化工壓力容器與超聲無損檢測技術

化工壓力容器是具有爆炸危險的、涉及生命   、危險性較大的特種設備，其設計、制造、安裝、改造、維修、使用、檢驗檢測，屬   特種設備   監(jiān)察的范疇?；毫θ萜魇⒀b著易燃、易爆、劇毒或腐蝕介質(zhì)，長期承受高溫、低溫和壓力，一旦發(fā)生爆炸或泄漏往往并發(fā)火災、中毒、環(huán)境污染等災難性事故，將會使社會生產(chǎn)和國民經(jīng)濟遭受嚴重破壞，人民生命財產(chǎn)蒙受巨大損失，直接影響社會生活的安定。要解決上述設備的失效分析和預防問題，   先是檢測、監(jiān)控危害性缺陷。
　　壓力容器的檢驗工作多數(shù)是在容器制造過程中分階段進行的。此時，設計者從工藝角度出發(fā)，考慮了無損探傷操作的可能性及方便性，其操作可以順利進行。壓力容器在投產(chǎn)使用一段時間后   進行定期檢驗以確定其能否繼續(xù)   使用，由于容器結(jié)構(gòu)、使用介質(zhì)特性和現(xiàn)場環(huán)境條件會影響探傷結(jié)果的性，如何選擇合理的工藝和操作方法使探傷取得成效，是一個值得的問題。對在役壓力容器進行定期檢驗時，常借助無損探傷手段檢查裂紋。由于制造、安裝技術水平的限制、使用條件的變化、操作和管理不善，以及長期使用的結(jié)果等，很多在役壓力容器在使用過程中一些原始制造時的缺陷會發(fā)展，有些部位還會產(chǎn)生新缺陷，因此進行壓力容器定期檢驗，發(fā)現(xiàn)并在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的超標缺陷是壓力容器   運行的   要條件。但是要將所有的超標缺陷進行并非易事，要么工程量太大，費用太高；要么受到工作條件及制造條件限制，如壁厚較大需要整體熱處理的容器、多層包扎容器、繞帶式容器等現(xiàn)場幾乎是不可能的；要么因生產(chǎn)需要，容器無法停止運行，不得不繼續(xù)使用，在此種情況下進行壓力容器的在役監(jiān)控就顯得特別重要。
　　在用壓力容器常見缺陷就其存在部位可分為表面缺陷和埋藏缺陷兩類，都對壓力容器的   性能構(gòu)成潛在威脅。常見的表面缺陷有裂紋、腐蝕和焊縫咬邊等，裂紋是在用壓力容器的檢驗項目，現(xiàn)場檢驗時優(yōu)先使用磁粉探傷技術，它能、準確和直觀地發(fā)現(xiàn)表面裂紋，是目前檢驗表面缺陷   為靈敏的手段。常見的埋藏缺陷主要有裂紋、未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等。這些缺陷多為制造時留下的，其中處理的為埋藏裂紋。一般采用超聲波探傷，超聲波穿透能力，對厚板中缺陷的探傷靈敏度較高且檢測。
　　我國無損檢測界早已將超聲技術、射線技術、磁粉與滲透技術用于壓力容器的缺陷檢測。但是上述的僅僅局限在常溫下缺陷的檢測，對于高溫問題很少涉及。我國“九五”、“十五”及科技部社會公益基金項目中，均設立專項在用壓力容器的爆炸預防與   監(jiān)控技術，其中高溫設備的無損檢測技術是其重要的內(nèi)容。
　　壓力容器在高溫運行狀態(tài)下，無法采用射線技術進行檢測。外表面缺陷的檢測，主要采用磁粉、滲透和電磁檢測方法。對于315℃以下的鐵磁性材料，可以利用干磁粉檢測技術檢測表面和近表面缺陷。奧氏體不銹鋼表面缺陷，采用滲透、顯像技術可以在250℃以下進行滲透檢測，但靈敏度如何還需要進一步確定。目前比較熱門的電磁檢測方法(包括渦流、磁記憶、漏磁)，由于探頭無法適應高溫狀態(tài)，水冷式探頭無法做到便攜式檢測，要適用于在用壓力容器的現(xiàn)場高溫環(huán)境，還有待進一步的和探討。
　　超聲波檢測技術既可用于在役檢驗，也能用于連續(xù)監(jiān)控，在用作這一用途時的限制是每個探頭僅能掃查有限的被試材料的體積，但可以采用一個帶若干不同角度探頭可以橫跨焊縫截面或母材的多探頭系統(tǒng)，可以檢測整個焊縫的各個部位。這些探頭不   能檢測出小的橫向裂紋，因而在監(jiān)控過程中，對這些缺陷   再附加幾個探頭來監(jiān)測這些潛在的缺陷。使用超聲波探傷監(jiān)控，   詳細記錄缺陷部位每一小段的波幅、、自身高度和缺陷長度，然后觀察這些數(shù)據(jù)是否變化。超聲波技術是高溫狀態(tài)下檢測表面、埋藏缺陷   適用的方法，但在使用中由于耦合劑耐熱性能、聲能衰減、聲場特性變異、探頭適用性等困難，難以實現(xiàn)對缺陷的檢測，存在相當一些問題需要解決。