关于锅炉压力容器无损检测技术分析

摘 要：随着我国经济的快速发展，近年来在工业及民用生产生活中压力容器应用越来越广泛。由于压力容器工作环境的特殊性，这也使其自身危险因素较多。锅炉作为压力容器中非常重要的一款设备，在使用过程中容易发生爆炸，因此需要做好定期检验工作，利用无损检测技术来对锅炉材料、零部件及内部结构缺陷进行探测、鉴别和判断，从而提高锅炉运行的安全性。

关键词：锅炉；压力容器；无损检测技术；技术要点

中图分类号：TG115 文献标识码：A

锅炉作为一种特种设备，在运行过程中需要承受火焰加热所带来的高温和高压，存在着泄漏及爆炸的危险，因此在锅炉设计、安装、运行及检验等过程中需要严格地进行控制，保证锅炉运行的安全。同时我国也颁布了一系列有关于锅炉控制的规章制度，并通过一些非破坏性检测方法和措施来提高锅炉运行的安全性。无损检测技术即是预防锅炉运行的一项重要检测技术。锅炉作为承压设备，需要承受高压、高温及腐蚀等作用的影响，因此可以利用无损检测技术来对锅炉各个部位是否存在缺陷进行探测和判断，以保证锅炉运行的安全性和可靠性。

1.无损检测技术及选用原则

在应用无损检测技术过程中，不会对被检测对象的使用对象带来影响和损害，主要是利用物体的电磁、光、声等原理技术来对设备、零件及材料的物理、化学及缺陷等参数进行检测，在具体检测过程中，需要针对对象的产品标准、技术规格及等各项参数来采取适宜的技术，不会对被检测对象带来破坏性，具有可靠、全面等特点，不仅有效地提高检测的效率，而且有效地保障了压力容器运行的安全。在选用哪种无损检测技术时，需要遵循相应的选用原则上：

（1）需要与破坏性检测有效结合。无损检检测是在不损坏材料、工件及结构的情况下进行检测，但却不能代替破坏性检测，因此在无损检测技术应用时需要与破坏性检测有效结合。

（2）无损检测的时机要正确。在对锅炉进行无损检测时，需要根据锅炉检测的目的，并与锅炉运行工况、自身结构、材质及制造工艺有效结合，从而选用正常的无损检测时机。

（3）选择最佳的无损检测方法。锅炉作为承压设备在进行无损检测时，需要针对各种检测方法的特点来选择适宜的检测方法，在选择检测方法时，需要根据实际情况灵活选择。例如部分不锈钢材质由于其磁性较弱，在选择检测方法则应该选择渗透检测，不宜选择磁粉检测。对于钢板中的缺陷，由于多数与板面处于平行状态，因此在检测时不宜选择射线检测，而应该选择超声波检测。

2.锅炉压力容器的无损检测技术

2.1 超声无损检测技术

超声波作为一种机械波，在超声无损检测技术中多采用1.2MHz～3.5MHz的超声波，不仅检测速度较快，而且具有较强的穿透力。超声无损检测技术是当前压力容器检测中较常采用的一项检测技术，在具体检测过程中，可以从工件表面沿周以倾斜角射入，并使其在管壁内以锯齿形的路线进行传播。对于无缝钢管进行横向缺陷检测时，波束可以沿轴向倾斜入射。而且在检测过程中，回波高度会在荧光屏上显现出来，并明显地将回波路径呈现出来，同时将其与试块的人工缺陷回波进行对比，以此来对无缝钢管的合格度来进行判断。

在利用超声波对锅炉压力容器进行检测时，通常适用于锻铁皮缺陷，特别是超声波检测技术对于锻件内的面积型缺陷具有非常好的适用性，因此在超声波检测时，多以锻件作为主要的检测对象。同时，超声波检测技术还能够对焊缝中存在的未迷倒、未焊透、夹渣、裂缝等缺陷问题进行有效检测。另外，利用超声波对铸件进行检测时会受到杂波干扰，所以只有在对铸件检测要求较低的情况下才会选择超声波技术来完成检测任务。

2.2 磁粉无损检测技术

磁粉无损检测技术还可以称为磁粉探伤法，在检测过程中主要是利用磁性材料的磁化性能，检测灵敏度较高。在利用磁粉无损检测技术过程中，由于被磁化的工件表面磁力线会形成不连续性的缺陷，从而使局部发生畸变，并进而形成漏磁场，在这种情况下，工件表面存在的磁粉则会被吸附在漏磁场上，在光照条件下能够发现有磁痕存在，从而检测出工件表面的缺陷位置和形态，并对缺陷的严重程度和大小状况进一步明确。

