隨著時(shí)代的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對產(chǎn)品的安全狀況和產(chǎn)品質(zhì)量以及使用的性能都提出了越來越高的要求，由于無損檢測技術(shù)自身的優(yōu)越性，在壓力容器產(chǎn)品制造和使用中得到廣泛應(yīng)用。

1 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

在利用無損檢測技術(shù)對壓力容器檢驗(yàn)過程中，需要針對無損檢測的口的來對合理確定無損檢測實(shí)施的時(shí)間，這樣才能夠更好的實(shí)現(xiàn)對壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量的正確評價(jià)。由于無損檢測是在不損壞材料、工件及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)施檢測，因此在具體對壓力容器檢測過程中，還要與破壞性檢測技術(shù)進(jìn)行有效配合，即將二者的檢測結(jié)果進(jìn)行對比，以此來準(zhǔn)確對壓力容器的使用性能進(jìn)行評定。

在對壓力容器進(jìn)行無損檢測過程中，需要根據(jù)被檢物的材質(zhì)、加工種類、加工過程及使用過程等來選擇最適宜的檢測方法。同時(shí)還要綜合應(yīng)用多種無損檢測方法，這樣各種檢測方法能夠取長補(bǔ)短，有利于綜合對壓力容器產(chǎn)品的性能進(jìn)行判斷。

利用無損檢測主要是針對材料、鑄鍛件及焊縫中的缺陷進(jìn)行檢查，主要以制造加工過程中的檢查及使用過程中定期檢查為主。通過在制造過程中對原材料、鑄鍛件及焊縫進(jìn)行檢查，來對原材料、鑄鍛件及焊縫的質(zhì)量是否按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造加工進(jìn)行評定，判斷其是否與質(zhì)量要求相符。而且對于壓力容器來講，其在使用過程中每隔一段時(shí)間都要進(jìn)行一次檢查，以此來對新產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行判斷，并對設(shè)備是否需要進(jìn)行修補(bǔ)及報(bào)廢進(jìn)行確定。

2. 壓力容器常用的無損檢測技術(shù)

2.1射線檢測
目前射線檢測按照美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)的定義可分為：照相檢測、實(shí)時(shí)成像檢測、層析檢測和其它射線檢測技術(shù)四類，其中射線照相法是在壓力容器中應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測方法。
射線照相法是指用X射線或γ射線穿透試件，試件中因缺陷存在影響射線的吸收而產(chǎn)生強(qiáng)度差異，通過測量這種差異來探測缺陷，并以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法。射線照相設(shè)備可分為：X射線檢測機(jī)、高能射線檢測設(shè)備、γ射線檢測機(jī)。
射線照相法的特點(diǎn)：
⑴ 可以獲得缺陷的直觀圖像，定位準(zhǔn)確。
⑵ 檢測結(jié)果可直接記錄，可長期保存。
⑶ 對體積型缺陷（如氣孔、夾渣等）檢出率很高，對面積型缺陷（如裂紋、未熔合等）如照相角度不適當(dāng)，容易漏檢。
⑷ 適宜檢驗(yàn)對接焊縫，檢驗(yàn)角焊縫效果較差，不適宜檢驗(yàn)板材、棒材、鍛件等。

2.2超聲檢測
超聲檢測主要用于檢測對接焊縫內(nèi)部埋藏缺陷和壓力容器焊縫內(nèi)表面裂紋，也用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測。超聲檢測可分為超聲檢測、超聲測厚以及超聲波測晶粒度、測應(yīng)力等，有根據(jù)缺陷的回波和底面的回波進(jìn)行判斷的脈沖反射法；有根據(jù)缺陷的陰影來判斷缺陷情況的穿透法，還有由被檢物產(chǎn)生駐波來判斷缺陷情況或者判斷板厚的共振法。目前使用最多的是脈沖反射法。
超聲檢測的特點(diǎn)：
⑴ 面積型缺陷檢測率較高，而體積型缺陷檢測率較低。
⑵ 適宜檢驗(yàn)厚度較厚的工件。
⑶ 適用于各種試件，包括對接焊縫、角焊縫、T形焊縫、板材、管材、棒材、鍛件、復(fù)合材料等。
⑷ 檢驗(yàn)成本低、速度快，檢測儀器體積小、重量輕，現(xiàn)場使用比較方便。
⑸ 無法得到缺陷直觀圖像、定位困難、定量精度不高。
⑹ 檢驗(yàn)結(jié)果無直接見證記錄。


