论文部分内容阅读
摘 要：压力容器的无损检测技术在我国已经应用了一段时间，在应用的过程中出现了一些问题。为了避免和减少压力容器失效事故的发生，最有效的措施就是对压力容器进行监测和定期检验。本文简单介绍了几种压力容器无损检测技术的应用特点，并对这些技术的研究现状进行了详细的阐述，同时指出我国压力容器无损检测技术在今后的发展方向仍为关键技术和设备的研究。
关键词：压力容器；无损检测；研究
从广义上讲，凡盛装有压力介质的容器即为压力容器。目前，压力容器的应用十分普遍，它涉及到工业生产的所有领域，并与人们的日常生活有着密切的联系。压力容器广泛地应用于石油、化工、机械、冶金、轻厂、航空、航天、国防等工业部门的生产以及人民的生活。随着我国国民经济的发展，我国压力容器的数量将日益增多。 由此可见，在用压力容器的安全运行是一项十分重要的安全工作，因此，加强在用压力容器无损检测就显得尤为重要。
1.无损检测技术
无损检测是一项新型的科学技术，它的使用可以对材料的内部结构和存在的异常或缺陷进行检测，这种检测是在不破坏和损坏检测对象的前提下进行的。随着压力容器应用范围的不断发展和产品安全性控制的不断增强，无损检测能够探测零部件、工程材料等的内部结构和表面的缺陷，并通过对缺陷的类型、数量和性质等进行相应的判断和评价。因此，无损检测在产品生产的安全控制上发挥着巨大的作用。
2.压力容器无损检测中的应用要求
2.1无损检测要与破坏性检测相配合
使用无损检测技术对装置或构件在运行过程中进行监测，或者在检修期进行定期检测，能及时发现影响装置或构件继续安全运行的隐患，防止事故的发生。无损检测的最大特点是能在不损伤材料、工件和结构的前提下来进行检测。所以实施无损检测后，产品的检查率可以达到100%。但是，并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测，无损检测技术自身还有局限性。某些试验只能采用破坏性检测。因此在目前。无损检测还不能完全代替破坏性检测。也就是说。对一个工件、材料、机器设备的评价、必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合，才能做出准确的评定。例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验；评价焊接接头质量除了要进行无损检测外还要切取试样进行力学性能试验。有时还要做金相和断口检验。
2.2正确选用实施无损检测的时机
在进行无损检测时。必须根据无损检测的目的。正确选择无损接测实施的时机。例如，锻件的无损检测，一般安排在锻造完成且进行过粗加工后。钻孔、铣槽、精磨等最终机加工前，因为此时扫查面较平整，耦合较好，有可能干扰检测的孔、槽、台还未加工，发现质量问题处理也较容易，损失也较小。要检查热处理工艺是否正确，就应将无损检测实施时机放在热处理之后进行。只有正确的选用实施元损检测的时机，才能顺利地完成检测。正确评价产品质量。
2.3正确使用最适当的无损检测方法
由于各种检测方法都具有一定的特点，为提高检测结果可靠性，应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择合适的无损检测方法。例如在对压力容器焊缝及其附近微裂纹进行检测时，由于压力容器被检表面状态对缺陷检出灵敏度影响很大，清洁的工件表面是检测取得成效的前提。从诸多容器发生破坏事故的教训表明，使用中产生的危险性缺陷大多位于与介质接触的内表面，因此容器内部的介质污迹、锈蚀和氧化皮必须清理干净并经检测人员检查合格。待检查合格之后，就可以对压力容器焊缝及其附近微裂纹进行无损检测。
2.4综合应用各种无损检测方法
任何一种无损检测方法都不是万能的，每种方法都有自己的优点和缺点。应尽可能多用几种检测方法，互相取长补短，以保障承压设备安全运行。此外在无损检测的应用中，还应充分认识到，检测的目的不是片面追求过高要求的“高质量”，而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下，着重考虑其经济性。只有这样，无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。
3.无损检测的压力容器在生产中的作用
3.1生产成本的降低
通过无损检测技术可以将工件设计过程中出现的无法使用或者存在缺陷的工件及时的清理出去，比如说，在法兰锻件的加工过程中，在初步的加工工序中发现存在锻件的裂纹状况，因此造成工件的报废而无法使用，那么就可以对剩余的锻件进行超声波进行检测，可以将不合格的工件及时的隔离出来，避免不必要的后序工作，这样既可以保证零部件的内部质量，也可以降低工件的生产成本。
3.2产品质量的提高
