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摘要: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。
关键词:压力容器 检测检验技术
中图分类号:C35文献标识码: A
一、压力容器无损检测技术的原则
1、进行无损检测的时候要与破坏性检测相结合。
一般而言,我们在进行无损检测的时候要与破坏性检测相结合,只有这样才能够得到比较精确的、详实的检测结果。无损检测的特点在于不损伤实施检测的容器,所以它的跟一般的检测技术相比,优势是无可比拟的,但是每一种无损检测技术也都有自己的缺点,并不能够完全的取代破坏性检测,为了得到正确的检测结果,此时,就必须与破坏性检测相结合。
2、选择正确的检测时间
压力容器的无损检测的目的有时候是不一样的,所以为了达到某种检测目的,必须要选择合适的时间进行检测,否则可能无法得到想要的检测结果和数据,具体来说,可以根据容器的材质、使用情况、制造技术等等方面来确定具体的检测时间。
3、要综合运用多种无损检测方法进行检测。
无损检测有很多种方法,各种方法有各自的优点和缺点,每一种方法都无法取代另一种方法,所以为了得到正确的检测结果,在进行压力容器的无损检测的时候,必须综合运用多种检测方法,取长补短,从而取得更多缺陷信息,以便于对实际情况有更明确的了解。比如,超声波对裂纹缺陷的探测灵敏度比較高,但是定性又不准;而射线对缺陷定性较为准确,如果两者能配合使用,就能确保检测结果的可靠与准确。
二、检测技术
1、焊接的检测
(1)焊接就是将两个或者两个以上分离的金属,在接头处局部加热或加压,或者加热时同时又加压、熔化、冷却后凝固成一个牢固的整体的过程。
(2)焊接方法主要有三大类:熔化焊、压力焊和钎焊。
焊接方法有手工电弧焊SMAW 埋弧焊SAW TIG焊GTAWMIG焊MAG焊C O2气体保护电弧焊 电阻焊气焊 激光焊 等离子弧焊和药芯焊丝气体保护焊FCAW等等。
(3)常用的电焊机有交流弧焊机和直流弧焊机两类。
如MILLER公司的MILLER焊机(交直流),LICON焊机,松下焊机等等,根据材料不同和工厂实际需要选择不同的焊机。
(4)设备状态检查
每台设备是否处于完好,运行状态,维修状况,质保证明,安全适用情况等。
各种需要校验的表是否再合格期内。如电压电流表是否在检验合格期内,压力表是否在检验合格期内等。
实例:立式换热器的制造过程编制,其由营口庆营石化设备制造厂制造,直径大、吨位重、主体材料特殊,受运输限制,其规格各项技术参数见下表:
最 高
工作压力 管程:0.2MPa
壳程:0.51MPa 介 质 管程:反应气
壳程:甲醇 容器类别 Ⅱ类(D2) 腐蚀裕度 管程:0
壳程:3
工作温度 管程:495/263℃
壳程:106/253℃ 容 积 管程:93.1
壳程:90 焊缝系数 1.0
设计压力 管程:0.39MPa
壳程:0.69MPa 设计温度 管程:515℃
壳程:273℃ 主体材料 Q345R/15CrMoR+32168
1、磁粉检测技术
磁粉检测,又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。磁粉检测是利用铁磁性材料被磁化后,由于不连续的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场(即磁感应线离开和进入表面时形成的磁场)吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状、大小和严重程度。可检出铁磁性材料中裂纹、发纹、白点、折叠、夹杂物等缺陷,具有很高的检测灵敏度。
1)磁粉法的优点
磁粉法的优点有:(1)能直观显示缺陷的形状、位置、大小,并可大致确定其性质;(2)具有高的灵敏度,可检出最小长度为 0.1mm,宽度为微米级的裂纹;(3)几乎不受试件大小和形状的限制;(4)检测速度快,工艺简单,费用低廉。
