论文部分内容阅读
摘要：承压设备就是我们生产生活中常见的压力容器，在使用压力容器的时候必须十分注意，因为压力容器本身就存在着一定的危险性。承压设备的无损检测就是为了检测出压力容器是否存在危险和质量隐患，以保证人们在使用的过程中能减少危险。因此，研究承压设备无损检测与评价技术发展现状具有十分重要的现实意义。本文首先对无损检测与评价在承压设备中的重要作用进行了概述，详细探讨了承压设备无损检测技术，旨在实现承压设备的运行安全。
关键词：承压设备；无损检测评价技术；发展现状
承压特种设备，是一种被广泛运用于生产和生活领域，但因自身存在巨大的潜在危险，（这种危险主要是因为它本身要承受内部或外部的高温、高压、或低压、或有毒、有害、腐蚀性强的介质，所以对设备从生产到作业运转的要求都极为严格）一旦发生失效事故就会给人们的财产和生命安全带来难以估量的危害的密闭设备。包括我们通常所见的锅炉、压力容器和压力管道等。我们在日常生活中也不难看到或听到有关承压设备发生失效事故的报道，可以说承压特种设备与我们的生活息息相关。因此对承压设备进行全方面、全过程检测，保障其安全运转势在必行。承压特种设备的检测技术有很多，最被广泛使用的是无损检测技术，因为该技术的最大优点是区别于破坏性试验，可以在保障设备固有性质和原有状态的情况下进行无损伤的检测。
1 无损检测与评价在承压设备中的重要作用
影响承压设备安全的因素包括建造和使用两个阶段。在承压设备的建造阶段，需要进行无损检测的为原材料和元件生产、制造和安装三个环节，无损检测的主要目的是发现原材料和元件生产过程中产生的冶金缺陷与制造和安装过程中产生的焊接缺陷。在承压设备的使用阶段，需要周期性进行不停机检验和停机开罐检验，在这两个检验的过程中均需要采用无损检测来发现承压设备在使用过程中产生的开裂、腐蚀、材料劣化、疲劳损伤、高温蠕变损伤等缺陷，并对这些缺陷对承压设备的危险或危害程度进行分级评价，为承压设备继续使用的安全评价和剩余寿命评估提供依据。
2 承压设备无损检测技术
2.1超声（UT）
超声检测是通过把超声波入射线被检测对象的一面，然后在同一面接受从缺陷处反射回的缺陷回波，根据回波的波幅还有特性来确定缺陷的位置和相对尺寸。超声检测适用于下列材料制作成的承压设备：板材、复合板材、碳钢和低合金钢锻件、管材、棒材、奥氏体不锈钢锻件等锅炉、压力容器及压力管道原材料和零部件的检测；也适用于锅炉、压力容器及压力管道对接焊缝、T型焊缝、角焊缝以及堆焊层等的检测。
超声检测可以很好地检测出承压缺陷的面积型缺陷，对于厚度较大的工件检测效果十分突出。并且检测成本低廉，速度快。但是由于其无法得出设备缺陷处的直观图像所以精准度较差，且不能有直接记录检测结果。
2.2射线（RT）
射线检测通过利用射线通过被检设备时会产生吸收和散射的特性，测量焊缝因缺陷的存在使得穿透射线强度的变化来确定缺陷平面投影的位置、大小。射线检测适用于锅炉、压力容器及压力管道金属材料板和管的熔化焊对接接头的检测，用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镍及镍合金。射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。T型焊缝、角焊缝以及堆焊层的检测一般也不采用射线检测。
射线检测可获得缺陷图像并且能够有直接的底片记录，所检测到的缺陷的投影图像和定性也都能够被准确的表现出来，因此可以通过此方法判定缺陷的性质。但是由于射线无法穿过厚度过厚的工件，因此会受到设备的结构和检测现场条件等影响。因受到许多限制，体积型缺陷比面积型缺陷更容易被检出。最后射线检测还未因成本颇高，易对人体造成伤害等原因，不宜长期多次使用。
3.3磁粉（MT）
