低温压力容器无损检测技术的有效运用.docx

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1、低温压力容器无损检测技术的有效运用戚云岗摘要低温压力容器在生产实践中得到广泛应用，其具有一定的 危险性特点，只有不断改善设备运行状态，才能防止造成平安事故, 保障人们的生命财产平安。在传统检测工作当中，破坏性检测的应用 较多，会造成资源浪费的问题，而且检测效率相对不高。无损检测技 术的应用那么解决了上述问题，是生产中的常见检测手段，可以得到更 加可靠的结果。文章将对低温压力容器与无损检测技术加以介绍，分 析低温压力容器无损检测技术的应用原那么，探索低温压力容器无损检 测技术的有效运用措施。关键词低温压力容器;无损检测技术;运用措施中图分类号TP391. 41 文献标志码志文章编号2095 -6

2、487 (2022) 03 - 0 - 03AnalysisontheEffectiveApplicationofNondestruetiveTestingTechnologyforLowTemperaturePressureVesselsQiYun-gangAbstractCryogenicpressurevesselsarewidelyusedinproduc tionpractice,andtheyhavecertaindangerouscharacteristies. Onlybycontinuous lyimprovingtheoperationstatusofequipmentca

3、nweavoidsafetyacc identsandensurethesafetyofpeopleslivesandproperties. Inthet raditionaldetectionwork therearemanyapplicationsofdestructivedetectionwhichwi11causetheproblemofwasteofresources,andthedetectionefficiencyisrelativelylow. Theapplicationofno n-destruetivetestingtechnologysolvestheaboveprob

4、lems,isacommontestingmethodinproduction,andcanobtainmorereliableresults. Thisarticlewillintroducecry ogenicpressurevesselsandnon-destructivetestingtechnology , analyzetheapplicationprinciplesofnon-destructivetestingtech nologyforcryogenicpressurevessels,andexploreeffectiveapplicationmeasuresofnon-de

5、struetivetest ingtechnologyforcryogenicpressurevessels.Keywordscryogenicpressurevessel；non-destructivetestingtechnology；appli cat ionmeasures屋力容器在使用过程中的风险较大，做好压力容器质量状况的检 测，可以消除其中的平安隐患，保障生产及人员平安。结合低温压力 容器的特点，加强对无损检测技术要点的严格控制，确保技术优势得 到充分发挥，降低外界因素对检测工作的影响。1低温压力容器与无损检测技术1.1 低温压力容器在运输和存储液化气体的过程中会用到低温压力容器

6、，其介质类 型较多，包括了液化天然气、液氮、液氢和液氧等，因此设备的性能 状况会对介质的存储效果产生直接影响。我国出台了相关法律法规和 技术标准等，针对低温压力容器的生产制造和使用过程实施规范，能 够为实践工作提供科学指导，包括了低温绝热压力容器试验方法 和钢制低温压力容器技术规定等，需要严格遵循相关要求进行制 造和使用。低温压力容器的设计温度相对较低，一般在-2(rc以下， 主要包括了深冷型压力容器和低温型压力容器，前者设计温度更低， 一般在-15CTC以下。常用工业气体的液化温度如表1所示。因此深冷 型压力容器可以存储和运输氮和氧，低温型压力设备那么可以用来存储 和运输二氧化碳等。低温压力

7、容器的保温性能是决定其整体使用性能 的关键点，堆积绝热式保温方式的应用较为常见，为内部检验工作创 造了条件。高真空多层绝热式保温和真空粉末绝热式保温方式在深冷 型压力容器中的应用较多，通过夹套和内胆共同到达保温的作用，尤 其是多孔性微粒绝热材料的使用，改善了设备的保温性能，但是也会 给无损检测造成一定的困难。不同介质的低温压力容器工作压力也有 所差异，比方存储液化二氧化碳的低温压力容器工作压力在2MPa左 右，其他的一般在IMPa以内。1.2 无损检测技术无损检测技术在对物体实施检测时不会产生破坏，能够确保设备 使用性能到达要求，对于外表缺陷和内部缺陷的检测效果较好，当前 多种先进设备仪器和技