利用磁粉无损检测技术过程中，其具有较显著的优势，在具体检测过程中，工件大小和形状都不会对检测过程带来影响，而且具有较高的灵敏度，能够检测出微米级的裂纹宽度，并对工件缺陷的位置、形状有大小等信息明确表示出来，并通过对数据进行分析来进一步明确缺陷的性质。磁粉检测技术工艺十分简单，检测成本较低，但其检测效率较高。但磁粉检测技术也存在自身的缺点，当检测过程中探测深度只有1mm～2mm左右时，只能检测出工件近表面及表面缺陷，无法对缺陷的埋深及高度进行判定。部分工件对于表面条件要求较高时，在检测过程中工件表面不能有油脂及附屬黏浊物等。另外，磁粉无损检测技术只适用于铁磁性材料的检测工作，而且缺陷与磁场方向夹角还需要在45°～90°范围内。

利用磁粉检测方法对正常使用的压力容器进行检测时，能够将压力容器工作过程中的存在的应力腐蚀及疲劳裂纹等缺陷有效地检测出来，另外，还能够对制造过程中压力容器进行有效检测，特别是焊接时、焊接坡口、锻钢零件及焊缝表面质量等都很深刻以利用磁粉检测方法进行检测。

2.3 电磁涡流无损检测技术

在接近被检测物体时，利用交变磁场，在被检测物体中电磁感应产生密闭式环状电流，即涡流，对容器进行检测。电磁涡流无损检测技术的应用，主要利用被测物性质、缺陷位置、磁导率、电导率等因素对涡流的影响，从原激发磁场的参数变化对检测对象的损害部位、缺陷位置进行判断。在压力容器的具体检测中，对检测对象相应区域内的电流形状进行观察，通过电流形状判断检测内部的电磁场干扰状况，从而判断物体缺陷。

例如，在实际检测中，如果在所检测的压力容器区域，电涡流为层状，且分布均匀，直线流动，那么涡流便会对垂直于被测试件的磁场进行感应，当物体在该区域存在缺陷时，其涡流流动将会变化，垂直磁场也会相应改变，从而显示物体缺陷。同时，将磁光感应器件平行放置于磁场中，对垂直磁场变化进行成像，具体显示缺陷位置。电磁涡流无损检测多适用于压力容器壳体腐蚀情况检测，具有可靠性强、自动化等优势

2.4 射线无损检测技术

射线检测的基本原理为：射线在穿透工件时，因工件介质的阻力影响会逐渐减弱，其减弱的程度主要由射线穿透的介质厚度及工件的阻力系数决定；当工件含有缺陷问题时，构造缺陷物质的阻力系数与工件基本物质的阻力系数会存在较大差别，所以射线在穿过工件完好部位及缺陷部位时会表现出不同的射线强度；安置在工件后部的X光感光胶片的感光程度会因射线强度差异而表现出不同，待胶片处理后，完好部位及缺陷部位会形成不同黑度的影响，根据黑度范围及位置，即可判别工件中缺陷部位及大小。

利用射线无损检测技术时，胶片经过处理后能够对受检工件材料内部缺陷以更直观的影像显示出来，有效地提高了定量和定性检测结果。利用射线检测技术在对夹渣、气孔等体积型缺陷问题进行检测时具有较高的灵敏度。同时利用射线检测技术所检测出来的结果可以进行长期保存。但射线检测成本较高，而且需要检测人员做好自身的防护，在检测过程中，当存在着未熔合及裂纹等面积型缺陷时，一旦检测过程中所选角度不合理，则会导致漏检问题发生。利用射线对压力容器进行无损检测时，更适用于压力容器制造过程中的焊缝检测。

2.5 渗透无损检测技术

在渗透检测技术中主要是利用毛细现象的作用，利用渗透剂作用于试件表面，由于渗透剂中主要是着色染料或是荧光染料，因此当渗透剂渗入到各类开口于表面的细小制度缺陷中时，并将依附在试件表面上多余的渗透剂清除掉，等其试件表面渗入的渗透剂干燥后，再施加显像剂，由此来对一些细小缺陷进行检测。在具体应用过程中，多是对于各种金属、非金属、磁性及非磁性材料工件的表面开口缺陷采用渗透无损检测技术，此技术具有较高的适用性，而且检测结果也较为理想，但多孔性材料不能利用渗透检测方法。

结语

无损检测技术在锅炉压力容器检测中具有非常重要的作用，可以利用无损检测技术来对锅炉使用部件、原材料等进行检测，能够准确将缺陷零件及材料及时筛除出去，不仅能够把好锅炉制造关，而且有利于锅炉产品质量的提高。因此需要加大對无损检测技术在锅炉检测中的应力，并加强对无损检测技术的研究力度，有效地提高无损检测技术的水平，为压力容器使用的安全性和可靠性奠定良好的基础。

参考文献

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[2]闰明慧.压力容器无损检测技术的应用[J].黑龙江科技信息，2011（21）：80-81.

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