磁粉检测是利用铁磁性工件被磁化过后工件中存在不连续性而使磁力线发生变化，部分磁力线还可能溢出设备表面从空间穿过，形成漏磁场吸附磁粉。所以磁粉检测被广泛运用于铁磁性材料表面检测。磁粉检测适用于铁磁性材料制板材、复合板材、管材以及锻件等表面和近表面缺陷的检测；也适用于铁磁性材料对接焊接接头、T型焊接接头以及角焊缝等表面和近表面缺陷的检测。磁粉检测不适用非铁磁性材料的检测。
磁粉检测通常能确定表面和近表面缺陷的位置、大小和形状。因磁粉灵敏度极高，故可以发现不易被察觉的微小缺陷，成本低廉，检测时间快。但是磁粉检测适用范围较小，只适用于铁磁性的检测，被检工件的尺寸和形状也会影响到检测的效果。
3.4渗透（PT）
渗透检测通常毛细作用来确定被检工件表面开口缺陷的位置、尺寸和形状。渗透检测适用于板材、复合板材、锻件、管材和焊缝表面开口缺陷的检测。渗透检测不适用多孔性材料的检测。
渗透检测的有点在于对形状复雜的工件的表面进行检测之时，可以较为有效地查出复杂缺陷，并且检测现场无需大型设备，也不需要用水用电。但是因为渗透检测的原理限制，渗透检测不宜用于多孔工件，对于隐蔽性强和闭合性缺陷也无法检出。且渗透检测程序复杂，检测速度慢，成本相对较高，对操作人员的技术水平要求也高，故需要在技术条件允许和资金允许的条件下采用较为合适。
3 结束语
综上所述，关于承压设备无损检测与评价技术发展现状的研究对承压设备的安全运行具有重要的作用。因此，必须进一步提高承压设备无损检测技术，这样才能保障承压设备的运行安全。
参考文献：
[1]张荦. 试论承压类特种设备无损检测[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017（02）：236.
[2]沈功田. 承压设备无损检测与评价技术发展现状[J]. 机械工程学报，2017，53（12）：1-12.
[3]刘昕. 探究超声无损检测在承压类设备检测中的应用[J]. 化工管理，2015（23）：7+9.
[4]沈功田，胡斌. 大型承压设备不停机电磁无损检测技术及应用[J]. 中国特种设备安全，2016，32（01）：6-12.
[5]徐彤，张雪涛，桂乐乐，王汉奎，孙超，赵博，宋明，翟建明. 特种设备材料性能研究与评价试验室建设与发展[J]. 中国特种设备安全，2016，32（10）：69-78.
关键词：承压设备；无损检测评价技术；发展现状
承压特种设备，是一种被广泛运用于生产和生活领域，但因自身存在巨大的潜在危险，（这种危险主要是因为它本身要承受内部或外部的高温、高压、或低压、或有毒、有害、腐蚀性强的介质，所以对设备从生产到作业运转的要求都极为严格）一旦发生失效事故就会给人们的财产和生命安全带来难以估量的危害的密闭设备。包括我们通常所见的锅炉、压力容器和压力管道等。我们在日常生活中也不难看到或听到有关承压设备发生失效事故的报道，可以说承压特种设备与我们的生活息息相关。因此对承压设备进行全方面、全过程检测，保障其安全运转势在必行。承压特种设备的检测技术有很多，最被广泛使用的是无损检测技术，因为该技术的最大优点是区别于破坏性试验，可以在保障设备固有性质和原有状态的情况下进行无损伤的检测。
1 无损检测与评价在承压设备中的重要作用
影响承压设备安全的因素包括建造和使用两个阶段。在承压设备的建造阶段，需要进行无损检测的为原材料和元件生产、制造和安装三个环节，无损检测的主要目的是发现原材料和元件生产过程中产生的冶金缺陷与制造和安装过程中产生的焊接缺陷。在承压设备的使用阶段，需要周期性进行不停机检验和停机开罐检验，在这两个检验的过程中均需要采用无损检测来发现承压设备在使用过程中产生的开裂、腐蚀、材料劣化、疲劳损伤、高温蠕变损伤等缺陷，并对这些缺陷对承压设备的危险或危害程度进行分级评价，为承压设备继续使用的安全评价和剩余寿命评估提供依据。
2 承压设备无损检测技术
2.1超声（UT）