磁粉检测、渗透检测和涡流检测都属于表面无损检测方法,但其原理和适用范围区别很大,并且有各自的优点和局限性。作为容器检测人员应熟练掌握这 3 种检测方法,并能根据工件材料、状态和检测要求,选择合理的方法进行检测。例如磁粉检测对铁磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的检测灵敏度,可发现微米级宽度的小缺陷,所以在容器检验中对于铁磁性材料工件表面和近表面缺陷的检测宜优先选择磁粉检测方法,确因工件结构形状等原因不能使用磁粉检测时,方可使用渗透检测或涡流检测。
2、磁轭法
应用较为广泛,该方法设备简单,操作方便,活动关节磁轭可检角焊缝,使用中为检出各个方向的缺陷,必须在同一部位至少作两次互相垂直的探伤,且应将焊缝划分为若干个受检段,检测操作时应有一定的重叠,此方法效率低,操作不当可能造成漏检。
3、交叉磁轭法
目前容器定检中应用最广的一种方法,可产生旋转磁场,探伤效率高,灵敏度高,操作简单,一次磁化可检出各方向的缺陷,适于长的对接焊缝探伤,对角焊缝则不适用。
4、触头法
属单方向磁化方法,电极间距可以调节,可根据探伤部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小,对于角焊缝可灵活调节,该方法和磁轭法一样,同一部位也要进行两次互相交叉垂直的探伤。
5、线圈法
对于管道圆周及管角接焊缝可以用绕电缆法探伤,属纵向磁化,可发现焊缝及热影响区的纵向裂纹。
在实际的压力容器定检中我所主要使用的只有磁轭法和交叉磁法两种。对于容器对接的纵、环焊缝,此两种方法操作方便、灵敏度高、效率高处于无可替代的地位;对于接管角焊缝,交叉磁法无法检验;活动关节磁轭能较好的解决与容器筒体垂直的接管角焊缝探伤,但对于成一定角度的接管角焊缝则存在一定的困难;而触头法和线圈法则能较好的解决此问题。
三、压力容器无损检测技术选择时应当注意的问题
1、确定无损检测技术实施时间
压力容器质检过程中,检测人员应当根据检测目的,结合容器工况、制造工艺及材质等情况科学、合理地确定无损检测技术的实施时间。由于每一种工件及每一道工序都有属于自己的最佳检测时间,不能颠倒检测循序与检测时间,否则起不到质检效果。比如,锻件超声波探伤一般在锻造完成后,钻孔、精磨等工序加工前进行。
2、选择最合适的无损检测方法
每一种检测方法都具有一定优势和局限性,并不能适用所有工件的质检要求,故对无损检测技术方法选择方面提出了一些要求。在选择最适合的无损检测方法过程中,检测人员应根据实际情况(容器结构、材质、介质、使用条件、实效模式等)灵活地选择无损检测技术,且选择最合适的无损检测方法。
3、应与破坏性检测技术相结合
尽管无损检测技术最大优势就是不破坏试件,有着一般检测技术无法比拟的优越性,但是仍然不能代替破坏性检测技术所发挥的作用和效果。
4、合理组配无损检测技术
实际上,任何一种无损检测技术都不是无所不能的,每一种都具有自身的局限性。因此,在选择无损检测技术过程中检测人员应根据实际需要适当组配无损检测技术,满足不同工件及工况检测的需要。比如,射线对缺陷的定性较为准确,而超声波对缺陷的定性不准,探测裂纹缺陷的灵敏度则较好。因此,在探测裂纹缺陷时就可以采用射线及超声波结合的方式,做到取长补短、获得更多的缺陷信息。
在这里需要注意一点,如果采用两种或两种以上无损检测技术,要求每一种检测技术必须符合相应的合格级别。倘若出现检测结果不一致情况,应以危险度大的评定结果为准,进而确定危险级别。
总结:
检测人员在检测过程中一定需要确定每一种检测技术的实施时间,并根据实际情况适当地综合无检测技术,尽量得到全面的缺陷信息。
参考文献:
[1]吕锡志.浅谈无损检测技术在压力容器检测中的应用[J].科技促进发展,2009,(12).
[2]康新刚.浅论压力容器无损检测技术[J].科技资讯,2010,(14).
