试论锅炉压力容器检验中无损检验技术的运用论文_张鹏翀,王盼

试论锅炉压力容器检验中无损检验技术的运用论文_张鹏翀,王盼

甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 甘肃兰州 730000

摘要:当前石油化学工业发展速度进一步加快,锅炉压力容器在各个行业得到广泛的应用,在企业安全生产当中具有非常重要的影响,因为锅炉压力容器在高温高压的环境下长时间运行,所以其安全问题逐步成为国家重点关注的问题,所以要对锅炉压力容器运行过程中出现的安全隐患进行监测,并且做好相应的年度检验和定期检验工作,对设备的平稳运行有重要意义。本文针对锅炉压力容器检验中无损检验技术进行分析和研究,以供参考。

关键词:锅炉;压力容器;无损检验技术;运用

1 无损检测技术概述

伴随当前材料科学水平进一步提高,很多新型材料在实践当中得到广泛的应用,一些难切割、耐高温、耐高压的复合材料和特殊合金材料逐步取代了一些普通材料,使企业在生产的过程中的操作压力和操作温度使用进一步提高,所以在不损坏检测对象的前提下,以物理或化学的方法为手段,借助相应的设备器材,按照规定的技术要求,对检测对象的内部及表面的结构、性质或状态进行检查和测试,并对结果进行分析和评价,对于设备的安全运行具有非常重要的意义,这就是目前广泛应用的无损检验技术。由于锅炉压力容器在制造过程中不可避免的会产生一些焊接缺欠和原材料的不连续,这些缺欠和不连续在使用过程中会受到生产工况的影响,有些会进一步扩展而形成缺陷,如果在年度检验和定期检验中无法进一步将锅炉压力容器当中出现缺陷隐患检测出来。则在后续开车运行生产中留下了很大的安全隐患,对工作人员的生命安全和设备安全非常不利的。

随着科学技术的快速发展,无损检测技术逐步成为一门新的技术,在当前社会生产建设活动当中得到了非常广泛的应用,无损检测技术主要指的是对检测设备无破损的条件下,通过磁、光、电等特性和一些先进的仪器来进行检测,对构件表面和内部性质、运作状态等进行检查,对设备的实际工作情况进行了解,无损检测的特点在于保持原设备完整的条件下进行检测,如果发现设备有问题,及时进行相关的纠正,当前无损检测中应用比较广泛的检测方法主要有射线检测法、超声波检测法,表面检测和电磁检测等,检测方法的选择应该在遵循承压设备安全技术规范和相关产品技术标准的基础上,根据设备的材质、结构、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷,形状和方位,选择一种或多种适宜的检测方法进行组合检测,为年度检验和定期检验提供准确的分析数据。

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2 锅炉压力容器的无损检测技术应用

2.1 超声波检测

超声波检测的主要工作机理在于依照超声波传播的特性,能够在均匀的介质当中以稳定的传播方向进行传播,如果出现另一种介质会产生折射、反射的特点。而锅炉压力容器当中使用的材料多半为钢材,可以看作是均匀介质。在检测的时候,如果压力容器出现内部缺陷,超声波就会产生反射情况,可以依照反射的方向、波幅大小等,对缺陷产生的类型、位置等进行判断和分析。超声波检测技术主要的测试范围为压力容器钢板、复合板材、无缝钢管、锻件、对接接头等。由于超声波检测技术对面积型缺陷有很高的检出灵敏度,特别是埋藏裂纹检出率比射线检测技术高的多,且对检测人员和公众没有伤害。因此在检验中,应用比较广泛。

2.2 射线检测

射线检测主要通过x射线,γ射线及中子射线。在介质传播的过程中,不同介质对射线的吸收不同,如果被检测容器出现缺陷,且构成缺陷的的物质的衰减系数又不同于试件,该局部区域的透过射线强度就会和周围产生差异,把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,经暗室处理会在底片上形成黑度差异,这种相邻区域的黑度差定义为对比度。把底片放在观片灯上,可以看到试件的相关显示,通过受到专业培训的人员评定,据此判断缺陷情况并评价试件质量。射线检测技术由于底片上记录的信息丰富且可以长期保存,从而使射线检测成为各种检测方法中最真实、最直观,最全面、可追踪性最好的检测方法,由于可以获得最直接的图像,因此定性准确,对体积型缺陷检出率很高,适用于较薄的工件而不适用于较厚的工件。主要应用于对接接头,而不适用于原材料的检测。但是射线检测速度慢,成本高和危害周围环境和检测人员,因此,在年度检验和定期检验中射线检测的应用受到了一定的限制。

