摘要：锅炉压力容器在现阶段的工业生产中发挥着极其重要的作用，但是由于锅炉压力容器在运行中需要处于高温、高压、高腐蚀性等环境下运行，所以必须保证锅炉压力容器的安全性。因此在日常生产中，需要定期对锅炉压力容器进行检测，找出锅炉压力容器中所存在的缺陷和质量问题，及时对这些缺陷和质量问题进行处理和防治，保证锅炉压力容器在运行中的安全性和稳定性。超声波探伤技术作为一种无损检测技术，不仅不会对锅炉压力容器设备造成损伤，并且还具有非常高的分辨率和准确性，在操作应用方面也相对比较简单，所以在当下锅炉压力容器检测中超声波探伤技术的应用非常普遍。因此文章就对当下锅炉压力容器检测中超声波探伤技术的应用进行了分析，并指出了超声波探伤检测中的相关影响因素和解决对策，以供借鉴。
关键词：超声波探伤技术；锅炉压力容器；检测
引言
在现阶段很多行业中都会应用到锅炉压力容器设备，所以锅炉压力容器为社会的发展和经济建设做出了极大贡献。然而由于锅炉压力容器自身运行条件和运行特点的影响，在运行中容易被各种内外因素影响而出现一些爆炸、泄漏等严重事故。所以在现阶段国家极其重视在锅炉压力容器方面的检测，投入了大量人力物力，不断完善检测标准，不断更新和优化检测技术，以此来保证锅炉压力容器的安全稳定运行。超声波检测技术利用超声波的特性来实现对锅炉压力容器的无损检测，与以往检测技术相比，在检测效率、检测精度等方面都得到了极大的提高。并且随着超声波检测技术的不断发展和创新，必然会在锅炉压力容器检测中发挥出更多更好的作用。
1超声波探伤技术检测原理
超声波探伤技术利用的是超声波在介质传播过程中沿直线传播，如果介质出现不均匀情况，超声波在传播过程中的声阻抗是不同的，在此过程中会产生各种折射、反射和投射，然后通过仪器来收集这些折射反射信号，并将其转换为电信号，进而就可以实现对压力容器中缺陷的判断。具体检测过程可以参考图1。虽然在现阶段锅炉压力容器设备制造技术不断提高，但是在具体生产制造中还是会出现存在质量缺陷的情况，通过力学实验可以发现，存在尖锐边缘的平面裂缝缺陷所会产生的安全风险最高。并且还可以在金属焊接中采用超声波探伤来检测焊缝的质量，在当下国家所制定的质量检测标准中要求所有特殊压力容器设备的焊道都必须通过无损检测，在验证合格后才允许使用。
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图1超声波探伤检测原理示意图
2超声波探伤检测在锅炉压力容器检测中的应用
在当下超声波检测技术主要用于检测锅炉压力容器以下几方面的质量缺陷和隐患。
2.1板材探伤应用分析
在锅炉压力容器制作中会应用到各种各样的板材，通常情况下都是采用的钢板。在钢板中最容易出现分层缺陷、折叠缺陷和细小裂纹几种缺陷。分层缺陷指的是在钢板中出现明显的分离层，折叠缺陷指的是钢板中产生双层钢板情况，这两种缺陷都是钢材在生产过程中存在质量问题所引起的。一般情况下会采用垂直探伤、充水偶合法、底面回波法等来实现对板材的检测。
2.2锻件探伤应用分析
锻件的缺陷主要来自于生产过程，锻件在生产加工中需要通过锻造、铸造、热处理、机械加工等几个步骤，所以缺陷种类也是根据具体的工序来进行划分的。在锻造时容易出现裂纹、折叠等问题，在铸造时容易出现夹杂、面板等问题，热处理的主要缺陷类型也是裂缝。在当下对于该方面的检测，一般都是采用垂直探伤法和接触法。
2.3管材探伤应用分析
管材由于管径的不同，所以缺陷种类也有所差异。小口径管材一般会产生夹杂、重皮、分层、裂纹等问题，而大口径管材则多会出现裂纹、折叠、重皮等缺陷。同时在检测时也需要采用不同方法，小口径管材多以水浸聚焦法进行检测，大口径管材多采用接触法。