通过无损检测技术对工件加工的中间环节进行质量检测，可以确保产品的最终质量，这样就可以避免因质量问题导致的浪费工时和能源的消耗问题。比如说，在制造压力容器的过程中，对采用的钢板、锻件等原材料，都需要对这些材料进行超声检测，只有材料通过超声检测才能够被允许使用。正因为无损检测可以对制造产品的原材料进行各个工艺间的全过程检测，因此可以为产品的最终质量奠定基础。再比如，为了避免原材料的缺陷导致的后序工作的影响，在中厚板开坡口时，要按照相关的标准进行磁粉检测，从而能够避免原材料使用的缺陷，也可以避免这些缺陷导致的产品质量的隐患。通过无损检查技术可以对中间环节的质量进行监控和检测，在最终产品生成之前确保每一个环节的质量，同时能够避免因为质量问题进行的返修，既浪费工时，也消耗了能源，不利用生产的可续行。
3.3生产工艺的改进
压力容器的无损检测技术的应用在很大程度上改进了生产工艺，采用无损检测方法对制造用原材料直至最终产成品进行全程检测，可以发现某些工艺环节存在的问题，为改进工艺提供指导。比如，在制造储气罐时，环向焊接接头采用传统应用技术中的不开槽垫圈结构，焊接后对焊接接头进行射线检测，射线检测的应用可以避免压力容器的误判，从而减少因为误判而造成的人为灾害，通过射线检测发现焊接接头根部与垫圈接触处存在根部未焊透缺陷。工作人员可以通过底片所反映的缺陷影像，分析缺陷产生的位置及原因，推断可能是由于垫圈与简体的圆度不均匀一致，造成两者之间的间隙不均匀，有些不均匀部位的间隙過小致使熔敷金属无法进入而形成未焊透缺陷，返修比较困难。为改善焊接接头的焊接质量，将垫圈与筒体接触面加工一个适当大小的凹槽，目的是增加熔池的深度。通过增加熔池的深度同时也可以使垫圈与筒体的间隙不会因间隙太小而产生未焊透缺陷。焊接完成后，通过对该焊接接头进行射线检查，未发现有未焊透缺陷的存在。也就是是这个规格与结构的垫圈能够使焊接接头的射线检测合格率以及产品的合格率得到大幅的提高，后来我们推行采用这种结构的垫圈，基本上可以稳定在95%以上。可以说，通过对射线检测发现的缺陷进行分析，不仅能够为工艺改进提供指导，还能继续广泛的推广无损检测技术在压力容器行业的应用。
4.结语
近年来，无损检测技术的发展比以往任何时候都更快、更新，一些无损检测新技术，如磁记忆无损检测、红外热波成相检测、超声相控阵技术、激光无损检测以及微波无损检测等也得到了不同程度的应用；无损检测已经更深入、更广泛地参与到国计民生的各个领域。相信在不远的将来，像纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。
参考文献：
[1]梁宏宝，王立勋，刘磊，等.压力容器无损检测技术的现状与发展[J].石油机械， 2007，35（2）：54-57.
[2]胡学知.压力容器无损检测——渗透检测技术[J].无损检测，2004，26（7）： 359-363.
关键词：压力容器；无损检测；研究
从广义上讲，凡盛装有压力介质的容器即为压力容器。目前，压力容器的应用十分普遍，它涉及到工业生产的所有领域，并与人们的日常生活有着密切的联系。压力容器广泛地应用于石油、化工、机械、冶金、轻厂、航空、航天、国防等工业部门的生产以及人民的生活。随着我国国民经济的发展，我国压力容器的数量将日益增多。 由此可见，在用压力容器的安全运行是一项十分重要的安全工作，因此，加强在用压力容器无损检测就显得尤为重要。
1.无损检测技术
无损检测是一项新型的科学技术，它的使用可以对材料的内部结构和存在的异常或缺陷进行检测，这种检测是在不破坏和损坏检测对象的前提下进行的。随着压力容器应用范围的不断发展和产品安全性控制的不断增强，无损检测能够探测零部件、工程材料等的内部结构和表面的缺陷，并通过对缺陷的类型、数量和性质等进行相应的判断和评价。因此，无损检测在产品生产的安全控制上发挥着巨大的作用。
2.压力容器无损检测中的应用要求
2.1无损检测要与破坏性检测相配合
使用无损检测技术对装置或构件在运行过程中进行监测，或者在检修期进行定期检测，能及时发现影响装置或构件继续安全运行的隐患，防止事故的发生。无损检测的最大特点是能在不损伤材料、工件和结构的前提下来进行检测。所以实施无损检测后，产品的检查率可以达到100%。但是，并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测，无损检测技术自身还有局限性。某些试验只能采用破坏性检测。因此在目前。无损检测还不能完全代替破坏性检测。也就是说。对一个工件、材料、机器设备的评价、必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合，才能做出准确的评定。例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验；评价焊接接头质量除了要进行无损检测外还要切取试样进行力学性能试验。有时还要做金相和断口检验。
2.2正确选用实施无损检测的时机