2.3 磁粉檢測
磁粉檢測是基于缺陷處漏磁場與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。其原理就是鐵磁性材料在磁化后內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁力線密度增大幾百倍到幾千倍，如果材料中存在不連續(xù)（主要包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性），磁力線會(huì)發(fā)生畸變，部分磁力線就有可能溢出材料表面，從空間穿過，形成漏磁場，漏磁場的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。
磁粉檢測的特點(diǎn)：
⑴ 適宜鐵磁材料檢測，不能用于非鐵磁材料檢測。
⑵ 可以檢出表面和近表面缺陷，不能用于檢查內(nèi)部缺陷。
⑶ 檢測靈敏度很高，可以發(fā)現(xiàn)極細(xì)小的裂紋以及其他缺陷。
⑷ 檢測成本低，速度快。
⑸ 工件的形狀和尺寸有時(shí)對檢測有影響，因此難以磁化而無法檢測。


2.4 滲透檢測
元件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間，滲透液可以滲進(jìn)表面開口的缺陷中；經(jīng)去除元件表面多余的滲透液后，再在元件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下，缺陷處的滲透液痕跡被顯示，從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。
滲透檢測的特點(diǎn)：
⑴ 可以用于除了疏松多孔性材料外任何種類的材料。
⑵ 同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次操作就可大致做到全面檢測。
⑶ 元件表面光潔度影響大，檢測結(jié)果容易受操作人員水平影響。
⑷ 可以檢測出表面開口的缺陷，但對埋藏缺陷或閉合型的表面缺陷無法檢出。
(5)檢測靈敏度比磁粉檢測低。



2.5 衍射時(shí)差法超聲檢測（TOFD）
TOFD檢測技術(shù)是在不連續(xù)缺陷的尖端產(chǎn)生波形的轉(zhuǎn)換，當(dāng)它轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生衍射波，這個(gè)衍射波覆蓋了較大的角度范圍，那么衍射波就會(huì)檢測出所存在的缺陷，記錄信號(hào)的飛越時(shí)間就可以測量出缺陷的高度，那么就可以對缺陷就行定量，缺陷尺寸通常是被定義為衍射信號(hào)的飛越時(shí)間差，信號(hào)波幅與缺陷定量沒關(guān)系。

TOFD檢測技術(shù)是采用一發(fā)一收兩個(gè)脈沖探頭進(jìn)行檢測，探頭相對于焊縫中心線對稱布置。發(fā)射探頭產(chǎn)生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，當(dāng)聲波脈沖傳送到接收探頭一端，第一個(gè)信號(hào)就到達(dá)接收探頭的一端，這個(gè)就是側(cè)向波，側(cè)向波是在被檢工件表面下傳播。如果沒有缺陷的存在，那么第二個(gè)到達(dá)接收探頭的信號(hào)將是底面回波。接收探頭通過接收缺陷尖端的衍射信號(hào)及其時(shí)差來確定缺陷的位置和自身高度。

TOFD檢測的特點(diǎn)：
⑴ 一次掃描幾乎能夠覆蓋整個(gè)焊縫區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)非常高的檢測速度。
⑵ 檢測率很高，容易檢出方向性不好的缺陷。
⑶ 能夠發(fā)現(xiàn)各種類型的缺陷，對缺陷的走向不敏感。
⑷ 可以識(shí)別向表面延伸的缺陷。
⑸ 對缺陷垂直方向的定量和定位非常精準(zhǔn)，精度誤差小于1mm。
⑹ 和脈沖反射法相結(jié)合時(shí)檢測效果更好，覆蓋率100％。



3 無損檢測在壓力容器上的應(yīng)用特點(diǎn)

3.1 無損檢測要與破壞性檢測相結(jié)合
無損檢測技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，但本身還有一定的局限性，不能代替破壞性檢測。在壓力容器設(shè)備進(jìn)行評價(jià)時(shí)，應(yīng)將無損檢測結(jié)果與破壞性檢測結(jié)果進(jìn)行對比和驗(yàn)證，才能作出正確的判斷。例如液化石油氣鋼瓶除了無損檢測外還要進(jìn)行爆破試驗(yàn)。評價(jià)焊接接頭質(zhì)量除了要進(jìn)行無損檢測外還要切取試樣進(jìn)行力學(xué)性能分析，有時(shí)還要做金相和斷口檢驗(yàn)。

3.2 正確選擇無損檢測的實(shí)施時(shí)機(jī)
壓力容器無損檢測時(shí)，應(yīng)根據(jù)檢測目的，結(jié)合設(shè)備工況、材質(zhì)和制造工藝特點(diǎn)，正確選擇無損檢測的實(shí)施時(shí)機(jī)。例如，拼接封頭應(yīng)在成形后進(jìn)行無損檢測；有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)在至少焊接完成24小時(shí)后進(jìn)行無損檢測；有再熱裂紋傾向的材料應(yīng)在熱處理后增加一次無損檢測；標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于或等于540MPa的低合金鋼制壓力容器，在耐壓試驗(yàn)后，還應(yīng)該對焊接接頭進(jìn)行表面無損檢測。

3.3 選擇適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法
對壓力容器設(shè)備進(jìn)行無損檢測時(shí)，由于各種檢測方法都有一定的特點(diǎn)，不能適用所有工件和所有缺陷，為提高檢測結(jié)果的可靠性，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、失效模式及預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向，選擇最合適的無損檢測方法。

