对球冠形封头压力容器的检测工作的探讨

 　　无损检测技术在压力容器制造中起着重要的作用，为球冠形封头压力容器设备的安全可靠运行起到重要保障和技术支撑作用。为实现无损检测技术的可持续发展，需要提倡一些新的无损检测理念和新的检测思路。以健康监测、集成检测和数据融合，以及数字化、图像化和信息化为典型标志的绿色无损检测可能就是未来值得发展的检测技术。无损检测技术是一项典型的具有低投入、高产出特点的工程应用技术，是一门应用性极强的技术，并且有着广泛的发展和应用空间。
　　1、压力容器及无损检测技术的含义
　　无损检测技术是在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。压力容器是一种可能引起爆炸或中毒等危害性较大事故的特种设备，一旦发生爆炸或泄漏，往往并发火灾、中毒、污染环境等灾难性事故，所以压力容器比一般机械设备有更高的安全要求。检测是压力容器安全管理的重要环节，压力容器检测的目的就是防止压力容器发生失效事故，特别是预防危害最严重的破裂事故发生。因此，锥形封头压力容器检测的实质就是失效的预测和预防。随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全性，使用可靠性提出越来越高的要求，由于无损检测技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。
　　2、无损检测技术的特点和选用
　　无损检测的特点，无损检测应与破坏性检测相结合，无损检测的最大特点是在不损伤材料、工件和结构的前提下进行检测，具有一般检测所无可比拟的优越性。但是无损检测技术自身还有局限性，不能代替破坏性检测。正确选用实施无损检测的时间，在进行承压设备无损检测时，应根据检测目的，结合设备工况、材质和制造工艺的特点，正确选用无损检测实施时间。正确选用最适当的无损检测方法，对于承压设备进行无损检测时，由于各种检测方法都具有一定的特点，不能适用于所有工件和所有缺陷，应根据实际情况，灵活地选择最合适的无损检测方法。综合应用各种无损检测方法，在无损检测中，任何一种无损检测方法都不是万能的。因此，在无损检测中，应尽可能多采用几种检测方法，互相取长补短，取得更多的缺陷信息，从而对实际情况有更清晰的了解。无损检测技术的选用应在遵循承压设备安全技术法规和相关产品标准及有关技术文件和图样规定的基础上，根据承压设备结构、材质、制造方法、介质、使用条件和失效模式，选择最合适的无损检测方法。射线和超声检测适用于检测承压设备的内部缺陷；磁粉检测适用于检测铁磁性材料制承压设备表面和近表面缺陷；渗透检侧适用于检测非多孔性金属材料和非金属材料制承压设备表面开口缺陷；涡流检测适用于检测导电金属材料制承压设备表面和近表面缺陷。凡铁磁性材料制作的承压设备和零部件，应采用磁粉检测方法检测表面或近表面缺陷，确因结构形状等原因不能采用磁粉检测时方可采用渗透检测。
　　3、压力容器无损检测技术的具体方法
　　射线检测，射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，对于人体不能进入的椭圆封头压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用扮或Se等同位素进行Y线照相。射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷检出率高，对体积型缺陷，如果照相角度不适当，容易漏检。超声波检测，超声检测是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，且超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。磁粉检测，磁粉检测是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等几个阶段，磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表而裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料、工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。渗透检测，渗透检测是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表而开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗入工件表而开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料，随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低，缺陷显示直观，检测灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围六对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。声发射检测，声发射是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号，根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。磁记忆检测，磁记忆检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响，易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹，在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现椭圆形封头压力容器存在的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查，从而发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备，不要求专门的磁化装置，具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区，能够确定金属层滑动而位置和产生疲劳裂纹的区域，能显示出裂纹在金属组织中的走向，确定裂纹是否继续发展。
　　压力容器的检测工作可以通过合理选择无损检测技术来完成，可以根据情况及具体的检测内容将无损检测技术进行综合的应用，以确保压力容器检测工作的全面实施。同时还应对无损检测技术继续进行深入研究，从而促进压力容器检测工作的顺利进行。
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