探讨无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术

摘要：在锅炉压力容器的检测中，为了能够有效避免锅炉压力容器突发失效事故，做好对压力容器的监测和检验工作，采用无损检测技术是目前最为直接有效的方法。无损检测技术能够在设备正常运行状态下，及时发现事故隐患，从而降低设备发生危险事故，提高检测效率。基于此，文中笔者就无损检测技术在锅炉压力容器的相关技术及应用进行了简要的阐述。

关键词：无损检测技术；锅炉压力容器；检测技术

前言

在科学技术不断发展的今天，各种机械设备材料的制造工艺水平也在不断提升，市场上逐渐出现了一系列的耐高温、不易切割、造价昂贵的新型复合材料，针对这些较为特殊的新型材料，其安全性的保证就应该有着更为严格的要求。因而在对这类材料进行质量安全检测时，就要做到最大范围内减少对材料本身的破坏，确保检测工艺能够在保证产品原有形状和使用性能的前提下安全进行，而这种可靠性很高的检测技术就是无损检测技术，此种技术已经在社会经济中各个领域得到了广泛应用，提高了机械制造、航空航天、石油化工以及核能工业的检测技术水平，并且相应减少了传统检测对锅炉压力容器带来的损伤。

一、关于锅炉压力容器无损检测技术的概述

无损检测技术指的是利用科学专业化的先进设备仪器对锅炉压力容器质量进行无损伤式的检测，不仅能够提高检测准确度，还能相应减少传统检测方式对容器设备造成的损伤，来实现对锅炉压力容器具体结构、制作材料、工艺、所选介质以及材料使用情况的检测。无损检测技术的突出特点是能够在不破坏容器本身结构的前提下，对锅炉压力容器内部微观结构进行正确检测，从而对其内部构件的具体腐蚀情况、焊接情况以及整体运作情况进行分析，便于维修工作的正常展开。在锅炉压力容器检测中最常用的无损检测技术有超声波、射线、磁粉检测、渗透检测以及涡流检測等，其中使用频率最高的是射线检测法和超声波检测法，在实际应用中，应该根据不同的压力容器特征选择不同的检测方法。

二、无损检测技术在锅炉压力容器检测中的应用

1、射线检测法和超声波检测法

射线检测法在锅炉压力容器质量监测中有着比较广泛的应用，其工作检测原理是利用X射线或者γ射线完成容器的胶片感光，从而通过穿透被检测构件来对其内部微型构造情况进行检测，一旦容器内部出现缺陷，其对应的射线能量会发生相应的变化，通过观察底片就能够发现容器内部被检测构件存在的缺陷。这种方法比较实用，在保证锅炉压力容器不受损伤的同时检测出具体的缺陷部件。射线检测法的优点是能够获得较为精确的测量数值，其具体的长宽比例尺度更加符合标准，对体积缺陷较为敏感，有利于测量结果的长期保存。

超声波检测技术主要是利用声波的反射透射以及散射功能来对锅炉压力容器进行检测，这种检测技术能够更加精准地检测出部件的具体几何特性缺陷以及力学性能变化情况，具有检测成本费用低、无污染、测量数值更加精准等优点。

2、低频率电磁技术

低频率电磁技术检测手段在实际工作中利用特殊设备激发探头来完成容器缺陷的检测，只需在要检测的锅炉压力容器内部输入特定的低频率电磁接收信号就能实现容器内部缺陷的定量分析。其工作原理是低频电磁设备所发出的信号在遇到内部缺陷时，其接收到的反射信号会发生变化，从而可以根据回波的情况对缺陷进行确定。低频率电磁检测技术在实践中得到了广泛应用，并取得了较好的成果，可以高效率地实现容器设备由外而内的准确检测，对内部缺陷能够进行较为完整的分析，属于非接触式检测技术，具有较少的污染性。

