對(duì)壓力容器的檢測(cè)工作的探討

精品文檔-下載后可編輯對(duì)壓力容器的檢測(cè)工作的探討【摘要】為確保壓力容器的質(zhì)量及投入運(yùn)行后的可靠運(yùn)行，在壓力容器制造過程中，應(yīng)選取適合的技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。本文對(duì)壓力容器及無損檢測(cè)技術(shù)的含義，無損檢測(cè)方法的特點(diǎn)和選用原則及壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)的具體方法進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】壓力容器；無損檢測(cè)技術(shù)

前言

無損檢測(cè)技術(shù)在壓力容器制造中起著重要的作用，為壓力容器設(shè)備的安全可靠運(yùn)行起到重要保障和技術(shù)支撐作用。為實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，需要提倡一些新的無損檢測(cè)理念和新的檢測(cè)思路。以健康監(jiān)測(cè)、集成檢測(cè)和數(shù)據(jù)融合，以及數(shù)字化、圖像化和信息化為典型標(biāo)志的綠色無損檢測(cè)可能就是未來值得發(fā)展的檢測(cè)技術(shù)。無損檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)典型的具有低投入、高產(chǎn)出特點(diǎn)的工程應(yīng)用技術(shù)，是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的技術(shù)，并且有著廣泛的發(fā)展和應(yīng)用空間。

1、壓力容器及無損檢測(cè)技術(shù)的含義

無損檢測(cè)技術(shù)是在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。壓力容器是一種可能引起爆炸或中毒等危害性較大事故的特種設(shè)備，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，往往并發(fā)火災(zāi)、中毒、污染環(huán)境等災(zāi)難性事故，所以壓力容器比一般機(jī)械設(shè)備有更高的安全要求。檢測(cè)是壓力容器安全管理的重要環(huán)節(jié)，壓力容器檢測(cè)的目的就是防止壓力容器發(fā)生失效事故，特別是預(yù)防危害最嚴(yán)重的破裂事故發(fā)生。因此，壓力容器檢測(cè)的實(shí)質(zhì)就是失效的預(yù)測(cè)和預(yù)防。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性，使用可靠性提出越來越高的要求，由于無損檢測(cè)技術(shù)具有不破壞試件，檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，所以其應(yīng)用日益廣泛。

2、無損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)和選用

無損檢測(cè)的特點(diǎn)，無損檢測(cè)應(yīng)與破壞性檢測(cè)相結(jié)合，無損檢測(cè)的最大特點(diǎn)是在不損傷材料、工件和結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測(cè)，具有一般檢測(cè)所無可比擬的優(yōu)越性。但是無損檢測(cè)技術(shù)自身還有局限性，不能代替破壞性檢測(cè)。正確選用實(shí)施無損檢測(cè)的時(shí)間，在進(jìn)行承壓設(shè)備無損檢測(cè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)目的，結(jié)合設(shè)備工況、材質(zhì)和制造工藝的特點(diǎn)，正確選用無損檢測(cè)實(shí)施時(shí)間。正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法，對(duì)于承壓設(shè)備進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí)，由于各種檢測(cè)方法都具有一定的特點(diǎn)，不能適用于所有工件和所有缺陷，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，靈活地選擇最合適的無損檢測(cè)方法。綜合應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法，在無損檢測(cè)中，任何一種無損檢測(cè)方法都不是萬能的。因此，在無損檢測(cè)中，應(yīng)盡可能多采用幾種檢測(cè)方法，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，取得更多的缺陷信息，從而對(duì)實(shí)際情況有更清晰的了解。無損檢測(cè)技術(shù)的選用應(yīng)在遵循承壓設(shè)備安全技術(shù)法規(guī)和相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)技術(shù)文件和圖樣規(guī)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)承壓設(shè)備結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、制造方法、介質(zhì)、使用條件和失效模式，選擇最合適的無損檢測(cè)方法。射線和超聲檢測(cè)適用于檢測(cè)承壓設(shè)備的內(nèi)部缺陷；磁粉檢測(cè)適用于檢測(cè)鐵磁性材料制承壓設(shè)備表面和近表面缺陷；滲透檢側(cè)適用于檢測(cè)非多孔性金屬材料和非金屬材料制承壓設(shè)備表面開口缺陷；渦流檢測(cè)適用于檢測(cè)導(dǎo)電金屬材料制承壓設(shè)備表面和近表面缺陷。凡鐵磁性材料制作的承壓設(shè)備和零部件，應(yīng)采用磁粉檢測(cè)方法檢測(cè)表面或近表面缺陷，確因結(jié)構(gòu)形狀等原因不能采用磁粉檢測(cè)時(shí)方可采用滲透檢測(cè)。