超声检测是通过把超声波入射线被检测对象的一面，然后在同一面接受从缺陷处反射回的缺陷回波，根据回波的波幅还有特性来确定缺陷的位置和相对尺寸。超声检测适用于下列材料制作成的承压设备：板材、复合板材、碳钢和低合金钢锻件、管材、棒材、奥氏体不锈钢锻件等锅炉、压力容器及压力管道原材料和零部件的检测；也适用于锅炉、压力容器及压力管道对接焊缝、T型焊缝、角焊缝以及堆焊层等的检测。
超声检测可以很好地检测出承压缺陷的面积型缺陷，对于厚度较大的工件检测效果十分突出。并且检测成本低廉，速度快。但是由于其无法得出设备缺陷处的直观图像所以精准度较差，且不能有直接记录检测结果。
2.2射线（RT）
射线检测通过利用射线通过被检设备时会产生吸收和散射的特性，测量焊缝因缺陷的存在使得穿透射线强度的变化来确定缺陷平面投影的位置、大小。射线检测适用于锅炉、压力容器及压力管道金属材料板和管的熔化焊对接接头的检测，用于制作焊接接头的金属材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镍及镍合金。射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。T型焊缝、角焊缝以及堆焊层的检测一般也不采用射线检测。
射线检测可获得缺陷图像并且能够有直接的底片记录，所检测到的缺陷的投影图像和定性也都能够被准确的表现出来，因此可以通过此方法判定缺陷的性质。但是由于射线无法穿过厚度过厚的工件，因此会受到设备的结构和检测现场条件等影响。因受到许多限制，体积型缺陷比面积型缺陷更容易被检出。最后射线检测还未因成本颇高，易对人体造成伤害等原因，不宜长期多次使用。
3.3磁粉（MT）
磁粉检测是利用铁磁性工件被磁化过后工件中存在不连续性而使磁力线发生变化，部分磁力线还可能溢出设备表面从空间穿过，形成漏磁场吸附磁粉。所以磁粉检测被广泛运用于铁磁性材料表面检测。磁粉检测适用于铁磁性材料制板材、复合板材、管材以及锻件等表面和近表面缺陷的检测；也适用于铁磁性材料对接焊接接头、T型焊接接头以及角焊缝等表面和近表面缺陷的检测。磁粉检测不适用非铁磁性材料的检测。
磁粉检测通常能确定表面和近表面缺陷的位置、大小和形状。因磁粉灵敏度极高，故可以发现不易被察觉的微小缺陷，成本低廉，检测时间快。但是磁粉检测适用范围较小，只适用于铁磁性的检测，被检工件的尺寸和形状也会影响到检测的效果。
3.4渗透（PT）
渗透检测通常毛细作用来确定被检工件表面开口缺陷的位置、尺寸和形状。渗透检测适用于板材、复合板材、锻件、管材和焊缝表面开口缺陷的检测。渗透检测不适用多孔性材料的检测。
渗透检测的有点在于对形状复雜的工件的表面进行检测之时，可以较为有效地查出复杂缺陷，并且检测现场无需大型设备，也不需要用水用电。但是因为渗透检测的原理限制，渗透检测不宜用于多孔工件，对于隐蔽性强和闭合性缺陷也无法检出。且渗透检测程序复杂，检测速度慢，成本相对较高，对操作人员的技术水平要求也高，故需要在技术条件允许和资金允许的条件下采用较为合适。
3 结束语
综上所述，关于承压设备无损检测与评价技术发展现状的研究对承压设备的安全运行具有重要的作用。因此，必须进一步提高承压设备无损检测技术，这样才能保障承压设备的运行安全。
参考文献：
[1]张荦. 试论承压类特种设备无损检测[J]. 城市建设理论研究（电子版），2017（02）：236.
[2]沈功田. 承压设备无损检测与评价技术发展现状[J]. 机械工程学报，2017，53（12）：1-12.
[3]刘昕. 探究超声无损检测在承压类设备检测中的应用[J]. 化工管理，2015（23）：7+9.
[4]沈功田，胡斌. 大型承压设备不停机电磁无损检测技术及应用[J]. 中国特种设备安全，2016，32（01）：6-12.
[5]徐彤，张雪涛，桂乐乐，王汉奎，孙超，赵博，宋明，翟建明. 特种设备材料性能研究与评价试验室建设与发展[J]. 中国特种设备安全，2016，32（10）：69-78.