宋文華

(沈陽(yáng)特種設(shè)備檢測(cè)研究院,遼寧沈陽(yáng) 110000)

壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可靠性對(duì)比分析

宋文華

(沈陽(yáng)特種設(shè)備檢測(cè)研究院,遼寧沈陽(yáng) 110000)

壓力容器是一種可能引起爆炸或中毒等危害性較大事故的特殊設(shè)備,其安全檢測(cè)尤為重要。射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)技術(shù)作為應(yīng)用較為普遍的檢測(cè)技術(shù),所以對(duì)于壓力容器來(lái)講也是各有利弊,由此本文主要對(duì)兩種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)及可靠性進(jìn)行了比較。

比較 壓力容器 檢測(cè)技術(shù) 射線檢測(cè) 超聲波檢測(cè) 無(wú)損檢測(cè)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)科學(xué)非常重視，一個(gè)國(guó)家發(fā)展力的水平就取決于這個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新中國(guó)成立后，我國(guó)國(guó)民生活水平不斷提高，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)事業(yè)也被逐漸的重視起來(lái)，俗話說(shuō)，科學(xué)的發(fā)展決定國(guó)家的發(fā)展。只有發(fā)展好科學(xué)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平，國(guó)民的總體素質(zhì)才會(huì)提高?，F(xiàn)如今，科學(xué)對(duì)于一個(gè)國(guó)家是非常重要的，他反映著一個(gè)國(guó)家的未來(lái)，一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，只有把科學(xué)技術(shù)提高上去，未來(lái)才會(huì)有更多的未被探知的創(chuàng)造出現(xiàn)在我們的生活中為我們制造出一個(gè)個(gè)驚喜，讓我們的生活更加絢爛多彩，讓我們的視野得到開拓，讓我們的精神生活得到了滿足，開發(fā)了我們的智力與探索未知的潛能，向著未知的世界摸索著，發(fā)現(xiàn)未知宇宙的奧秘。以下是我針對(duì)壓力容器技術(shù)檢測(cè)所提出來(lái)的注意事項(xiàng)，以供參考。

1 射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)比較

1.1 射線檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：(1)可獲得缺陷的投影圖象，比較直觀。(2)射線檢測(cè)有底片的直接記錄。

缺點(diǎn)：(1)射線的輻射對(duì)人體有害體積型缺陷(夾渣、氣孔等)檢出率很高，而面積型缺陷(未熔合、裂紋)的檢出率較低。(2)只適合對(duì)薄板的檢測(cè)。(3)體積型缺陷(夾渣、氣孔等)檢出率很高，而面積型缺陷

(未熔合、裂紋)的檢出率較低。(4)檢測(cè)成本高，檢測(cè)的速度慢。(5)適合檢測(cè)對(duì)接焊縫，但對(duì)角焊縫的檢測(cè)效果較差。

1.2 超聲波檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：(1)成本低，檢測(cè)速度快，設(shè)備體積小，重量輕。(2)應(yīng)用范圍廣，適合對(duì)各類工件、焊縫進(jìn)行檢測(cè)。(3)材質(zhì)的晶粒度及工件的不規(guī)則形狀對(duì)超聲波有影響。(4)應(yīng)用范圍廣，適合對(duì)各類工件、焊縫進(jìn)行檢測(cè)。

缺點(diǎn)：(1)無(wú)法獲得缺陷的直觀圖象，定量困難超聲波檢測(cè)(2)射線檢測(cè)無(wú)底片的直接記錄(3)對(duì)面積型缺陷的檢出率較高，而對(duì)體積型缺陷的檢出率較低。

2 常規(guī)超聲波和射線檢測(cè)的可靠性比較

在超聲波檢測(cè)中，有時(shí)不能正確判定缺陷的種類、形狀和尺寸。但焊縫的缺陷在沿長(zhǎng)度上的位置是容易確定的。而對(duì)于超聲波檢測(cè)的可靠性而言，由于無(wú)法得到直觀的缺陷圖象，所以人的主觀因素就成為其重要因素之一，而對(duì)于超聲波檢測(cè)中不同部位的檢測(cè)數(shù)據(jù)，是否便于檢測(cè)人員發(fā)現(xiàn)并判定其缺陷性質(zhì)是對(duì)超聲波檢測(cè)可靠性的重要的評(píng)定依據(jù)。以下是我總結(jié)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

(1)表面缺陷：只有不足 50%的檢測(cè)人員能檢測(cè)出焊瘤、咬邊和過(guò)高的加強(qiáng)層等缺陷，因此焊縫的超聲檢測(cè)需與磁粉檢測(cè)、表面目測(cè)等相結(jié)合。

(2)根部缺陷：在對(duì)兩個(gè)分別長(zhǎng) 35mm 和 30mm的焊縫根部裂紋的超聲波檢測(cè)試驗(yàn)中，約 80%的檢測(cè)人員可以發(fā)現(xiàn)這些裂縫，但只有 20%的檢測(cè)人員可以正確判定其性質(zhì)，單面焊縫如果沒有事先采取措施，則根部缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性不高，它們有時(shí)可能被認(rèn)定為焊縫幾何形狀引起的偽信號(hào)。