2.4焊缝及铸钢件探伤应用分析
在锅炉压力容器设备制作中，经常会通过焊接来进行各相关构件的连接和密封密闭。但是在焊接中，如果出现工艺、工序、材料等方面的问题都就会导致出现焊接裂缝、焊接不合格等问题。所以在具体的焊接作业中，必须做好对焊缝的检测，保证其满足相关焊接要求和焊接标准。在当下对于焊缝的检测一般都会采用深度、声程或者水平定位法等等。在当下铸钢件焊接缺陷多呈现为夹渣、裂纹、气孔等问题。
3超声波探伤检测常见干扰因素分析
虽然超声波探伤技术在压力容器检测中具备非常好的应用效果，但是其依然会受到部分因素的影响，影响检测的准确性。根据因素的种类可以分为定位因素和定量因素两种。
3.1定位因素
定位因素主要来自于以下几方面：（1）波束偏离预定方向。在超声波检测过程中的波束方向都是固定的，如果方向出现偏离，必然会导致检测结果的失真。而引起这方面问题的原因也非常多，比如仪器设备自身问题、操作人员的技能水平、待检测物体的形状性质等等。因此在具体的检测工作中，必须做好对仪器设备，工作环境等方面的有效检测，规范操作过程，尽可能降低波束偏低问题的出现率。（2）数据读取不准确。这一问题的原因，一方面来自于仪器设备自身精度和误差较大，在检测过程中，无法准确通过基线来实现对缺陷的测定；另一方面则是由于操作人员在工作中出现错误，或者被视差所影响。（4）探头指向性。探头的指向性较差，无法准确完成对缺陷的定位和检测。
3.2影响缺陷定量的因素
定量因素主要包括下述几方面：（1）耦合衰减的干扰。如果回波参数比较高，耦合剂和耦合层厚度就会对回波参数带来干扰，尤其在工件表面存在凹凸不平或者是粗糙度较高的情况下，耦合衰减的干扰的影响就会非常大，给超声波检测工作的开展极大影响。所以在具体检测，需要做好对耦合误差的补偿，尽可能降低这一方面的影响。（2）人为因素影响。不同操作人员的技术水平、工作能力和认知程度都是有所差异的，所以在具体检测过程中，就会因为人为因素而影响检测结果的准确性。所以在具体检测工作中，需要通过相应的基准试块来对仪器设备进行调准。（3）仪器设备自身的性能。超声波探伤检测所用的仪器设备直接决定着超声波探伤检测结果的准确性和有效性，所以在具体的锅炉压容器超声波探伤检测中，检测人员除了要考虑以上方面因素的影响外，还需要尽可能提高超声波探伤仪器设备的性能和准确性，从性能强、价格适当的仪器供应商处采购相关仪器设备和附件，为超声波检测工作的开展奠定良好基础。除此以外，在检测过程中，仪器设备也会出现一定程度的磨损，因此必须定期对其进行维护和检修，尤其需要做好对探头的维护检修，如果探头损坏，必须及时进行更换，以免影响探测结果的准确性。
结语
总而言之，在锅炉压力容器检测检验工作中，超声波探伤技术发挥了极其重要的作用，有效保证了锅炉压力容器的安全稳定运行。因此，在当下应该做好对超声波探伤技术的研究和应用，有效把握超声波探伤技术在应用中的重点和关键，并做好对检测工作中相关影响因素的防治，切实保证超声波探伤检测的准确性。
参考文献：
[1]邵彩元．无损检测技术应用于锅炉压力容器检验的技术研究［J］．中国设备工程，2018（2）：71－72．
[2]张文华．超声波检测技术在锅炉压力容器缺陷检测中的应用［J］．中国设备工程，2016（18）：60－62．
论文作者:胡启凡
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
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