胡祥金 张建平 江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院鹰潭检测分院

在工业时代背景下，特种设备的生产数量增加，并逐渐应用到各行各业中。因此类设备使用不当很容易引发安全事故，因此设备质量与安全受到人们高度重视，特别是锅炉压力容器。为确保该设备的安全使用，应有效监督设备生产以及各个环节，并将声发射技术引入设备检测工作中，为锅炉安全稳定运行提供切实保障。

一、锅炉压力容器检验存在的问题

（一）质检技术不专业

国家对特种设备生产提出严格要求，要求压力容器生产应具备专业资质，只有在国家相关部门审批许可的情况下才具备生产资格。但个别拥有资质的厂家所生产的设备良莠不齐，导致个别质量较差的特种设备进入市场，为生产制造带来不良影响。为确保压力容器生产质量，可由第三方出具质检报告。但国内质检工作主要由人工完成，个别员工质检技术不专业，存在较大误差，控制难度较大，使容器生产效率受到不良影响。

（二）工艺改进缺乏科学指导

工艺技术改进需要借助大量实践积累，才可在确保压力容器质量的同时，促进技术更新换代。工艺改进对人员具有较大依赖，需要技术高超、经验丰富的工程师来完成，且是个长期系统性工作，一旦缺乏科学指导将很难保障改进效果，有时不但难以达成预期效果，还会对容器生产带来更大的负面效应。对此，为推动特种设备制造业发展，要求企业积极与质检部门进行技术交流，使质量监管与检测手段不断更新和完善。

二、锅炉压力容器检验问题的解决措施

（一）实验平台构建

选择某地13家制造业的16台特种设备锅炉，采用声发射技术对压力容器质量进行检验。容器类别为Ⅰ类压力容器，在2009年正式投入使用，具体参数为：设备容积为0.79m3，内径为760mm，设计压力为1.4/0.4MPa，设计温度为55/50℃，工作压力为1.00/0.40MPa，工作温度为50/38℃。采用型号为SAEU2S-24型声发射仪，采用Aewin源定位检测分析软件。在探头布设方面，利用声发射仪检测期间，针对压力容器主要采取平面定位方式，对几何形状规则多采用三角形定位法，即由三个定位传感器构成一个定位组。在本次检验中，根据锅炉尺寸共布设6个探头[1]。

（二）实验数据分析

1.加压程序

本测试在一次升压期间，由0.41MPa逐渐提高到1.0MPa，确保压力保持30min不变，再逐渐降低到0.41MPa，加压程序如图1所示。在加压程序明确后，开展仪器调试，对各项工作参数、通道灵敏度、背景噪声等进行确定和校准后，正式开展加压试验。

图1 加压程序曲线图

2.数据分析

根据加压程序，通过对锅炉内工作介质压力进行改变，对压力容器进行声发射检测。当压力值由0.41MPa逐渐提高到1.0MPa时，声发射信号由原本的分散逐渐达到最大。当压力提升到0.82MPa时，5——6声发射检测定位源数量较少，在1——4测试点中声定位源的数量较多，且测点3和4之间为集中定位源，剩余信号具有较强分散型，未能形成集中声发射源。待压力提升到0.82MPa后，维持30min不变，在此期间，不同点位定位源的数量逐渐降低，整个范围内未形成有效的声源定位[2]。结合一次加压循环声源活性分级可知，在升压过程中测点3与4之间成为集中声发射源，但在保压期间，声发射源未能集中，且水平能量逐渐降低，在2——130之间，活性等级为中等，综合等级评价为Ⅱ级，如表1所示。

表1 声发射定位源分级

3.磁粉检测

为了验证上述试验效果，针对锅炉内全部焊缝利用100%磁粉进行检测。测试标准为JB/T4730.4-2005，采用型号为CDX-Ⅱ型的磁粉检测仪，灵敏度设定为A型标准片上刻槽，选用黑磁膏水悬液。根据检测结果可知，焊缝处未发现任何磁粉痕迹，与测试标准相符合，特种锅炉设备安全等级为Ⅰ级，且检测结果与声发射仪相符。

（三）检验结果对比

针对选取的16台特种锅炉压力容器分别用声发射、磁粉检测的方式验证。将二者的试验结果进行对比，如表2所示。根据JB/T4730.4-2005要求，声发射检测等级为Ⅰ和Ⅱ的情况，均可判定压力容器为“无缺陷”，磁粉检测等级为Ⅰ的情况，判定为“无缺陷”，可见二者的检测结果相同。

表2 两种检测结果对比

（四）优化措施

一方面，提高锅炉压力容器制造工艺。制造工艺对容器质量具有决定作用，在容器生产期间，可根据容器制造既定参数设计相应的图纸，在充分理解图纸意图、明确各项数据的基础上生产压力容器；生产厂家根据容器制造工序，制定科学的管理制度，确保容器制造质量；在生产期间，制造单位可灵活调整生产流程，确保成品满足设计需求；另一方面，规范质检工作流程。因特种锅炉具有特殊性质，设备质检流程较多，包括生产数据整理、采购、检验工具管理等等。为确保检测报告真实准确，检测人员应根据实际情况认真填写报告，并上交上级部门审核，通常锅炉压力容器还需要二次审核，并提交现场记录资料[3]。此外，还应培养大量技术人员，对锅炉检测工艺改进提供科学高效的指导，为锅炉稳定高效运行提供更多保障。

三、结论

综上所述，锅炉压力容器作为特种设备之一，对人们生产生活具有较大影响。为了提高设备使用安全性，应加大锅炉压力容器的检验力度，使容器应用效率客观需求得到切实满足。在检验期间，可将先进的声发射检测技术引入其中，使缺陷之处得到精准定位，并不断提高锅炉压力容器制造工艺，规范质检流程等，使压力容器检测技术含量进一步提升，确保设备安全稳定运行。