关键词:压力容器 检测检验技术
中图分类号:C35文献标识码: A
一、压力容器无损检测技术的原则
1、进行无损检测的时候要与破坏性检测相结合。
一般而言,我们在进行无损检测的时候要与破坏性检测相结合,只有这样才能够得到比较精确的、详实的检测结果。无损检测的特点在于不损伤实施检测的容器,所以它的跟一般的检测技术相比,优势是无可比拟的,但是每一种无损检测技术也都有自己的缺点,并不能够完全的取代破坏性检测,为了得到正确的检测结果,此时,就必须与破坏性检测相结合。
2、选择正确的检测时间
压力容器的无损检测的目的有时候是不一样的,所以为了达到某种检测目的,必须要选择合适的时间进行检测,否则可能无法得到想要的检测结果和数据,具体来说,可以根据容器的材质、使用情况、制造技术等等方面来确定具体的检测时间。
3、要综合运用多种无损检测方法进行检测。
无损检测有很多种方法,各种方法有各自的优点和缺点,每一种方法都无法取代另一种方法,所以为了得到正确的检测结果,在进行压力容器的无损检测的时候,必须综合运用多种检测方法,取长补短,从而取得更多缺陷信息,以便于对实际情况有更明确的了解。比如,超声波对裂纹缺陷的探测灵敏度比較高,但是定性又不准;而射线对缺陷定性较为准确,如果两者能配合使用,就能确保检测结果的可靠与准确。
二、检测技术
1、焊接的检测
(1)焊接就是将两个或者两个以上分离的金属,在接头处局部加热或加压,或者加热时同时又加压、熔化、冷却后凝固成一个牢固的整体的过程。
(2)焊接方法主要有三大类:熔化焊、压力焊和钎焊。
焊接方法有手工电弧焊SMAW 埋弧焊SAW TIG焊GTAWMIG焊MAG焊C O2气体保护电弧焊 电阻焊气焊 激光焊 等离子弧焊和药芯焊丝气体保护焊FCAW等等。
(3)常用的电焊机有交流弧焊机和直流弧焊机两类。
如MILLER公司的MILLER焊机(交直流),LICON焊机,松下焊机等等,根据材料不同和工厂实际需要选择不同的焊机。
(4)设备状态检查
每台设备是否处于完好,运行状态,维修状况,质保证明,安全适用情况等。
各种需要校验的表是否再合格期内。如电压电流表是否在检验合格期内,压力表是否在检验合格期内等。
实例:立式换热器的制造过程编制,其由营口庆营石化设备制造厂制造,直径大、吨位重、主体材料特殊,受运输限制,其规格各项技术参数见下表:
最 高
工作压力 管程:0.2MPa
壳程:0.51MPa 介 质 管程:反应气
壳程:甲醇 容器类别 Ⅱ类(D2) 腐蚀裕度 管程:0
壳程:3
工作温度 管程:495/263℃
壳程:106/253℃ 容 积 管程:93.1
壳程:90 焊缝系数 1.0
设计压力 管程:0.39MPa
壳程:0.69MPa 设计温度 管程:515℃
壳程:273℃ 主体材料 Q345R/15CrMoR+32168
1、磁粉检测技术
磁粉检测,又称磁粉检验或磁粉探伤,属于无损检测五大常规方法之一。磁粉检测是利用铁磁性材料被磁化后,由于不连续的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场(即磁感应线离开和进入表面时形成的磁场)吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合适光照下目视可见的磁痕,从而显示出不连续性的位置、形状、大小和严重程度。可检出铁磁性材料中裂纹、发纹、白点、折叠、夹杂物等缺陷,具有很高的检测灵敏度。
1)磁粉法的优点
磁粉法的优点有:(1)能直观显示缺陷的形状、位置、大小,并可大致确定其性质;(2)具有高的灵敏度,可检出最小长度为 0.1mm,宽度为微米级的裂纹;(3)几乎不受试件大小和形状的限制;(4)检测速度快,工艺简单,费用低廉。
