王晓娟

（西北化工研究院)

0 前言

压力容器广泛应用于国民经济中的许多部门，它的安全使用关系着国家和人民的生命财产安全，国家通过一系列的行政管理手段来监控压力容器在设计、制造、使用等各环节的安全性。无损检测是监控压力容器使用安全性的一种重要技术手段。通过对制造压力容器的材料及焊接接头的无损检测，排除其在制造过程中的各种不安全因素，可以最大程度地保证压力容器在使用中的安全性。

目前，压力容器常用的无损检测方法包括射线检测 （RT)、 超声检测 （UT）、 磁粉检测 （MT)、 渗透检测 （PT）、涡流检测 （ET）等多种，其中磁粉检测、渗透检测、涡流检测属表面检测方法。以上检测方法在国家标准JB/T 4730—2005中都有相应的检测标准。在有关压力容器的国家规范和标准《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB 150（新版）中，对无损检测方法的选择及检测比例等做了基本规定。下面对各个检测方法分别进行概述。

1 无损检测方法

（1） 射线检测

射线检测是通过射线机发出X射线或γ射线照射被检测部位，检测该部位是否有缺陷。若被检测部位存在缺陷，则透过缺陷部位的射线减弱程度与周围有差异，利用胶片感光技术使底片上显示出缺陷轮廓，就可以很直观地在底片上反映出缺陷性质、数量、尺寸和位置。射线检测主要对体积型缺陷检出率高，因此它适宜检测几乎所有材料的各种熔化焊焊接接头或铸钢件，而不适宜钢板、钢管及锻件检测。其检测厚度受射线穿透能力限制，穿透能力取决于射线光子能量。射线检测需要一定的曝光时间，检测完毕后要进行胶片处理，故其检测效率不高，而且射线对人体有伤害，需要采取安全防护措施。

（2） 超声检测

超声检测是利用物质具有的振动和波动特性，由超声波探伤仪产生电振荡，通过探头向工件周期性地发射一定频率的超声波，根据从工件反射回来的超声波强度变化来判断工件中有无缺陷及缺陷大小。对工件进行超声检测时，待检工件结构种类不同，需配备的标准试块也不同。在检测前需要对超声波探伤仪进行灵敏度调节，因此，如果检测工件种类较多，就需大量的标准试块或对比试块。超声检测主要对线性缺陷和面积型缺陷检出率高，因此它常用于检测板材、管材、锻件及焊接接头。手动超声检测检测效率低，适合于单件小批量检测，而采用自动超声波探伤可以极大地提高检测效率。超声检测对人体无伤害，所以超声检测的自动化具有更广阔的发展前景。

（3） 磁粉检测

磁粉检测是通过对工件进行磁化来检测缺陷的。铁磁性材料工件在有缺陷的部位磁力线因不连续而发生局部畸变，形成漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，从而显示出缺陷的位置、大小和形状。磁粉检测只能检测表面及近表面微小缺陷，适用于检测铁磁性材料，检测灵敏度高。对于铁磁性材料，其表面检测应优先选用磁粉检测。

（4） 渗透检测

渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。将渗透剂施加于待检工件表面，用去除剂去除附着于表面的渗透剂，利用显像剂的毛细特性将缺陷内的渗透剂吸附并扩展于工件表面，形成一个肉眼可见的缺陷显示。其中着色渗透检测在特种设备行业及机械行业应用很广泛，而在航空、航天和国防工业等领域，荧光渗透检测应用特别广泛。渗透检测不受材料种类限制，但对不同的材料需选用不同的渗透剂，这直接影响着检测的灵敏度。

（5） 涡流检测

涡流检测是一种利用电磁感应原理来检测导体表面缺陷的无损检测方法。把一块导体置于交变磁场中，在导体中产生感应电流，即产生涡流，涡流自身产生交变磁场，这个交变磁场对线圈产生反作用电流，通过检测反作用电流的变化就可以检测导体表面有无缺陷。由于涡流具有集肤效应，因此涡流检测只能检测表面和近表面缺陷。涡流检测与超声检测一样需要对比试样。涡流检测是非接触式检测，并能及时输出电信号，因此它具有检测速度快、容易实现自动化检测的特点。

表1 无损检测方法性能指标对比

2 无损检测方法的对比

表1较详细地对比了各种无损检测方法的性能特点。各设备制造和使用单位应根据各自不同的需求，依据高效、经济的原则选择适宜的无损检测方法。

3 无损检测技术的发展方向

随着科学技术的不断发展，近几年一些新的无损检测技术正逐渐在石油化工、建筑、航空航天、船舶制造等诸多领域得到较为广泛的应用，各种新的检测仪器已被研究、开发、生产出来，并进入了市场。这些新的无损检测技术包括超声衍射时差法、声发射检测、磁记忆检测、红外热检测，其中声发射检测、磁记忆检测、红外热检测主要是针对在役压力容器因长期使用存在的各种不安全因素而进行的实时在线监控检测技术，以避免造成重大设备事故及产生重大经济损失。

衍射时差法是超声检测中的另一种检测方法，它与常规的超声检测不同，它是利用波的衍射原理来判定工件内部缺陷的，可记录全程扫描结果并能永久保存。《固定式压力容器安全技术监察规程》和新的GB 150国标已将超声衍射时差法作为新的无损检测方法列入了其中。这种检测方法在厚壁容器和现场组对的大型容器检测时有很大优势。随着各种新型探测仪器的出现，压力容器无损检测也将变得更方便、快捷，从而可使无损检测技术更好地服务于化工生产领域，在保障国家及人民生命财产安全方面发挥重要作用。

[1] GB 150—1998.钢制压力容器［S］.北京：中国标准出版社，1999.

[2] TSG R0004—2009.固定式压力容器安全技术监察规程［S］.北京：新华出版社，2010.

[3] JB/T 4730.1～4730.6—2005.承压设备无损检测 ［S］ .北京：新华出版社，2005.

[4] 强天鹏.射线检测 ［M］.昆明：云南科技出版社，2001.

[5] 胡天明.超声波探伤 ［M］.武汉：中国锅炉压力容器安全杂志社，1995.