的。在航空工业用于检验 与评价复合材料和复合结构 。射线检测 几乎适 用于所有材料，能直观地反映出缺陷的大孝性质.射线底片可以长期保存 ，而且对被检物 没有任何损坏表 1射线检测与超声波检测的比较射线检测 超声波检 测特点 透射式 反射 式直观性好 成本低 .检 测距 离大可记录 实时性好优 点体 积性缺 陷敏感 面状缺陷敏感无 污 染成本 高.检 测距 离小 可记录差缺点 实时性较差 直观性差有 污染2.2 超声波检测超声检测 (如图 1、2为对接焊缝和角焊缝超声检测示意图)是遇到界面产生反射 的性 质来检 测缺陷的无损检 测方法。

该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，对人体没有危害。但该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。超声检测可以测出复合材料结构中的分层、脱粘、气孔、裂缝、冲击损伤和焊接结构中的未焊透、夹杂、裂纹、气孔等缺陷，缺陷定量准确。超声无损检测技术具有被测对象范围广、检测深度大、成本低 、速度快、对人体无 害以及便于现场使用等特点。目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投入检查。各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料 、结构陶瓷材料 、陶瓷基复合材料等。

位置1 位置2检测面 l检测区图 1对接焊缝超声检测示意图图2角焊缝超声检测示意图2.3磁粉检测磁粉检测的优点在于检测成本低，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料 ，工件的形状和尺寸有时对探伤有影1f 凸J 。 z。∞ V3。J咪 馨髦 加技术交流响。漏磁倡吸引、聚集检测过程 中施 加 的磁粉 ，而形成缺陷显示，这样通过 肉眼或其他观 察方法就很容 易发现材料或工件 的缺 陷。在检测机车车辆工艺中的应用。应 用于压力容器的检 测，磁粉检测方法是在 用压 力容 器定期检验首选的无损检测 方 法 。

2.4渗透检测渗透检测(如表 l、2为磁粉与渗透检 测特点的比较 )是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后。用显像剂表示出缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低，可检测的材料和缺陷范围广。但对工件和环境有污染。液体渗透检测是-种很 古老的探伤技术 ，特别在铁道 系统应用更为广泛。由于高温型着色渗透探伤剂具有的高温稳定性，带来了可观的经济效益，必将在化工检修中作为表面检测得到广泛使用↑几年来.随着铁道机车车辆工业的发展 ，-些新材料广泛应用于机车车辆的制造。这些材料表面及近表面的缺陷检测是不能采用磁粉检测技术来进行检 测的.而只能够应用渗 透检 测技 术对锅炉管道焊缝渗透检测-般选用水洗型着色渗透检测法和溶剂去除型着色渗透检测法。

裹 2 磁粉与渗透检测特点的比较磁粉检测 渗透检测显示直观 显示直观适用于铁磁性材料 适 用于非 多孔性材料成本低.污染小 成本较高.污染大操作 简便 操作简便磁化 方向性强 -次可检查各个方面灵敏度较高 受表面粗糙度影响大可检 查浅表性缺 陷 只能检查表面开1：2缺 陷2.5 声发射检 测压 力容 器在 高温 高压下 由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。

声发射与x射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是-种动态无损检测方法。此外，因为绝大多数材料都具有声发射特征 .所 以可以长期连 续地监视缺 陷的安全性和超 限报警 。

2.6磁记忆检溯磁 记忆检 测方法用于发现压 力容器存在的高应力集中部位.以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。

此方法在 实际应用中，必须辅助 以其他 的无损检测方法。

2.7涡流检测的应用涡流检 测是 由-个振 荡器给检测线 圈以激励 电流 ，从 而形成-个磁 场 ，这个磁 场感应 出涡流 ，涡流 又产 生 自己磁 场 ，涡流磁场的作用就是 削弱和抵 消激励磁场的 变化。用于航 空工业的各种设备检修 中，不仅可靠性高，而且在探测时不需清除零件表面的油脂、积炭和保护层。涡流检测可有效检测到单芯 Fe/Cu包套 MgB2超导线的 内部缺 陷，检 测迅速方便 ，极 大提高制备多芯超导芯线的速度和质量。对使用中的轧辊采用涡流自动检测技术.是-项有助于合理控制磨削量的重要手段 使用脉冲涡流对机车轮芯探伤以来，通过实践验证 了此方法是解决轮芯探伤的有效方法。它克服 了普通检测不能在粗糙表面探伤的缺点。因此在汽轮机金属检验 中会逐渐得到广泛的应用和推 广LoW cARBoN WoRLD 2Ol3，53无损检测的新技术展望激光全息检 测是利 用激光全息照相来检测物体表 面和 内部缺 陷的。它的基本原理是物体在受到外载荷 作用下会 产生局部 变形 ，然后判 断物体 内部是否存在缺 陷。声震检测 法就是用电声换能器激发样品振动.由于物理量与物体的材料 。

结构等是相关的 ，这样就 可以通过测量被 测件 的振 动特征 来判 定其质量。微 波检测是通过研 究微 波反射 、透射 、衍射 、干涉、腔体微扰 等物理性 的改 变.来判 断被测材 料或 物体 内部是 否存在缺 陷以及测定其它物理常数 。声发射检 测的基 本原理就是 由外部条件的作用 而使 物体 发声 .根 据物体的发 声推断物体 的状 态或 内部结构的 变化。由物体发射 出来的每 -个声信号都 包含着反映物体内部或缺陷性质和状态变化的信息。声发射检测就是接收这些信号，加以处理、分析和研究，从而推断材料 内部的状 态变化 。作 为-种综合性应 用技 术 ，无损检测技 术经历 了从 无损探伤 (NDI).并且 向 自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展 。相信在不远的将来，新生的纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得 到迅速发展 。

4结束语无损检 测在 承压设备上应 用时.应根据 承压设备结构 、材质、制造方法、介 质、使用条件和失效模 式。射 线和超声检 测适用于检测承压设备的内部缺陷：渗透检侧适用于检测非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备表 面开 口缺陷。总之 ，每种技术都有 自己的优缺点，在实际应用中要结合情况选用不同的方法