8、术手段得到广泛应用，提高了无损检测的水平。 无损检测技术类型较多，包括了超声检测、射线检测、磁粉检测、渗 透检测、涡流检测等。无损检测呈现出非破坏性和全面性的特点，不 会对工件或者设备的性能造成负面影响，能够更加全面地评估缺陷问 题，防止在检测工作中存在死角和盲区，解决了传统检测技术的局限 性问题。另外，无损检测具有全程性和可靠性的特点。无论是对于原 材料的检测，还是对于成品及服役设备的检测，都可以采用无损检测 技术，因此到达全程化检测要求。随着技术水平的提升，其检测精度 也会大幅提高。2低温压力容器无损检测技术的应用原那么(1)应该确定检测时间。在开展无损检测工作前，应该了解设 备的使用情况

9、和生产需求，分析设备材料和工艺特点，以便在合适的 时间实施检测，防止对正常生产作业造成影响，到达最终的检测目的。(2)应该做好无损检测和破坏性检测的有效结合。在局部情况 下，单纯采用无损检测技术无法获得可靠的检测结果，因此在必要情 况下需要实现两者的密切融合，以防止检测结果中呈现较大误差。(3)应该做好无损检测技术的合理选择。不同技术手段的优势 及缺点各有不同，因此在实践工作当中需要加以针对性选择，以提高 检测工作效率与质量。射线检测通常无法应用于钢板分层缺陷检测工 作中，此时可以采用超声波检测技术。(4)还应该做好不同技术的密切融合。由于各类无损检测技术 的适用情况有所差异，因此在实践工作当

10、中那么需要灵活运用不同的技 术手段，在最短的时间内获得更加精确的检测结果。3低温压力容器无损检测技术的运用措施3.1制造过程检测3. 1. 1原材料检测原材料的质量是决定低温压力容器性能的关键因素，相较于高温 低温压力容器和常温低温压力容器而言，由于其运行环境的温度较低, 因此应该以低温V形缺口冲击试验为依托实施检测，确保在低温环境 下仍旧保持良好的工作状态。不锈钢钢板和低合金钢等，是低温压力 容器的主要原材料，通过超声检测的方式可以评估材料的缺陷状况， 要明确NB/T47013标准中的相关要求，排查钢板制造中的局部缺陷问 题，比方裂纹、分层等。在无损检测工作当中对于钢板的厚度有明确 要求，一

11、般不低于20mm,而且质量等级应该在三级以上。纵波直探 头是超声检测技术应用中的关键构件，不同厚度的钢板选择的晶片面 积也有所差异，比方当钢板厚度在20250mni时，需要采用2. 5MHz 单晶直探头，使用方晶片和圆晶片时其面积和直径分别在200mm2和 1425mll1；而当钢板厚度在620mm时，那么使用5MHz双晶直探头，晶 片的面积那么应该在150mm2以上。3. 1. 2射线和超声检测射线和超声检测技术多应用于低温压力容器的焊缝检测当中，针 对其各缺陷实施评估，包括了未焊透缺陷、气孔缺陷、裂纹缺陷和 夹渣缺陷等等，能够有效发现内部缺陷问题。而渗透检测技术和磁粉 检测技术多应用于外表

12、缺陷的无损检测当中。夹层式结构是深冷型低 温压力容器的主要壳体形式，对于内部承压壳体的检测难度相对较大, 相较于常温压力容器而言，在焊缝检测中的要求也相对更高。采用射 线和超声无损检测技术时，需要确保低温压力容器的设计温度不超过 -40,如果温度无法满足要求，其钢板厚度至少为25mm。应该明确 图样的具体要求，在焊接接头的无损检测中实施复检，充分发挥射线 无损检测技术和超声无损检测技术的优势。在实践工作当中主要是针 对凸形封头的拼接接头、焊缝交叉位置、补强圈和垫板覆盖的焊接接 头等实施检测。采用射线无损检测技术时，应该确保检测质量等级在 AB级以上，不同物质对于射线吸收系数存在较大的差异，通过