3.4 綜合應(yīng)用各種無損檢測方法
在無損檢測中，必須認(rèn)識(shí)到任何一種無損檢測方法都不是萬能的，每種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，在無損檢測中，如果可能，不要只采用一種無損檢測方法，應(yīng)盡可能多采用幾種檢測方法，互相取長補(bǔ)短，取得更多的缺陷信息，從而對實(shí)際情況有更清晰的了解，以保證壓力容器設(shè)備的安全長周期運(yùn)行。

4 壓力容器檢驗(yàn)中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

4.1 超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用

利用超聲波無損檢測技術(shù)對壓力容器檢測過程中，主要依賴于超聲波的傳播反射原理來判斷壓力容器的缺陷。超聲波無損檢測方法在壓力容器制造過程中應(yīng)用較為于一體，通常會(huì)利用超聲波脈沖型反射式探傷儀來進(jìn)行探測，能夠準(zhǔn)確對壓力容器鍛件、焊縫內(nèi)缺陷等進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗(yàn)。在壓力容器檢驗(yàn)過程中，超聲波探傷儀具有較多的優(yōu)勢，而且不會(huì)對人體產(chǎn)生危害。

4.2 磁粉檢測方法的應(yīng)用

在壓力容器檢驗(yàn)中，磁粉檢測方法的應(yīng)用具有非常重要的意義。主要是針對壓力容器表而采用鐵磁性材料的清況，由于其受到磁粉磁化作用會(huì)形成特定的漏磁場，這樣在設(shè)備表而會(huì)有磁痕留下，以此來判斷壓力容器的缺陷形態(tài)、位置、大小及程度等。在壓力容器檢驗(yàn)過程中，利用磁粉無損檢測技術(shù)具有較好的靈敏性，同時(shí)也是最常采用的一種檢測方法。而且利用磁粉檢測技術(shù)還能夠?qū)﹁F磁性材料中的白點(diǎn)、裂紋及折疊等質(zhì)量缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。

4.3 滲透檢測技術(shù)的應(yīng)用

在對壓力容器表面部位缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)過程中，通常會(huì)采用滲透無損檢測方法。其主查利用顯像劑液體，使其能夠滲透到壓力容器表而開口缺陷中，針對液體表現(xiàn)出來的毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，以此來獲取到壓力容器表而存在的不足及缺陷。滲透檢測技術(shù)在對壓力容器檢驗(yàn)過程中，其只針對表現(xiàn)缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)。

4.4 磁記憶檢測方法的應(yīng)用

磁記憶檢測方法在壓力容器檢驗(yàn)過程中應(yīng)用時(shí)，通常都是針對壓力容器材料的疲勞損傷進(jìn)行檢驗(yàn)。即在具體檢驗(yàn)過程中，通過利用磁化技術(shù)來對壓力容器進(jìn)行充分磁化，并與磁化測量的數(shù)據(jù)有效結(jié)合，從而分析和判斷壓力容器材料的疲勞性損傷情況。壓力容器在使用過程中，受壓力和溫度的影響下，其受力較為集中的部分容易出現(xiàn)疲勞性損傷，即出現(xiàn)不同程度的腐蝕及裂紋等現(xiàn)象。一旦這種疲勞性損傷較為嚴(yán)重時(shí)，則會(huì)影響壓力容器使用過程中的安全性。

因此利用磁記憶檢測方法來對壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)，具體檢驗(yàn)過程中主要是針對壓力容器的焊接硬度和焊縫進(jìn)行檢測，同時(shí)還要與其他無損檢測方法進(jìn)行有效結(jié)合，這樣共同配合下進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠得到全而準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，有效的保證壓力容器使用的安全性。

4.5 電磁渦流檢測技術(shù)的應(yīng)用

在利用電磁渦流檢測技術(shù)來對壓力容器檢驗(yàn)過程中，其以交變磁場作為主要依據(jù)，當(dāng)電磁與壓力容器接近過程中能夠產(chǎn)生一種封閉環(huán)狀電流，即電磁渦流。在具體檢測過程中，主要是利用渦流在壓力容器不同部位的差異性反應(yīng)來對不同部位的缺陷進(jìn)行確定。在實(shí)際檢測過程中，如果電磁渦流具有二盼平衡的狀態(tài)時(shí)，則表而壓力容器沒有缺陷及不足。

但當(dāng)電磁渦流發(fā)生變化時(shí)，則表明導(dǎo)致其發(fā)生變化的部位存在缺陷。利用電磁渦流檢測技術(shù)對壓力容器檢測過程中，能夠準(zhǔn)確找到壓力容器存在缺陷及不足的位置，因此在實(shí)際檢驗(yàn)過程中具有廣泛的應(yīng)用。

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