化工压力容器与超声无损检测技术

化工压力容器是具有爆炸危险的、涉及生命   、危险性较大的特种设备，其设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测，属   特种设备   监察的范畴。化工压力容器盛装着易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质，长期承受高温、低温和压力，一旦发生爆炸或泄漏往往并发火灾、中毒、环境污染等灾难性事故，将会使社会生产和国民经济遭受严重破坏，人民生命财产蒙受巨大损失，直接影响社会生活的安定。要解决上述设备的失效分析和预防问题，   先是检测、监控危害性缺陷。
　　压力容器的检验工作多数是在容器制造过程中分阶段进行的。此时，设计者从工艺角度出发，考虑了无损探伤操作的可能性及方便性，其操作可以顺利进行。压力容器在投产使用一段时间后   进行定期检验以确定其能否继续   使用，由于容器结构、使用介质特性和现场环境条件会影响探伤结果的性，如何选择合理的工艺和操作方法使探伤取得成效，是一个值得的问题。对在役压力容器进行定期检验时，常借助无损探伤手段检查裂纹。由于制造、安装技术水平的限制、使用条件的变化、操作和管理不善，以及长期使用的结果等，很多在役压力容器在使用过程中一些原始制造时的缺陷会发展，有些部位还会产生新缺陷，因此进行压力容器定期检验，发现并在检验过程中发现的超标缺陷是压力容器   运行的   要条件。但是要将所有的超标缺陷进行并非易事，要么工程量太大，费用太高；要么受到工作条件及制造条件限制，如壁厚较大需要整体热处理的容器、多层包扎容器、绕带式容器等现场几乎是不可能的；要么因生产需要，容器无法停止运行，不得不继续使用，在此种情况下进行压力容器的在役监控就显得特别重要。
　　在用压力容器常见缺陷就其存在部位可分为表面缺陷和埋藏缺陷两类，都对压力容器的   性能构成潜在威胁。常见的表面缺陷有裂纹、腐蚀和焊缝咬边等，裂纹是在用压力容器的检验项目，现场检验时优先使用磁粉探伤技术，它能、准确和直观地发现表面裂纹，是目前检验表面缺陷   为灵敏的手段。常见的埋藏缺陷主要有裂纹、未焊透、未熔合、气孔和夹渣等。这些缺陷多为制造时留下的，其中处理的为埋藏裂纹。一般采用超声波探伤，超声波穿透能力，对厚板中缺陷的探伤灵敏度较高且检测。
　　我国无损检测界早已将超声技术、射线技术、磁粉与渗透技术用于压力容器的缺陷检测。但是上述的仅仅局限在常温下缺陷的检测，对于高温问题很少涉及。我国“九五”、“十五”及科技部社会公益基金项目中，均设立专项在用压力容器的爆炸预防与   监控技术，其中高温设备的无损检测技术是其重要的内容。
　　压力容器在高温运行状态下，无法采用射线技术进行检测。外表面缺陷的检测，主要采用磁粉、渗透和电磁检测方法。对于315℃以下的铁磁性材料，可以利用干磁粉检测技术检测表面和近表面缺陷。奥氏体不锈钢表面缺陷，采用渗透、显像技术可以在250℃以下进行渗透检测，但灵敏度如何还需要进一步确定。目前比较热门的电磁检测方法(包括涡流、磁记忆、漏磁)，由于探头无法适应高温状态，水冷式探头无法做到便携式检测，要适用于在用压力容器的现场高温环境，还有待进一步的和探讨。
　　超声波检测技术既可用于在役检验，也能用于连续监控，在用作这一用途时的限制是每个探头仅能扫查有限的被试材料的体积，但可以采用一个带若干不同角度探头可以横跨焊缝截面或母材的多探头系统，可以检测整个焊缝的各个部位。这些探头不   能检测出小的横向裂纹，因而在监控过程中，对这些缺陷   再附加几个探头来监测这些潜在的缺陷。使用超声波探伤监控，   详细记录缺陷部位每一小段的波幅、、自身高度和缺陷长度，然后观察这些数据是否变化。超声波技术是高温状态下检测表面、埋藏缺陷   适用的方法，但在使用中由于耦合剂耐热性能、声能衰减、声场特性变异、探头适用性等困难，难以实现对缺陷的检测，存在相当一些问题需要解决。