磁粉检测、渗透检测和涡流检测都属于表面无损检测方法,但其原理和适用范围区别很大,并且有各自的优点和局限性。作为容器检测人员应熟练掌握这 3 种检测方法,并能根据工件材料、状态和检测要求,选择合理的方法进行检测。例如磁粉检测对铁磁性材料工件的表面和近表面缺陷具有很高的检测灵敏度,可发现微米级宽度的小缺陷,所以在容器检验中对于铁磁性材料工件表面和近表面缺陷的检测宜优先选择磁粉检测方法,确因工件结构形状等原因不能使用磁粉检测时,方可使用渗透检测或涡流检测。
2、磁轭法
应用较为广泛,该方法设备简单,操作方便,活动关节磁轭可检角焊缝,使用中为检出各个方向的缺陷,必须在同一部位至少作两次互相垂直的探伤,且应将焊缝划分为若干个受检段,检测操作时应有一定的重叠,此方法效率低,操作不当可能造成漏检。
3、交叉磁轭法
目前容器定检中应用最广的一种方法,可产生旋转磁场,探伤效率高,灵敏度高,操作简单,一次磁化可检出各方向的缺陷,适于长的对接焊缝探伤,对角焊缝则不适用。
4、触头法
属单方向磁化方法,电极间距可以调节,可根据探伤部位情况及灵敏度要求确定电极间距和电流大小,对于角焊缝可灵活调节,该方法和磁轭法一样,同一部位也要进行两次互相交叉垂直的探伤。
5、线圈法
对于管道圆周及管角接焊缝可以用绕电缆法探伤,属纵向磁化,可发现焊缝及热影响区的纵向裂纹。
在实际的压力容器定检中我所主要使用的只有磁轭法和交叉磁法两种。对于容器对接的纵、环焊缝,此两种方法操作方便、灵敏度高、效率高处于无可替代的地位;对于接管角焊缝,交叉磁法无法检验;活动关节磁轭能较好的解决与容器筒体垂直的接管角焊缝探伤,但对于成一定角度的接管角焊缝则存在一定的困难;而触头法和线圈法则能较好的解决此问题。
三、压力容器无损检测技术选择时应当注意的问题
1、确定无损检测技术实施时间
压力容器质检过程中,检测人员应当根据检测目的,结合容器工况、制造工艺及材质等情况科学、合理地确定无损检测技术的实施时间。由于每一种工件及每一道工序都有属于自己的最佳检测时间,不能颠倒检测循序与检测时间,否则起不到质检效果。比如,锻件超声波探伤一般在锻造完成后,钻孔、精磨等工序加工前进行。
2、选择最合适的无损检测方法
每一种检测方法都具有一定优势和局限性,并不能适用所有工件的质检要求,故对无损检测技术方法选择方面提出了一些要求。在选择最适合的无损检测方法过程中,检测人员应根据实际情况(容器结构、材质、介质、使用条件、实效模式等)灵活地选择无损检测技术,且选择最合适的无损检测方法。
3、应与破坏性检测技术相结合
尽管无损检测技术最大优势就是不破坏试件,有着一般检测技术无法比拟的优越性,但是仍然不能代替破坏性检测技术所发挥的作用和效果。
4、合理组配无损检测技术
实际上,任何一种无损检测技术都不是无所不能的,每一种都具有自身的局限性。因此,在选择无损检测技术过程中检测人员应根据实际需要适当组配无损检测技术,满足不同工件及工况检测的需要。比如,射线对缺陷的定性较为准确,而超声波对缺陷的定性不准,探测裂纹缺陷的灵敏度则较好。因此,在探测裂纹缺陷时就可以采用射线及超声波结合的方式,做到取长补短、获得更多的缺陷信息。
在这里需要注意一点,如果采用两种或两种以上无损检测技术,要求每一种检测技术必须符合相应的合格级别。倘若出现检测结果不一致情况,应以危险度大的评定结果为准,进而确定危险级别。
总结:
检测人员在检测过程中一定需要确定每一种检测技术的实施时间,并根据实际情况适当地综合无检测技术,尽量得到全面的缺陷信息。
参考文献:
[1]吕锡志.浅谈无损检测技术在压力容器检测中的应用[J].科技促进发展,2009,(12).
[2]康新刚.浅论压力容器无损检测技术[J].科技资讯,2010,(14).