13、分析 射线能量的衰减那么能够评估低温压力容器的缺陷问题。X射线探伤机 和Y射线探伤机是实践中的常用设备类型，如果低温压力容器的钢 板厚度不超过50nlm,那么可以采用前者实施检测。近年来，X射线实时 成像系统的应用越来越多，可以针对低温压力容器进行自动化检测， 更加及时地呈现缺陷问题，直观反映缺陷类型和位置等信息。射线检 测法能够更加直观地分析缺陷图像，满足宽度和长度的定量分析要求, 能够更加快速地保存检测结果。在全焊透熔化焊对焊缝内部缺陷检测中可以采用超声无损检测 技术，要求低温压力容器的钢板厚度在8mm以上，其中A型脉冲反射 式超声波探伤仪的性能十分可靠，使用了 25MHz斜探头，工作频率

14、 在15MHz。双面双侧直射波检测技术适用于钢材厚度在40mm以上 的低温压力容器检测工作。当低温压力容器中存在缺陷时，超声波的 传播方向就会出现改变，可以根据其改变特性来评估缺陷问题，具有 很强的穿透作用，更加准确地定位缺陷位置，尤其是在面积型缺陷检 测中的效率更高。同时，运用超声检测技术可以降低本钱投入，提高 检测工作的便捷性，但是检测结果也容易受到晶粒度和材质等因素干 扰。3. 1. 3磁粉和渗透检测当低温压力容器存在缺陷问题时，那么会对铁磁性材料的连续性产生影响，引发畸变和漏磁场的情况，通过观察其磁痕状况那么能够快速 找到缺陷位置及大小等，这就是磁粉检测技术。在微小缺陷的检测中 可以采

15、用磁粉检测技术，能够到达微米级检测要求，适用于近外表和 外表小尺寸缺陷检测工作。磁粉检测技术的适用性也加强，在板材、 型材、铸钢件和半成品、原材料、成品工件等检测中可以获得更高的 检测精度，在非磁性材料检测中不能使用磁粉检测技术。将含有着色 染料的渗透剂涂在低温压力容器外表当中，会逐渐渗透到缺陷当中, 通过显像剂来观察着色染料的分布情况，从而获得缺陷信息。在非金 属材料和金属材料的无损检测中，都可以采用渗透检测技术，适用于 各类磁性材料和非磁性材料的检测，灵敏度相对较高，而且呈现出直 观性和便捷性的特点。然而，该技术也具有一定的局限性，无法针对 外表粗糙的低温压力容器实施检测，缺陷深度参数无法

16、获得，因此在 定量评价中遇到困难。3. 1. 4T0FD 检测 我国压力容器朝着越来越大型化的方向开展，许多大型的压力容器受运输条件的限制而很难进行整体运输，再加上受到现场放射线的 影响，会在一定程度上增加某些容器缺陷检测的困难，进而增加检测 的本钱。而TOFD检测技术弥补了射线检测中存在的种种缺乏之处, 其探头具有较宽的覆盖范围，能够对缺陷自身高度进行精确的测定, 对各种缺陷的检测都具有较高的灵敏度，还能够保存缺陷图像。采用TOFD检测技术防止了在检测过程中额外对容器采取其他的防护措施,极大地减少了传统检测设备所花费的人力、财力以及物力等，降低了 耗材的巨大开销，节省了曝光室的修建费用，同时

