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压力容器的无损检测技术及应用

2019-11-28

建材发展导向 2019年3期
关键词:射线超声波介质

马 涛

(中国航发长春控制科技有限公司计量理化中心,吉林 长春 130102)

1 无损检测的作用和主要特点

1.1 无损检测的作用

无损检测能够保证材料的质量以及设备的安全运行,能够对成品、原材料、中间产品、结构件进行质量监控,将检测的结果反馈至设计部门,使设计人员能够对相关的制造工艺进行改进以及优化,提高效率,降低成本。为保证产品满足设计要求,降低实际运行过程中可能存在的风险,保证在高温高压等恶劣条件下能够发挥出应有的作用,需要利用无损检测技术对产品进行深层次的检验,保证产品的质量。

1.2 无损检测的主要特点

在使用无损检测技术时不会破坏检测对象的使用性能和内部结构,这是无损检测最大的优势。无损检测能够实现对被检测对象的全面检测,检测率可到100%。无损检测充分利用先进的技术手段,能够保证检测结果的准确性,检测的结果容易识别和判断,更具有直观性。

2 无损检测技术在压力容器中的具体应用

2.1 超声波检测

超声波检测主要是指根据超声波折射、反射的传播规律对压力容器进行检测。在均匀的介质中,超声波传播有固定的方向,一旦遇到不均匀介质或者其它介质时,就会发生折射、反射的现象。因此,可以依据超声波变化的传播方向判断压力容器内部的情况。超声波检测设备操作简单、质量轻便、体积小巧,超声波穿透性强、传播速度快,在无损检测中灵敏度高、速度快,可以用于复合材料、非金属、金属等压力容器的检测。但这种检测方式也有一定的缺陷性:不能进行精确的定量和定型分析,也不能精确分析形状复杂或者外形不规则的锻件,检测结果受压力容器损坏的形状、位置影响较大,因此,检测范围受到一定的限制。

2.2 射线检测

穿透介质时,射线会受到介质的阻力系数、厚度、材料性质等多方面的影响,强度由强减弱。根据这一原理,射线检测是依据射线穿透压力容器内部不同的位置时,强度减弱程度的不同来对损坏的类型和位置进行判断。这类检测技术的优势在于胶片反映的检测结果可以直观反映压力容器损坏位置的大小、形状,正常部位与损坏部位的颜色有明显差异,并且这一结果可以长期保存。射线检测主要应用于压力容器焊缝的检测,对压力容器夹渣、气孔等损坏现象检测较为准确,但可能并不能精确检测到未熔合、裂纹等损坏,因此常有漏检现象发生,而且,拍照的角度也可能会影响到射线检测的结果。除此之外,射线检测的成本较高,在检测中需要依据射线的类型有效防护。

2.3 红外热波检测

红外热波检测是通过转换反射出来的红外波图像,反映压力容器损坏的情况。这种检测可分为被动检测与主动检测,其最主要的区别在于是否加热压力容器,前者无需加热,可以直接检测是否有缺陷;后者则要在加热后比较温度探伤。红外热波检测技术比较广泛应用于压力容器焊接质量以及阀门衬套的质量检测,通过红外热波反映出来的热班迹影像也可以检测压力容器前期的缺陷。

2.4 金属磁粉检测

许多金属有磁记忆特性,金属磁粉检测即是根据金属的磁记忆特性检测压力容器,这是一种较为新颖的检测技术。一般情况下,使用金属磁检测压力容器,可以不用特殊处理压力容器,只是需要找到应力峰值最为集中的部位即可,接下来还需要其他检测技术,如超声波技术的配合才可。换句话说,金属磁检测技术不能够单独使用,如果要确定压力容器损坏的位置和大小,必须重视与其它技术的配合,才能更好地发挥金属磁技术的作用。金属磁检测技术可以对压力容器的应力进行检测,也可以用于变形和焊缝的检测,能够直观观察到压力容器表面的损坏。具有较高的灵敏度,损坏部位的形状和大小对于检测结果的影响微乎其微,能够在较短的时间内得到检测结果。金属磁检测技术的应用范围比较狭窄,仅对磁性材料适用,检测范围限制在压力容器的表面,至于较大的裂缝,检测精度尚不能令人满意。另外,检测前必须首先将压力容器清洗干净,操作过程较为繁琐。

3 无损检测技术对压力容器生产的作用

3.1 推动生产工艺的改进和更新

压力容器在制造生产的过程中如果不能及时发现问题,就无法采取合理的措施改进生产的各项工艺,会在一定程度上阻碍行业的发展进步。采用无损检测技术能够提高压力容器的生产制造水平,及时发现生产过程中出现的问题,分析判断出现问题的主要原因,制定有针对性的解决措施,避免类似的问题重复出现,能够推动压力容器制造水平的全面提高。

3.2 降低企业成本

利用无损检测技术进行压力容器的检测能够降低生产成本,准确及时的发现材料和各个部件存在的缺陷,避免后期使用过程中出现各类问题,引发人力物力的浪费。比如在制造一个零件时,如果发现质量问题,可以利用无损检测技术对其余部件进行检测,停止后续生产工序,清理问题后再次进行生产,以此来实现生产成本的降低。

4 结语

作为一种具有承压性的设备,在工业生产中应用十分广泛,其运行状态直接关系到工业生产的效益和安全性。但同时,压力容器十分特殊,具有易爆、易燃性,在应用中危险系数很高,一旦遭到破坏,很容易发生爆炸,甚至引起连锁反应,对整个工业生产造成损害,甚至会波及工作人员的生命安全。因此,我们必须对压力容器的维护、装配、设计、运输、生产、设计等各个环节进行严格检测,确保压力容器的安全性能。

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