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无损检测在压力容器定期检验中的具体应用

发布时间: 2022-11-10 08:35:04 来源:网友投稿

摘 要:压力容器在工业应用中是非常重要且常见的器具,但是同时,压力容器在工业中也通常是属于高危险的工具,其内部储存物质通常也为高危物质,所以在工作中,对于压力容器的检测是非常重要的。而对于压力容器的无损检测,也是考验一个国家综合实力的重要指标。本文重在探究无损检测在压力容器定期检测中的应用。

关键词:压力容器检验;无损检测技术;应用

压力容器,容器内的介质大多为易燃、易爆、有毒或者有严重的腐蚀性,长期工作在高温高压环境之下,具有很强的危险性。近年来,国内外大型企业压力容器爆炸的事件时有出现,严重危害了国家及人民的生命财产安全,因此,压力容器的监测及定期检验至关重要。这关乎于人民的生命财产安全,是一切发展中的重中之重。正所谓,一切发展源于安全,一切防范始于未然。本文主要就压力容器常见的无损检测技术的应用问题进行简单的探讨分析。

1 无损检测概述

焊缝无损检测技术就是在不损伤被检测对象的内部组织、使用性能的情况下,通过一定检测技术对待检测物质的表面及内部结构、状态、性质、缺陷等相关情况进行检查测试。无损检测是工业设备及材料质量检验过程中常见的技术手段,目前来说国内外常用的大型企业压力容器无损检测技术有超声检测、红外热检测、磁粉探伤、渗透探伤、射线探伤等5种,下文对这5种检测方法进行重点叙述。

2 大型企业压力容器常见的无损检测技术

2.1 红外热检测

红外热检测是中外无损检测中最常用的一种手段,其原理在于通过利用红外线的热辐射特性对将要检测的设备进行测试。其应用范围也体现在了常温和高温两种环境范围内,在这两种温度范围内,红外热检测是最普遍的方式,原因就在于其低廉的检测价格和简单的操作。一般来说,在高温压力容器的内部,会存在因为其使用而造成的堵塞,损伤等状况,这些损伤对于设备来讲是致命的,而淤积的残留物也对人体是有害的,所以,这种不需要直接接触压力容器的方式是最安全的,同时其能够大面积检测的特性,也让检测人员更加的便利。在最近几年里,红外热检测技术在大型企业中的应用是非常广泛的,其热点就在于相比于其他的方法,红外热检测更加的快速,同时其能应用在容器制造中。在制造装在核燃料的压力容器时,如何减少容器锻造时所产生的气泡和缺陷一直是最为重要的话题,而红外热检测就能通过测试和对震动的敏感度进行辅助制造。并且这些年来,中国对于红外热检测的研究也不断的缩短与外国的差距,并且成立了许多的研究部门,想最尖端的制冷红外热像仪和非制冷红外热像仪都已经可以在我国制造。并且,我国现在最主要的红外热检测研究方向已经从简单的检测改变为了测控,争取让红外热检测系统能够在压力容器的制造中,成为不可或缺的一环,以此来降低压力容器发生危险的概率。

2.2 超声检测

超声检测是最为人们所熟知的一项检测,它的应用是极其广泛的,最常见的是医疗领域的结石检测。可以说,这也是被应用的最普遍的检测技术。其原理也简单易懂,就是利用超声波的反射原理,通过发射出声波,撞击在物体内部,形成反射声波,来判断其内部情况。因为不同的物体构造不同,所以反射回的声波也是不同的,就能够通过绘制反射图谱来了解内部情况。而在压力容器的无损检测中,超声波检测就能够清晰的感知到压力容器内部的不同之处,如果一些缺陷出现,那么超声波就能准确的在内部形成反射,让人们知道如何应对。这种检测方法虽然是最常见的,但是相比于其他的方法,是存在着一定的缺陷的,而且缺陷相当的明显,我们接下来就针对超声波检测的缺陷进行一定的讨论:

