张立国 赵中艳

摘要：作为一种无损检测方法，渗透检测具有实施步骤简单，无需投入复杂设备的特点，已得到普及应用。在长期发展阶段，这一技术的核心发展方式是研究检测剂的性能，并对其工艺进行改善，规范操作。本文对渗透检测在压力容器定期检验中的应用方法与原理进行了论述，并提出了一些影响因素的处理方案。

关键词：压力容器;渗透检测;应用

0  引言

由于封头、筒体是压力容器的核心构成，因此其强度问题可归结为在一定压力下，容器会产生何等应力及其分布规律，最终确定整个窗口中的核心危险部位、应力状态。渗透检测具备易于检测操作、原理并不复杂、易于适应等优势，针对小零件、大设备分别可使用浸液法、刷涂或喷涂法。这种检测方法是指在渗透液渗透待测设备一段时间后，利用毛细现象进入缺陷部位，随后清除表面渗透液，缺陷部位、无缺陷部位分别残留有渗透液、无渗透液，然后利用毛细现象，将缺陷部位处的渗透液吸附出来，并最终发现缺陷。在压力容器的定期检验中，对接焊缝以及角焊缝的表面检测是关键，渗透检测必不可少。

1  渗透检测的原理

主要依据液体的流动、可随时改变形状、无间隙依附特性来进行渗透检测，可立足于以下层面进行论述。

①渗透：将小工件全面浸渍于渗透剂中，倘若工作表面存有缺陷，便可通过缺陷边壁，逐步向缺陷内部渗入。

②清洗：在渗透剂全面渗入容器的缺陷之后，将剩余的渗透剂清除干净。

③显像：将显像剂均匀涂敷于压力容器的工作表面，生成显像膜。在毛细现象的作用下，容器中残余的渗透液将被吸附，将缺陷痕迹放大显示出来。

④观察：检验人员使用目视法观察缺陷，若无，则进行评估，如存在缺陷，则需将渗透剂清洗以后进行评估，为了保障安全生产，应及时转告企业中止使用。值得一提的是，焊缝表面的预清洗极为重要，倘若未能处理油垢，则易于堵塞缺陷，进而对最终检测结果带来不良影响，无法及时发现缺陷。

2  液体渗透检测的检测方法

2.1 渗透检测分类

可按照渗透剂的类型，将渗透检测方法划分为两类，分别为：

2.1.1 着色渗透检测法

这种检测方法所使用的渗透试剂的液体呈现红色油状，这种试剂使用红色颜料配制而成，在自然光下对红色痕迹进行观察，会提示缺陷，因此在进行观察评估时，无需使用其他光源。只需在自然光照下，便能进行观察评估。由于这种方法便于使用，这也使得着色渗透检测法得到了普及应用，对于水源以及電源均较为匮乏的压力容器的无损检测检测而言，极为适用。这种检测方法的缺陷在于无法进行灵敏检测，当前主要用于检测奥氏体不锈钢焊缝的表面。这种方法可按照检测过程中所使用的渗透试剂液，进行进一步划分。

2.1.2 荧光渗透检测法

这种检测方法使用的渗透检测试剂的液体呈黄绿色，这种试剂使用黄绿色荧光颜料配制而成，无论在渗透、清洗方面，还是在显像方法，这种检测法都与前一种检测法相似，但在观察环境方面，荧光渗透检测法有所不同，需在紫外线照射下进行，并且紫外线的波长在365nm左右，对呈黄绿色的痕迹进行观察，会提示缺陷，这种检测法的优势在于极为灵敏，易于发现缺陷，当前被普遍应用于核心工业部门的零件表面，特别是质量检验中。这种检测法的缺陷在于其观察条件较为严苛，需在紫外线照射下进行，会造成一定负面影响，威胁检测人员的人体健康，如易于出现用眼疲劳现象，并且在长期照射下，会对人体皮肤带来不良影响。因此相较于前一种检测方法，其适用范围更小。可依照清洗方法，将荧光渗透检测法细分为后乳化等三种检测方法。

2.2 渗透检测检测方法的选取

每种液体渗透检测法均存在一定优势、缺陷，因此在对压力容器的表面进行质量检验时，每种检测方法均存在一定的局限性。在进行具体检测时，需按照容器表面形状、规格等对潜在缺陷类型、待测检测液的性能进行分析，按照检测方法的优势、局限性来合理选择，实现有效进行检测的目标。

3  压力容器焊缝渗透检测

3.1 压力容器内表面不锈钢堆焊层渗透检测

需对堆焊层表面细微的裂纹等进行检测，在检测过程中，对灵敏度提出了严格要求，本次检测中，主要使用了溶剂去除型着色渗透检测法。以下为具体步骤：

①预处理：使渗透剂逐渐渗透至缺陷内部是渗透检测的核心步骤，一旦焊缝表面吸附了异物，致使渗透液无法渗透至缺陷内部，则无法发现缺陷痕迹。因此在渗透以前，应将预处理工作落实到位，除去焊缝表面的异物，进而使渗透剂能向缺陷内部渗透。

②使用刷涂法，将PP-1渗透剂均匀涂抹于压力容器的工件表面，进行全面的渗透处理，使渗透剂向工件的表面缺陷部位渗透，渗透时间应在10分钟以上，为了进行有效渗透，应在规定时间内，使焊缝表面保持充分浸润状态。

③使用清洗剂对压力容器表面的渗透剂进行清洗，之后用干布擦拭干净，并应避免过度清洗将缺陷内部的渗透液除去。

④在喷涂以前，应摇动显像罐式显像剂，使溶剂与内部白色粉末混匀之后进行喷涂，在与焊缝表面相距200～300mm处，在焊缝表面喷涂显像剂，形成涂膜，形成反差的背底，并利用毛细现象吸出缺陷部位的渗透剂，生成了红色缺陷显示痕迹。