2.3 磁粉检测

磁粉检测主要是依照铁磁材料磁阻和出现缺陷的不同,在磁力线发射的时候会产生弯曲,在逃逸机体表面会产生漏磁场,如果缺陷出现的漏磁场强度较高,就能够对铁磁性颗粒进行吸附,形成与缺陷形状相近的磁粉堆积,称为磁痕,从而显示缺陷,磁粉检测能够很好地检测铁磁材料的表面开口缺陷和近表面缺陷但难以检测几何结构复杂的工件和非铁磁性材料。

2.4 渗透检测

渗透检测技术的基本原理是工件被喷涂荧光染料或者着色染料的渗透液后,在毛细现象的作用下,经过一定时间,渗透液能够渗进表面开口的缺陷中。经去除工件表面多余的渗透剂后,再在工件表面喷涂显像剂,同样,在毛细管作用下,显像剂将吸收缺陷中保留的渗透剂,渗透液回渗到显像剂中,在一定光源下,缺陷处的渗透液痕迹被显示,从而检测出缺陷的形态和分布状态。渗透检测可以检测金属材料和非金属材料的表面开口缺陷,但是不能检测多孔性材料,在锅炉压力容器检验中有着广泛的应用。

2.5 涡流检测

涡流检测技术是依据电磁感应原理,在工件内部形成具有变化性的涡电流,依照实际的变化情况,检测压力容器的内部涡流变化的无损检测技术,检测自动化水平较高,而且检测时间较短,速度快,然而涡流检测技术不能对工件的缺陷进行定性,一般情况下应用于管道表面和近表面出现的缺陷进行检测,其应用范围在导电金属工件的检测。

3 锅炉压力容器检验中无损检验技术注意要点

3.1 确保检测设备和器材的质量和定期计量

无损检测仪器和器材应符合其相应的产品标准,且其性能应能满足NB/T47013-2015中的相关规定,对于反复使用的器材和仪器应符合国家计量规定,分为检定,校准和核查。检验检测单位应该编制相应的计量规程,检定仪器送法定部门检定,自检仪器按照规程自行校准。

3.2 要确保容器的检验质量

检测工作会在一定程度上影响容器的定期检验评定,每一种无损检测技术都有能力范围和局限性,因此,在锅炉压力容器检验过程中要根据实际条件,选择一种或几种检测方法组合,保证检测数据准确,类如在检测容器内表面开口缺陷时,超声波检测,射线检测,和超声波衍射时差法等检测灵敏度均不及磁粉检测,所以要做好经过验证的可行性技术规程,按照检验方案,技术规程实施检测。为检验人员进行安全评估提供可靠的检测数据支持,维护锅炉压力容器平稳运行。

结束语

伴随当前科学技术快速发展,新技术,新方法层出不穷,在锅炉压力容器检验的过程中,也提出了新的要求。当前,人们越来越关注锅炉压力容器的安全,我们通过合理的手段进行检验,对压力容器的安全评估,是当前检验工作的重点,本文重点介绍了几种传统,常用的无损检测技术,并且对这些检测技术的检测特点进行了分析和研究,此外,近些年还发展了超声波衍射时差法,相控阵,漏磁检测,DR和CR等方法,随着这些新技术的应用,可以给检测人员提供更多样的检测手段,提高检测质量,保证锅炉压力容器平稳运行。

参考文献:

[1]闫亚弟.浅谈锅炉压力容器检验中的无损检验技术[J].中国高新技术企业,2016(34):81-82.

[2]李兴才.压力容器检验中的无损检测方法研究[J].工程技术研究,2017(2):116-117.

[3]NB/T47013-2015.承压设备无损检测

论文作者:张鹏翀,王盼

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/19

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