無損檢測(cè)法是指在不對(duì)被檢測(cè)對(duì)象造成結(jié)構(gòu)或性能損壞的條件下,利用聲、磁、電、光等對(duì)被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè),得出其內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、數(shù)量、位置等信息,進(jìn)而判斷被檢測(cè)對(duì)象是否合格的手段。壓力容器在生產(chǎn)過程中,它的接管和封頭等結(jié)構(gòu)往往存在殘余應(yīng)力和材料的不連續(xù)問題,這些應(yīng)力集中的部位在溫度、壓力的作用下,會(huì)逐漸出現(xiàn)損傷疲勞、開裂、誘發(fā)裂紋等現(xiàn)象,給壓力容器造成巨大的安全隱患,所以需要通過一定的手段對(duì)壓力容器進(jìn)行微觀缺陷的檢測(cè),以保證壓力容器的使用安全。本文通過對(duì)無損檢測(cè)在壓力容器檢測(cè)中具體應(yīng)用的探討,為無損檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的推廣應(yīng)用提供了借鑒。
無損檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的應(yīng)用
壓力容器進(jìn)行無損檢測(cè)通常采用超聲檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)以及射線檢測(cè)等方法,下面對(duì)其進(jìn)行具體的分析和探討。
1.超聲檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的應(yīng)用
超聲檢測(cè)法是指使用0.5-5MHz的頻率的超聲波對(duì)壓力容器內(nèi)部進(jìn)行探測(cè),這種聲波在材料內(nèi)部遇到異質(zhì)界面時(shí)(如被檢測(cè)件的內(nèi)部缺陷)會(huì)發(fā)生反射,根據(jù)反射的不同判斷被檢測(cè)件的缺陷。這種檢測(cè)方法常用于檢測(cè)焊縫缺陷(如:氣孔、未熔合、未焊透、裂紋和夾渣等)、鍛件缺陷(如:面積型或線條型缺陷)、鑄件缺陷等。超聲檢測(cè)法具有穿透力強(qiáng)、靈敏度高、能精確測(cè)量缺陷的相對(duì)大小和深度以及設(shè)備自動(dòng)化程度高、操作簡單的優(yōu)點(diǎn);但也具備不能檢測(cè)形狀復(fù)雜工件、對(duì)工件表面光潔度要求高、對(duì)檢驗(yàn)人員要求高的缺點(diǎn)。
2.滲透檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的應(yīng)用
滲透檢測(cè)法是指通過特質(zhì)滲透液的滲透作用,對(duì)被檢測(cè)工件表面的不可見缺陷(肉眼不可見的裂紋、凹坑等)進(jìn)行檢測(cè),即將滲透液涂于工件表面,利用顯示器顯示工件表面的缺陷。通常用滲透檢測(cè)法檢測(cè)壓力容器制作過程的焊縫缺陷(如熱裂紋、延遲裂紋、冷裂紋等)或壓力容器長時(shí)間使用后出現(xiàn)的缺陷(疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕等)。滲透檢測(cè)法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、費(fèi)用低、對(duì)操作人員素質(zhì)要求低,對(duì)工件形狀及表面要求低,可在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),具有更強(qiáng)的適用性。而它的缺點(diǎn)在于只能檢測(cè)被檢測(cè)件的表面缺陷,無法檢測(cè)內(nèi)部的缺陷。
3.磁粉檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的應(yīng)用
磁粉檢測(cè)法主要是針對(duì)鐵磁性材料制作工件的表面不連續(xù)性檢測(cè),其原理是不連續(xù)表面磁化后的畸變磁力線會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng),而漏磁場(chǎng)吸附磁粉顯示出可見的磁粉痕跡,反應(yīng)出缺陷的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。磁粉檢測(cè)法常用于壓力容器制造過程中焊縫質(zhì)量、焊接坡口以及鍛件質(zhì)量的檢測(cè)和長時(shí)間使用后的疲勞裂紋和應(yīng)力腐蝕缺陷檢測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)清晰直觀、檢測(cè)靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、操作簡單、價(jià)格便宜;缺點(diǎn)在于只能檢測(cè)鐵磁性材料的表面缺陷,不能檢測(cè)非磁性材料,也不能檢測(cè)內(nèi)部缺陷。
4.射線檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的應(yīng)用
射線檢測(cè)法的原理在于射線在傳統(tǒng)工件材料時(shí)會(huì)發(fā)生衰減,減弱的程度會(huì)因材料的厚薄和材料的不同而不同,當(dāng)工件存在缺陷時(shí)會(huì)在射線穿透工件后的衰減程度上有所反應(yīng),從而判斷缺陷的大小、位置,是目前最常用的壓力容器制造過程中的檢測(cè)方法。它的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)結(jié)果形成的膠片直觀準(zhǔn)確,可定性定量,結(jié)果可以長期保存,對(duì)于體積性缺陷檢測(cè)效果極好;缺點(diǎn)在于面積型缺陷檢測(cè)不明顯,檢測(cè)成本高,射線對(duì)人體有害,操作過程需要嚴(yán)格防護(hù)。
除了以上檢測(cè)方法外,無損檢測(cè)法還有渦流檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、磁記憶檢測(cè)、紅外檢測(cè)等,但每種檢測(cè)方法都有自己的特點(diǎn),在對(duì)壓力容器進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí),應(yīng)該遵守以下幾個(gè)原則:(1)選擇檢測(cè)時(shí)機(jī)。在進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí),要根據(jù)檢測(cè)目的,選擇合適的時(shí)機(jī)檢測(cè),以便于及早的查出工件的缺陷,進(jìn)行相應(yīng)的處理。(2)選擇合適的檢查方法。每種無損檢測(cè)方法都有它自己的特點(diǎn),為了保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性,應(yīng)該根據(jù)被檢測(cè)件的特點(diǎn)和可能出現(xiàn)的缺陷的種類、形狀等選擇合適的檢查方法。(3)要綜合使用無損檢測(cè)方法。每一種檢測(cè)方法都有自己的缺點(diǎn),有可能檢測(cè)不出某種缺陷,所以在條件允許的情況下,盡可能的綜合采用多種檢測(cè)方法,互相印證以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
本文通過對(duì)常用的超聲檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)以及射線檢測(cè)四種檢測(cè)方法的具體論述,并對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍進(jìn)行了詳細(xì)的描述,最后對(duì)它們?cè)趬毫θ萜鳈z測(cè)中的具體選用原則進(jìn)行了論述,為使用無損檢測(cè)法檢測(cè)壓力容器的操作人員提供了有效的借鑒,也為無損檢測(cè)法在壓力容器檢測(cè)中的推廣使用提供了支撐。