17、使工作人员夜间工 作的现状也得到了改变，提高了工作的进程与效率，TOFD检测技术 已经成为了现场制造厚壁大型容器无损检测方法的首选。TOFD检测技术在压力容器行业的应用存在着技术上面的优势,但同时也具有一些不可忽略的缺点，自身存在着一定的局限性，例如 难以解释缺陷性质、夸大了一些危险性不大的缺陷、可能会漏检一些横向裂纹等。具体来说主要表现为：一些检测范围可能会存在一定的 盲区，利用TOFD检测技术检测后的扫描图像显示，有时会难以很好 地定性一些容器出现的缺陷；局部容器检测后的扫描图像较为复杂难 易读懂，必须是拥有极为丰富的工作经验的人员才能读懂；实际的检 测过程中，可能会由于横向缺陷检测的困难

18、性而存在一些人为误差。3. 2使用过程检测 3. 2. 1目视检测目视检测的方式是评估低温压力容器缺陷问题的重要方法，主要 是借助于检测人员的相关经验和专业技能开展检测。分析低温压力容 器的基本信息是否到达相关要求，包括了铭牌、使用证号码和漆色等。 泄漏缺陷、裂纹缺陷、损伤缺陷和变形缺陷等会出现在接口、本体和 焊接接头等位置，目视检测的方式也能实现快速排查。针对低温压力 容器的外表进行检查，观察是否存在结露、结霜和腐蚀等问题。保温 层的性能也会影响低温压力容器的使用效果，应该对其跑冷缺陷、破 损缺陷和脱落缺陷等实施检测。在容器运行中可能出现异常声响和振 动的情况，通过目视检测可以快速找到缺陷位

19、置。针对支座实施检测, 防止在运行期间出现开裂和下沉的情况，防止螺栓松动。针对温度和 压力实施检查，防止超过低温压力容器的阈值而引发平安事故，做好 罐体的接地处理。声发射检测通过声发射信号也可以对低温压力容器实施在线无损检测，能够 更加准确地评估其完整性，分析设备性能状况。低温压力容器的多种 缺陷问题都会引发声发射现象，包括了应力腐蚀、范性形变、焊接裂 纹和裂纹扩展等，借助于该技术可以动态化了解缺陷的变化情况并实 施控制。为了提高声发射检测的整体水平，需要借助于专门的声发射 检测仪器，包括了多通道检测和单通道检测两种类型，前者在运行检 测中的应用较多，不会对低温压力容器的使用产生较大影响，后者

20、主 要应用于材料无损检测当中。针对低温压力容器中的裂纹扩展缺陷, 运用声发射技术可以到达O.Olmni的检测精度要求，分析设备的危险 等级，以便及时维修或者更换，防止对人员平安形成威胁。该技术具 有实时化和动态化的特点，可更加快速地判断缺陷类型，确保整个检 测过程的平安性，以计算机分析软件为依托，可以更加快速地评估低 温压力容器的平安性能。加工质量和低温压力容器的外表状态不会对 检测结果造成干扰，整体性特征显著，降低了检测工作的繁琐性。此 外，缺陷位置和方向等要素也不会对无损检测结果产生影响，具有很 强的灵活性及适用性。4结语采用无损检测技术，可以实现低温压力容器的高效化检测，及时 发现其中的

21、缺陷问题并采取防控措施，以防止造成严重的事故问题。 在开展无损检测工作时，应该明确具体的检测时间和检测方式，做好 不同检测技术的密切协同。主要是针对低温压力容器的制造过程和使 用过程加以检测，前者包括了原材料检测、射线和超声检测、磁粉和 渗透检测、激光检测等，后者包括了目视检测和声发射检测等，只有 获得可靠的检测结果，才能对容器的性能状况实施科学评估，满足生 产使用需求。参考文献1段军志.无损检测技术在锅炉检验中的应用J.中国科技信 息，2022 (24)： 56-57.2胥苗苗.CCSI在智能无损检测技术领域持续发力J.中国船 检，2022 (12)： 28-31.3张阳，徐新民，王艳杰.无损检测方法在压力容器检验中的应用J.设备管理与维修,2022 (22)： 120-122.