《压力管道及压力容器中无损检测技术的应用探讨》

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:毕伟
[导读] 随着科学技术的不断创新,新技术不断涌现,
        摘要:随着科学技术的不断创新,新技术不断涌现,无损检测技术在压力容器及压力容器管护领域中应用的越来越广泛。无损检测技术具有其他技术不可比拟的优势,但是也需要不断提升应用水平才能提升工作效率。本文从无损检测技术的基础特点入手,并将无损检测与压力容器及压力容器管护相结合进行分析,提出有关扩大无损检测应用范围、提升无损检测应用水平的有关举措,意在为我国的压力容器及压力容器管护控制发展提供更多角度的建议。
        关键词:压力管道;压力容器;无损检测技术;应用
        引言
        在压力管道和压力容器的应用,设备通常是在高压的状态,高温和高负载,所以设备的质量有着重要的影响应用程序的安全性和稳定性,以及生命安全相关运营商和过程技术的有效实施。因此,在实际开发中关于压力管道和压力容器的质量检验操作的实施,也引起了广泛的关注。
        1无损检测的技术内涵
        1.1无损检测技术定义
        我们的传统产业按照人们的经验在运行或养护过程中,无损检测技术的应用使我们能够不断在工业生产的过程中,各种信息的收集,和做一些编程处理,当压力容器和压力容器的生产管理遇到的问题,无损检测技术还可以根据以前的数据和信息来分析和解决问题,这使得现代工业生产更加安全、稳定和高效。无损检测技术的应用和运行前提是必须先进行程序设计,并制定相应的逻辑运行规则。系统将根据编程规则进行数据操作,并在可控范围内对电力系统和工业机械进行自动控制。此外,NDT技术可以根据逻辑关系在复杂的操作路径中选择最佳路径。即使有些工人以前不知道NDT技术,只要他们接受简单的培训,他们就可以自己编程。在工业领域具有广阔的应用前景。
        1.2控制技术
        无损检测有点类似于电脑的组成,它由CPU、存储系统、信息传输系统、电源系统等重要部位组成。由于电气工程种类繁多,因此针对不同的应用,工作人员可以根据需求对整个系统进行增加或删减,以适应其专业领域的使用。一般情况下电源系统将能量传递给无损检测整体系统,信息编辑系统将数据传递给CPU,然后用户将对自己有价值的信息进行再次输入,并可选择性的保存信息和数据,无损检测系统根据编辑程序和运算规则对信息进行处理,并将用户需要的信息和数据输出。无损检测系统的运行原理并不难,但是需要工作人员对操作的整体流程熟悉,这样才能对信息和数据的控制更加精准,在使用过程中要结合实际工作总结经验,修正其中可能存在的问题,对系统进行完善与优化。
        2压力管道和压力容器常用无损检测技术分析
        2.1超声无损检测
        超声无损检测(NDT)是压力管道和压力容器生产中常用的无损检测技术。在压力管道和压力容器的检测过程中,超声无损检测技术主要通过设置超声变送器、安装超声信号接收装置、调试检测软件、安装部分传感器等方式对压力管道和压力容器进行质量检测。具体的工作原理是:利用超声波超声波检测可以弹性介质中传播,产生的界面反射,折射,等检测材料内部和表面缺陷,通过超声波传播和返回的障碍,波现象和法律测绘曲线,分析是否存在缺陷的压力管道和压力容器,如夹渣、裂纹、未焊透等质量问题。其中,在超声波无损检测技术的实现,不仅检测厚度很大,而且灵敏度高,速度快,成本低,可以定位和量化的缺陷;适用性强的优点,测试效率和安全性高,广泛应用于各种压力的质量检验设备。
        2.2磁粉无损检测
        在分析压力管道和压力容器应用现状和发展现状的基础上,磁粉无损检测技术是一种常用的无损检测技术。磁粉无损检测技术根据磁粉介质的不同,通常分为干法和湿法两种。在磁粉无损检测技术的实施中,磁粉主要覆盖检测元件,使检测元件磁化,然后根据磁迹检测工件缺陷,并对缺陷现象进行判断和评价。检测原理如下:磁化后的工件在其缺陷处形成漏磁场,吸收磁粉显示缺陷。磁粉磁化检测到工件后,根据磁迹显示中的磁场缺陷和磁场不连续性来判断被检测工件的质量状态。磁粉探伤显示直观,操作简单,成本低,速度快。
        2.3射线照相检验