3、磁粉检测技术

磁粉检测与探伤技术是一种非常有效且实用的无损检测手段，其工作原理是：铁磁材料一旦被磁化后，持续不断的损伤会使其表面以及附近的磁力线发生变化，其磁场也会随之改变，出现扭曲变形或者漏磁场的情况，而由于磁感应的相互作用，其磁场周围的磁粉在不同磁力线的作用下会形成不同的磁痕，通过观察这些特征便能够直观检测出容器内部缺陷的形状、大小和严重程度等。磁粉检测技术的主要适用情况是铁磁性材料中出现裂纹、白点、折叠和杂物时，能够高效而灵敏地检测出具体的缺陷。磁粉检测的突出优点就是能够直接反映出容器缺陷的具体位置，并进行精确定性分析，可以检测到非常小的范围，以较简单的检测操作工艺对容器内部裂纹进行检测。磁粉检测最常用的方法有磁轭法、交叉磁轭法以及单向触头磁化法，磁轭法具有操作简单、应用广泛等特点，利用活动关节磁轭能够检测角焊缝隙问题，比较全面地进行测量。在利用此种方法进行检测时，要在同一个位置进行两次相互垂直的探伤检测操作，并对焊接缝隙进行重叠式的多部位检测，然而这种操作方法的缺点是容易出现漏检的现象；交叉磁轭方法的工作原理是利用容器产生的旋转磁场来对其进行探伤检测，将锅炉压力容器磁化后，即可对其进行全面检测，然而，这种检测方法的局限性体现在必须使用稳定的380V电压，不适用于角缝焊接的探伤检测；单向触头磁化法利用容器的单向磁化性，通过调整电机之间的距离来对容器内部进行检测，具有实用性较强等优点。

4、检测时的注意事项

尽管磁粉的探伤灵敏度相对较高，但如果检测时操作不当，这样非但发挥不出磁粉探伤的优势，而且还会使压力容器存在一定安全隐患，进而影响到检测单位的声誉。

下面是笔者结合自己的工作经验对磁粉探伤检测总结的一些注意事项：

4.1操作方法

理论上，探伤检测中在探伤面上任意方向的裂纹都存在与有效磁场交合最大幅值的机会，从而得出最大限度的缺陷漏磁场。在实际检测中，如果使交叉磁轭固定分段对焊缝探伤，由于在被探面上各个点位于的幅值和旋转磁场的不同，这样检测出来的结果可能会存在对一些裂纹的探伤灵敏度时高时低，影响探测结果，因此，一定要保证探伤操作方法的正确性。

4.2检测前充分了解容器材料、制造、使用情况

一些强度较高的钢材或者对裂纹较为敏感的钢材在达到一定使用条件的情况下都有可能产生裂纹，从而造成压力容器的失效。为了预防这一点，检测前一定要仔细查阅相关的使用资料、容器的材质、容器的焊接工艺和手法，在对容器的使用情况进行充分了解之后才能进行磁粉检测。

4.3检测面的清理打磨应符合要求

一般容器内部与介质接触面大多有锈、氧化皮，有的还有防腐层，容器外部有漆，检测时一定要对焊缝及两侧适当宽度进行认真清理、打磨，以彻底去除覆盖物，露出金属光泽为合格，否则会掩盖缺陷，影响缺陷显示，造成漏检。

4.4磁极端面与工件表面的间隙

磁极端面与工件表面之间保持一定间隙是为了交叉磁轭能在被探工件上移动行走。如果间隙过大，将会在间隙处产生较大的漏磁场。

三、结语

综上所述，随着社会的不断发展，电子和计算机技术的不断革新，常用于锅炉压力容器检测方法的无损检测方法也在随着科技潮流不断完善。由于压力容器本身的特殊性，以及密封性的严格要求，这就需要对容器进行无损检测技术进行无损探伤检测，提高其综合利用性能和精确度。目前，多种检测技术相结合的综合检测技术已经成为当前无损检测的发展趋势，这样不但在提高检测精度的同时，更具有针对性的针对各个容器各个部位，从而提高容器的工作效率，为其稳定、安全运行提供有力保障。

参考文献：

[1] 封宇曲鹏通王诗卉：《无损检测技术在压力容器检测中的应用》，《品牌与标准化》，2012年04期

[2] 吕锡志：《浅谈无损检测技术在压力容器检测中的应用》，《科技促进发展》，2009年12期

[3] 黄新罡：《大型压力容器检验研究分析》，《知识经济》，2011年23期