在进行无损检测时。必须根据无损检测的目的。正确选择无损接测实施的时机。例如，锻件的无损检测，一般安排在锻造完成且进行过粗加工后。钻孔、铣槽、精磨等最终机加工前，因为此时扫查面较平整，耦合较好，有可能干扰检测的孔、槽、台还未加工，发现质量问题处理也较容易，损失也较小。要检查热处理工艺是否正确，就应将无损检测实施时机放在热处理之后进行。只有正确的选用实施元损检测的时机，才能顺利地完成检测。正确评价产品质量。
2.3正确使用最适当的无损检测方法
由于各种检测方法都具有一定的特点，为提高检测结果可靠性，应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择合适的无损检测方法。例如在对压力容器焊缝及其附近微裂纹进行检测时，由于压力容器被检表面状态对缺陷检出灵敏度影响很大，清洁的工件表面是检测取得成效的前提。从诸多容器发生破坏事故的教训表明，使用中产生的危险性缺陷大多位于与介质接触的内表面，因此容器内部的介质污迹、锈蚀和氧化皮必须清理干净并经检测人员检查合格。待检查合格之后，就可以对压力容器焊缝及其附近微裂纹进行无损检测。
2.4综合应用各种无损检测方法
任何一种无损检测方法都不是万能的，每种方法都有自己的优点和缺点。应尽可能多用几种检测方法，互相取长补短，以保障承压设备安全运行。此外在无损检测的应用中，还应充分认识到，检测的目的不是片面追求过高要求的“高质量”，而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下，着重考虑其经济性。只有这样，无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。
3.无损检测的压力容器在生产中的作用
3.1生产成本的降低
通过无损检测技术可以将工件设计过程中出现的无法使用或者存在缺陷的工件及时的清理出去，比如说，在法兰锻件的加工过程中，在初步的加工工序中发现存在锻件的裂纹状况，因此造成工件的报废而无法使用，那么就可以对剩余的锻件进行超声波进行检测，可以将不合格的工件及时的隔离出来，避免不必要的后序工作，这样既可以保证零部件的内部质量，也可以降低工件的生产成本。
3.2产品质量的提高
通过无损检测技术对工件加工的中间环节进行质量检测，可以确保产品的最终质量，这样就可以避免因质量问题导致的浪费工时和能源的消耗问题。比如说，在制造压力容器的过程中，对采用的钢板、锻件等原材料，都需要对这些材料进行超声检测，只有材料通过超声检测才能够被允许使用。正因为无损检测可以对制造产品的原材料进行各个工艺间的全过程检测，因此可以为产品的最终质量奠定基础。再比如，为了避免原材料的缺陷导致的后序工作的影响，在中厚板开坡口时，要按照相关的标准进行磁粉检测，从而能够避免原材料使用的缺陷，也可以避免这些缺陷导致的产品质量的隐患。通过无损检查技术可以对中间环节的质量进行监控和检测，在最终产品生成之前确保每一个环节的质量，同时能够避免因为质量问题进行的返修，既浪费工时，也消耗了能源，不利用生产的可续行。
3.3生产工艺的改进
压力容器的无损检测技术的应用在很大程度上改进了生产工艺，采用无损检测方法对制造用原材料直至最终产成品进行全程检测，可以发现某些工艺环节存在的问题，为改进工艺提供指导。比如，在制造储气罐时，环向焊接接头采用传统应用技术中的不开槽垫圈结构，焊接后对焊接接头进行射线检测，射线检测的应用可以避免压力容器的误判，从而减少因为误判而造成的人为灾害，通过射线检测发现焊接接头根部与垫圈接触处存在根部未焊透缺陷。工作人员可以通过底片所反映的缺陷影像，分析缺陷产生的位置及原因，推断可能是由于垫圈与简体的圆度不均匀一致，造成两者之间的间隙不均匀，有些不均匀部位的间隙過小致使熔敷金属无法进入而形成未焊透缺陷，返修比较困难。为改善焊接接头的焊接质量，将垫圈与筒体接触面加工一个适当大小的凹槽，目的是增加熔池的深度。通过增加熔池的深度同时也可以使垫圈与筒体的间隙不会因间隙太小而产生未焊透缺陷。焊接完成后，通过对该焊接接头进行射线检查，未发现有未焊透缺陷的存在。也就是是这个规格与结构的垫圈能够使焊接接头的射线检测合格率以及产品的合格率得到大幅的提高，后来我们推行采用这种结构的垫圈，基本上可以稳定在95%以上。可以说，通过对射线检测发现的缺陷进行分析，不仅能够为工艺改进提供指导，还能继续广泛的推广无损检测技术在压力容器行业的应用。
4.结语
近年来，无损检测技术的发展比以往任何时候都更快、更新，一些无损检测新技术，如磁记忆无损检测、红外热波成相检测、超声相控阵技术、激光无损检测以及微波无损检测等也得到了不同程度的应用；无损检测已经更深入、更广泛地参与到国计民生的各个领域。相信在不远的将来，像纳米材料、微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。
参考文献：
[1]梁宏宝，王立勋，刘磊，等.压力容器无损检测技术的现状与发展[J].石油机械， 2007，35（2）：54-57.
[2]胡学知.压力容器无损检测——渗透检测技术[J].无损检测，2004，26（7）： 359-363.