        射线检测是使用一些射线(如Χ射线和γ射线)通过工件,由于缺陷和不同工件材料的辐射衰减效应,所以,这部电影是不同的,因此,在胶片上形成不同的图像的黑暗,判断的基础上,材料内部的缺陷。x射线检测缺陷显示更直观,检测结果可长期保存。在压力管道和压力容器的应用程序,因为它的大型设备,因此,在实施测试工作,以确保测试数据的完整性,使用Χ射线测试技术,测试工作也相对较少。包括Χ射线探伤技术的实现主要传动装置由Χ射线,结合成像的电影,在影片Χ射线成像通过阴影区域异常区域的裂纹,夹渣和成像评估和维度。Χ射线探伤技术的应用具有较强的灵活性,高完整性检测准确的优势,对于大型设备无损检测应用程序的压力,与更大的应用优势。
        2.4穿透检测技术
        液体渗透检测是基于液体毛细现象(或毛细现象)和固体染料在一定条件下的发光现象。的工作原理如下:在工件的表面涂有含荧光染料渗透剂或着色染料、渗透剂可以穿透到一段时间后表面开口缺陷的作用下毛细现象;去除多余的渗透剂在工件的表面,然后应用吸附介质,显像剂干燥后表面的工件。同样,毛细现象的作用下,显像剂将吸收缺陷中的渗透剂,也就是说,渗透剂回显像剂,在一定的光源(黑色或白色),缺陷的渗透跟踪显示(黄绿色荧光或鲜红色)来检测缺陷的形态和分布。穿透检测不受材料类型的限制,一次可以检测出工件表面不同方向的缺陷,灵敏度高,使用方便,操作简单。压力管道和压力容器在生产和运行中发生故障,造成巨大的危害和经济损失,对其设备进行质量检测对压力装置的安全稳定应用具有重要意义。其中,渗透检测技术的实施也是一种常用的检测技术,在具体的检测操作中实施。在压力容器和压力管道的无损检测中,荧光法主要用于检测。在具体应用中,将荧光介质的可渗透液体应用于检测装置的表面,对检测装置的缺陷和表面裂纹进行检测和分析。
        2.5 TOFD检测技术
        TOFD是一种利用超声波衍射现象、非基于波 幅的自动超声检测方法。通常使用纵波斜探头,采 用一发一收模式。发射探头发出超声脉冲后,首先 到达接收探头的是直通波,然后是底面反射波。当 有缺陷存在时,在直通波和底面反射波之间,接收探 头还会接收到缺陷处产生的衍射波。

       
        图1 TOFD检测方法示意
TOFD检测技术在西方发达国家已得到了一定程度的应用,应用范围包括核工业、电力工业及石油化学工业中的锅炉、压力容器及压力管道等承压设 备的检测和监测。随着TOFD技术研究和应用的日益深入,以美国和欧盟为代表的西方发达国家制定了TOFD检测标准。我国在TOFD检测技术的方法研究、标准制定、 灵敏度确定、对比试块确定等方面还是起步阶段,但我国承压设备越来越向大型厚壁方向发 展,再加上运输条件的限制,许多大型承压设备制造 出来后无法整体运输,而只能将设备分段运送到现 场再组焊起来。这样,传统检测方法(即射线检测) 一方面无法满足大壁厚设备检测灵敏度的要求;另 一方面现场检测需要投资建设射线防护设施。另 外,使用射线检测时,附近其它种类交叉作业时就不得不避让,从而影响整个工程进度。
TOFD技术对缺陷进行定量精度比常规超声要 高得多,通常可达到1 mm,用于裂纹扩展监控时,定 量精度可达0.3 mm"】。另外,采用TOFD检测方 法,探头接收的衍射信号不受声束与缺陷夹角的影 响,即任何方向的缺陷均能有效地发现,使该项技术 具有很高的缺陷检出率。国外研究机构关于缺陷检 出率的试验评价是:手工超声检测:50% -70%; TOFD:70% ~90%⑵。由此可见,TOFD检测技术 比常规手工超声检测的缺陷检出率要高。TOFD检 测时,记录图像的信息量比彳型显示大得多。在4 型显示中,屏幕只能显示一条4扫信号,而TOFD图 像显示的是一条焊缝检测的大量4扫信号的集合。 与4扫信号相比,包含丰富信息的TOFD图像更有 利于缺陷的识别和分析。
        结语
        综上所述,无损检测技术对于压力容器及压力容器管护有着非常重要的意义,因此我们要加强对无损检测技术的深入研究,秉承科学谨慎的态度,不断优化无损检测技术。同时要让工作人员加强学习无损检测技术,熟练操作手法,在实践中总结技术层面可优化的方向,并结合当前网络技术,充分发挥两者各自的优势,提升压力容器及压力容器管护工程的自动化程度,促进我国工业产业的快速发展。
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