3、壓力容器無損檢測(cè)技術(shù)的具體方法

射線檢測(cè)，射線檢測(cè)技術(shù)一般用于檢測(cè)焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，對(duì)于人體不能進(jìn)入的壓力容器以及不能采用超聲檢測(cè)的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進(jìn)行γ線照相。射線檢測(cè)方法可獲得缺陷的直觀圖像，對(duì)長(zhǎng)度、寬度尺寸的定量也比較準(zhǔn)確，檢測(cè)結(jié)果有直觀紀(jì)錄，可以長(zhǎng)期保存。但該方法對(duì)體積型缺陷檢出率高，對(duì)體積型缺陷，如果照相角度不適當(dāng)，容易漏檢。超聲波檢測(cè)，超聲檢測(cè)是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生衰減，遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來檢測(cè)缺陷的無損檢測(cè)方法。超聲檢測(cè)既可用于檢測(cè)焊縫內(nèi)部埋藏缺陷和焊縫內(nèi)表面裂紋，還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測(cè)。該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透力強(qiáng)、檢測(cè)速度快成本低等優(yōu)點(diǎn)，且超聲波探傷儀體積小、重量輕，便于攜帶和操作，對(duì)人體沒有危害。但該方法無法檢測(cè)表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，該方法對(duì)缺陷的定性、定量表征不準(zhǔn)確。磁粉檢測(cè)，磁粉檢測(cè)是基于缺陷處漏磁場(chǎng)與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測(cè)方法。在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗(yàn)收、制造安裝過程質(zhì)量控制與產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收以及使用中的定期檢驗(yàn)與缺陷維修監(jiān)測(cè)等幾個(gè)階段，磁粉檢測(cè)技術(shù)用于檢測(cè)鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應(yīng)用。磁粉檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)成本低、速度快，檢測(cè)靈敏度高。缺點(diǎn)在于只適用于鐵磁性材料、工件的形狀和尺寸有時(shí)對(duì)探傷有影響。滲透檢測(cè)，滲透檢測(cè)是基于毛細(xì)管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。滲透檢測(cè)可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類的材料，隨著滲透檢測(cè)方法在壓力容器檢測(cè)中的廣泛應(yīng)用，必須合理選擇滲透劑及檢測(cè)工藝、標(biāo)準(zhǔn)試塊及受檢壓力容器實(shí)際缺陷試塊，使用可行的滲透檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)等來提高滲透檢測(cè)的可靠性。該方法操作簡(jiǎn)單成本低，缺陷顯示直觀，檢測(cè)靈敏度高，可檢測(cè)的材料和缺陷范圍廣，對(duì)形狀復(fù)雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測(cè)。聲發(fā)射檢測(cè)，聲發(fā)射是指材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。聲發(fā)射檢測(cè)就是通過探測(cè)受力時(shí)材料內(nèi)部發(fā)出的應(yīng)力波判斷容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷程度的一種新的無損檢測(cè)方法。壓力容器在高溫高壓下由于材料疲勞、腐蝕等產(chǎn)生裂紋。在裂紋形成、擴(kuò)展直至開裂過程中會(huì)發(fā)射出能量大小不同的聲發(fā)射信號(hào)，根據(jù)聲發(fā)射信號(hào)的大小可判斷是否有裂紋產(chǎn)生、及裂紋的擴(kuò)展程度。磁記憶檢測(cè)，磁記憶檢測(cè)方法就是通過測(cè)量構(gòu)件磁化狀態(tài)來推斷其應(yīng)力集中區(qū)的一種無損檢測(cè)方法，其本質(zhì)為漏磁檢測(cè)方法。壓力容器在運(yùn)行過程中受介質(zhì)、壓力和溫度等因素的影響，易在應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂、疲勞開裂和誘發(fā)裂紋，在高溫設(shè)備上還容易產(chǎn)生蠕變損傷。磁記憶檢測(cè)方法用于發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的高應(yīng)力集中部位，它采用磁記憶檢測(cè)儀對(duì)壓力容器焊縫進(jìn)行快速掃查，從而發(fā)現(xiàn)焊縫上存在的應(yīng)力峰值部位，然后對(duì)這些部位進(jìn)行表面磁粉檢測(cè)、內(nèi)部超聲檢測(cè)、硬度測(cè)試或金相組織分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。磁記憶檢測(cè)方法不要求對(duì)被檢測(cè)對(duì)象表面做專門的準(zhǔn)備，不要求專門的磁化裝置，具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區(qū)分出彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)，能夠確定金屬層滑動(dòng)面位置和產(chǎn)生疲勞裂紋的區(qū)域，能顯示出裂紋在金屬組織