⑤观察并评价。达到规定的显像时间以后，需对窗口的工件是否有显示痕迹进行反复观察，并对显示痕迹的呈现状况进行观察。如发现提示痕迹，确定并非伪缺陷以后，需对提示痕迹有无危害缺陷进行判断，按照缺陷显示痕迹进行评价。

3.2 压力容器检漏

在压力容器中，贯穿压力容器壁厚的针孔以及裂纹是导致压力容器泄漏的主要原因，针对此类缺陷的检测被命名为检漏。在有着严格检测要求的场合，往往使用气体进行检漏，但在要求并不严格的场合，也可进行液体检漏。而煤油检漏的不足之处在于分辨力不足，当前这种检漏已被分辨力大幅提升的荧光或着色渗透检测所取代，这两种渗透检测的优势在于可在待检测部位所对应的另一表面，使用渗透检测显像剂进行显像。

①对待检测的表面进行预清洗;

②渗透时间介于15至20分钟之间;

③使用喷灌喷涂法，进而将显像液均匀地喷涂于工件内表面的相关部位上;

④使工件在自然状态下干燥10分钟之后，在易于携带的荧光灯的照射作用下对贯穿性缺陷进行观察，进而了解缺陷显示痕迹的具体状况。

4  铝制焊接容器渗透检测的影响因素以及解决方案

4.1 温度因素

4.1.1 温度对铝制焊接容器渗透检测的影响

随着温度的提升，铝制焊接容器表面会在物体受热便会膨胀的原理下出现膨胀现象，因此缺陷处会随着温度的提升而膨胀，进而导致裂纹宽度、开口分别随之增加，尤其是微细裂纹的反映也会随着渗透剂渗透能力的提升而变得更为明显。如裂纹开口宽度过大，便会丧失毛细作用，进而影响检测效果。并且容器表面的渗透剂温度会随着工件温度的上升而上升，进而导致渗透剂的黏度、流动性分别随之降低、增强，其渗透能力也会随着流动性的增强而相应提升。此外，因温度只会对气体平均动能带来一定影响，因此，裂纹中气体分子的运动强度会随着工件温度的上升而变得更为剧烈，部分气体会随着内部压力的上升而排出。反之，在低温环境下，裂纹开口会被渗透剂封住，随着内部压强的降低，便会出现负压现象，渗透剂的渗透能力也会随之增强。因此在渗透检测检测中，温度会带来较大的影响，众多实验数据表明，在温度极低的情况下，会对缺陷显示的清晰度带来不良影响。渗透检测规定的温度介于15℃-50℃之间，但实际温度大都比标准范围低，会对渗透检测效果带来显著影响。

4.1.2 解决方法

在容器使用温度比15℃低的情况下，此时不但需执行检测标准，并且还可将工作温度降低至最低使用温度以下，除去浸入工件表面缺陷以内的清洗液，多次实验结果表明，在使用这种方法时，在温度为零下6℃的情况下，其裂纹能够以最为清晰的方式显示出来。

4.2 油脂影响

4.2.1 油脂对铝制焊接容器渗透检测的影响

在铝制焊接容器渗透检测中，毛细现象能提供物理依据，在工作时常处于油脂中的情况下，缺陷处极易浸入油脂，进而使之堵塞。如采用常规方法进行清理，则难以清除其中的油脂，进而对渗透剂的浸入以及容器渗透检测结果带来不良影响。如未能使用科学方法进行清洗，也易于在容器表面残留清洗液，因清洗时间较长，在某种意义上，清洗液也会渗入表面缺陷中，进而影响渗透剂的浸入，对渗透检测结果的準确性带来不良影响。

4.2.2 解决方法

在渗透检测的过程中，可使用蒸汽法等方法来处理长期处于油脂环境中的铝制焊接容器，并且在容器表面，应形成温度约为110℃的加温区域，如此一来，便能对工件的缺陷区域进行干燥处理，有效克服缺陷的堵塞问题，进而更加准确地进行渗透检测。采用以上方法对长期处于油脂环境的铝制焊接容器进行处理后，在进行检测时，能够提升裂纹显示的清晰度。

5  铝制焊接容器渗透检测过程的安全问题

渗透检测剂采用多样化的具备一定刺激性、易燃性的化学物品制成，易于发生爆炸。为了给工作人员的生命安全提供有力保障，在渗透检测的过程中，需配置齐备的设备以进行防毒。在渗透检测阶段，不但应为良好的通风条件提供有力保障，加大防火防爆力度，操作人员也应尽量佩戴防毒面具，以免吸入渗透剂或有毒害作用的气体。此外，渗透检测阶段所使用的清洗剂具备良好的油脂溶解作用、润湿作用，如长期接触会使皮肤发红，会使皮肤开裂，变得较为粗糙，更有甚者会使人身患皮肤病，这就需要严格检查清洗剂，不得使用质量较为低劣的产品，操作人员应规范操作规程，避免一切不当操作。

参考文献：

[1]张华.磁粉检测在压力容器检验中的应用[J].科学与财富，2015（30）：262.

[2]刘信.在用压力容器定期检验渗透检测的应用[J].无损检测，2003（03）：49-50.

[3]郑于贤.渗透检测在压力容器定期检验中的应用[J].化学工程与装备，2016（12）：250-251.

[4]万明.关于压力容器无损检测中射线检测的运用研究[J]. 化工管理，2018（29）：254.