(3)氣孔缺陷：密集氣孔能比較容易地檢測(cè)出來(lái)，約占 60%。而對(duì)于單個(gè)氣孔，檢出率卻只有 25%。但氣孔對(duì)材料強(qiáng)度的影響不大，故對(duì)于現(xiàn)有的檢出率已可滿意。

(4)夾渣缺陷：這里主要是指圓形夾渣。大約 1/3的檢測(cè)人員未能發(fā)現(xiàn)某一夾渣。雖然漏檢的幾率很高，但這種夾渣不危險(xiǎn)，問題還不是很大。

(5)未熔合缺陷：未熔合屬平面型缺陷，其與裂紋類似。幾乎所有的檢測(cè)人員都可檢測(cè)出大的未熔合缺陷，但只有 75%的人員能檢測(cè)出小的未熔合缺陷。在射線檢測(cè)中，對(duì)于缺陷高度小于材料厚度1%～2%的缺陷是極難發(fā)現(xiàn)的，對(duì)于取向不良的平面缺陷尤其如此。射線檢測(cè)也不易判定缺陷的埋藏深度。由于射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的缺陷比較直觀，所以對(duì)于用同樣攝片工藝獲得的射線照片，一般不會(huì)出現(xiàn)很大差異。但對(duì)于同一缺陷的不同攝片方法，則所呈現(xiàn)的缺陷細(xì)節(jié)就會(huì)有所不同。而對(duì)于同一張照片上的缺陷，不同的檢測(cè)人員卻可能得出不同的結(jié)果。

綜上所述，現(xiàn)階段，無(wú)損檢測(cè)依然是以射線檢測(cè)為主，因?yàn)樯渚€檢測(cè)照片比較直觀，對(duì)于人員的經(jīng)驗(yàn)依賴較小，所以可靠性較高，并有可儲(chǔ)存的檢測(cè)依據(jù)(射線照片)，但其缺點(diǎn)也較明顯，對(duì)人體有輻射傷害，使用成本較高。而超聲波檢測(cè)可彌補(bǔ)射線檢測(cè)的缺點(diǎn)，但無(wú)法得到缺陷的直觀圖象，對(duì)人員的經(jīng)驗(yàn)依賴性很強(qiáng)，所以可靠性相對(duì)較低，并且無(wú)法儲(chǔ)存檢測(cè)數(shù)據(jù)。

3 無(wú)損檢測(cè)的原理和檢測(cè)方式

無(wú)損檢測(cè)是壓力容器制造后必須進(jìn)行的關(guān)鍵步驟，它關(guān)系到壓力容器的使用安全，是制造結(jié)束后質(zhì)量保障的手段。由于這兩種檢測(cè)的方法的檢測(cè)原理完全不同，對(duì)不同缺陷的靈敏性各不相同，對(duì)不同種類缺陷的檢出率也各有優(yōu)劣，所以在需要檢測(cè)不同方面的缺陷時(shí)，用射線或超聲波就要有所選擇。由于無(wú)損檢測(cè)的重要性及無(wú)損檢測(cè)方法的多樣性，作為一名壓力容器設(shè)計(jì)人員在選擇無(wú)損檢測(cè)方法前，應(yīng)在充分了解各種無(wú)損檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)后做出合適的選擇。

首先要符合使用的要求，壓力容器破裂的安全性取決于應(yīng)力、缺陷及材料性能。對(duì)于一條焊縫，如果知道其材料的性能和應(yīng)力，就可計(jì)算出焊縫的臨界缺陷尺寸。它是指不降低壓力容器安全性的條件下所能允許的最缺陷尺寸。但從斷裂力學(xué)的角度來(lái)看，臨界缺陷尺寸主要取決于實(shí)際缺陷的高度，而其長(zhǎng)度及其它參數(shù)則相對(duì)次要。但現(xiàn)在大多數(shù)的無(wú)損方法均不是測(cè)量缺陷的高度而是測(cè)量其長(zhǎng)度。而對(duì)于焊縫中的主要危害—平面型缺陷，射線檢測(cè)往往不能檢測(cè)出來(lái)，而超聲波檢測(cè)雖然有可能探測(cè)出來(lái)，但超聲波信號(hào)的高度和缺陷的實(shí)際高度卻無(wú)明顯或簡(jiǎn)單關(guān)系。

4 結(jié)語(yǔ)

射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)是目前使用比較廣泛的兩種無(wú)損檢測(cè)方法。它們對(duì)于不同的焊縫缺陷有著不同的優(yōu)勢(shì)，所以在針對(duì)不同缺陷時(shí)應(yīng)選擇不同的檢測(cè)方法。就其可靠性而言，射線檢測(cè)由于檢測(cè)照片比較直觀，所以射線檢測(cè)比超聲波檢測(cè)的可靠性要高，但其缺點(diǎn)也較為明顯。隨著技術(shù)的發(fā)展，超聲波檢測(cè)由于成本經(jīng)濟(jì)等原因?qū)⒃跓o(wú)損檢測(cè)所占的比重中越來(lái)越大，尤其是超聲衍射時(shí)差檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，超聲波檢測(cè)的可靠性也越來(lái)越高，其發(fā)展前景也越來(lái)越可觀。

[1]田瑤君.壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的探討[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2012(02).

[2]康新剛.淺論壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[J].科技資訊,2010(14).