1).首先,在超声波检测中,环境是一大制约因素。因为无论在什么时候,一个绝对寂静的空间都是难以找到的。所以,在超声波检测中,最容易发生的事情,就是其他的噪音污染,这些噪音的污染会导致超声波检测中反射声波反馈的信息造成干扰,甚至让信息不准确。这种情况下,就需要研究人员依靠自己的经验判断,超声波反馈回来的情况到底如何。而且为了让信息更加的准确,超声波检测一般都会反复的测试,这样的测试虽然能够提高一些信息的准确性,但是却会让检测时间增加。因此,如何让超声波检测更加的准确,是研究人员需要思考的问题。

2.)然后就是关于超声波发送的问题,现有的设备是很难直接发出超声波的,因此一般的超声波发射都需要一个载体。这个载体需要将得到了电功率转化为超声波,然后发射出去。因此,如何制造一个高效,节能,便于运用的载体是需要思考的。现阶段的中国,在这方面已经开辟出了一系列的方向,在世界中都是领先的,尤其是高频,大功率等方面,更是世界中的佼佼者。

2.3 磁粉探伤

铁磁性材料磁化会产生磁感应强度,会导致磁力线密度增大,当因焊缝缺陷、材质等原因造成材料存在不连续性时,磁力线发生畸变,溢出检测材料表面,产生漏磁场,物体缺陷周围的磁粉会出现堆积,这种检测方法的灵敏度较高,能够检测出铁磁材料近表面以及表面的缺陷,对于缺陷的位置、大小、形状等等相关内容都能够直观的显示出来,检测速度快且成本低,污染小,但这种方法只能用于铁磁性材料,奥氏体不锈钢材料、焊缝及一些非铁磁性材料的缺陷问题不能检测,材料内部的缺陷难以发现,检测时工件的磁化方向会影响到检测灵敏度,部分工件检测完成后还要进行退磁处理。

2.4 射线探伤

射线探伤同红外热检测和超声波检测的原理大致相当,都是通过穿透物体来进行对物体内部的判断。但是这种射线探伤的方式相对于前两种,却有着非常大的优势,那就是其探测的结果是非常稳定且准确的,而且其得到的结果可以长期保存。是一次深入的,从物质层面的探测。但是相较于红外热探测和超声波检测两种方式,射线探伤虽然是五大探测方式之一,却要少的很多很多。因为其两种主要射线X射线及γ射线是非常难以保存且成本高昂的物质。并且以环保的角度来看,X射线及γ射线是具备污染性的,对于人体的伤害非常之大。因此,在探测中,除了一些极度重要的压力容器,都不会使用这种方式。而且,射线探伤的专业人员,也是难以寻觅的高素质人才。或许在未来的一天,X射线及γ射线的危险能够被有效控制,且成本降低,这种方式才会被大范围应用。

2.5 渗透探伤

渗透探伤是一种在特殊环境下才会做的检测,其主要原因就是电源供给未必一直都充分。所以才促使了这种应用毛细作用的检测方式的诞生。但是其过于明显的缺陷,也让这种检测方式只有在不得已的情况下,才会使用。其缺陷主要体现在:

第一,时间长。渗透是需要时间的,特殊的染料渗透在压力容器表面是需要一定时间的,而事后所要做的让染料显像也更需要一定的时间。如果在时间紧迫的情况下,用这种方法显然是不可行的。而且越新的工具,其渗透也会因为表面毛孔的整齐越慢,就导致了,其出现费力不讨好的现象。

第二,精度不够。渗透的主体还是液体,所以液体具备一切不稳定的特性,就让整个检测具备了非常大的不确定性,得出的结论也难以确定。

3 结论

本文简单就超声检测、红外热检测、磁粉探伤、渗透探伤、射线探伤几种检测技术在压力容器无损检测中的应用进行了简单的讨论分析,实际工作过程中,还有声发射检测、金属刺激仪检测等无损检测技术,本文不再详细介绍。

参考文献:

[1]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,2010(2):54-57.

[2]張旭磊.压力容器检验中无损检测技术的运用探讨[J].科技创新与应用,2014(6):91.

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