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有关压力容器渗透检测技术的分析

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摘要:压力容器是指内部装载气体或液体,并且承载一定压力的密封设备,其中装载的气体或液体多为易燃易爆物品,因此对其渗透检测技术要求较为严格。近年来,在国家政策的支持和行业技术发展的双重推动下,国内高端装备制造也蓬勃发展,压力容器制造质量及其相关的渗透检测技术也取得了长足发展。

关键词:压力容器;渗透检测技术;技术标准;适用范围

1渗透检测技术的特点及其适用范围

1.1渗透检测技术的特点

压力容器的无损检验是容器产品出厂前所必须经过的一道程序,常见的压力容器检验方式有内部检验、外部检验和全面检验。其中渗透检测技术属于全面检验一种。渗透检测与其他检测技术相比,其优点主要有以下几个方面:首先,检测使用范围相对较广,无论是金属还是非金属材质的压力容器,都可以用渗透检测技术进行全面的鉴定。此外,渗透检测技术不受压力容器的外部形状、几何尺寸等因素的影响。例如对于构造精细、体积较小的压力容器可以采用浸液法;对大尺寸容器可以采用刷漆或喷涂法等。其次,渗透检测技术采用了现代化分析检测设备,例如荧光法就是先在所要检测的压力容器表面喷涂着色液体,随后在紫外线灯的照射下进行裂纹观察,极大的提高了检测准确率。

1.2渗透检测的适用范围

上文中已经提到,渗透检测技术的优势之一就是适用范围的广泛性,无论是局部检测还是整体检查,或是容器材料、形状、尺寸的不同,都能够采用该种检测方法。除此之外,渗透检测还能够用于检验非多孔性的黑色和有色金属材料以及非金属材料,检测内容主要包括以下几大方面:一是检测压力容器表层是否存在细微裂纹、缩孔以及气泡等;二是锻件、轧制件表面是否存在分层、折叠问题;三是检测压力容器的内外面是否存在波纹、凹凸区域;四是金属材料表面是否存在淬火裂纹、切削裂纹等。

2渗透检测的方法

2.1荧光渗透检测法

荧光渗透检测法的优点在于技术操作性低,灵敏度高,主要使用工具有荧光液体和紫外线灯。首先,配置检测所用的荧光液,荧光渗透液的成分为黄绿色荧光颜料和一定比例的水,两者混合配置成黄绿色荧光液。其次,利用配置好的荧光渗透液轻轻擦拭所要检测的压力容器表面,尤其要注意容器接口处、焊接处以及其他特殊部位。然后利用紫外线等照射容器,观察是否存在裂纹等缺陷(色泽光亮的黄绿色处极为缺陷)。

2.2着色渗透检测法

着色渗透检测法在原理上与荧光法有较大的相似处,都是先对压力容器进行表面涂刷工作,然后结合专门的检查仪器,寻找压力容器可能存在裂纹、缺陷等。但是荧光检测法多数情况下只能在实验室完成,对于户外容器检测和维修不具备适用性,在这种情况下可以利用着色渗透检测法完成容器检验。该种方法所使用的基础性材料为红色水性颜料或油性颜料,操作方法与荧光法类似:首先对所要检验的压力容器进行表面涂刷工作,随后在阳光照射下进行观察,压力容器表面呈现出光亮区域的极为裂纹缺陷。着色渗透法常用语不锈钢或金属压力容器焊接面的质量检验,根据配置渗透液浓度的不同,又可分为口乳化、后乳化以及清洗型三种渗透检测法。该种方法的缺陷是检测灵敏性较差,对于一些精密程度要求严格、存放危险性化学品的压力容器不适合用此种检测法。

2.3压力容器渗透检测技术的选择

压力容器的渗透检测不仅直接决定了容器的使用质量,由于压力容器后期使用存在较高的危险程度,因此渗透检测质量对人身安全也有极大的影响。根据检测条件、人工技术以及其他诸多外界因素的影响,压力容器的渗透检测技术也呈现出多样化发展趋势,各种渗透检测技术都存在相对的优势与缺陷,很难统一比较孰优孰劣。在选择具体的压力容器渗透检测方法时,一方面要结合压裂容器的自身条件,例如容器材质、容器用途、尺寸大小等;另一方面也要从实际出发,考虑检测条件的限制。有综合衡量多种影响因素,才能保证压裂容器渗透检测技术的实用性和有效性,从而最大限度的提升压裂容器使用安全。

3压裂容器焊缝渗透检验

3.1压力容器内表面不锈钢堆焊层表面质量检验压力容器内表面不锈钢堆焊层,具有一般焊缝渗透检验的特点,且要求检测堆焊层表面微小的裂纹及针孔。其检测灵敏度要求较高,所以一般均采用溶剂清晰型着色渗透检测方法进行检验,具体检验工艺如下:(1)用清洗液PR-1对工作表面进行预处理;(2)在工件表面用刷涂法均匀涂布PP-1渗透液,渗透时间不少于10min;(3)采用喷灌将PR-1清洗液涂布于工件表面,把多余的渗透液清洗干净,用干布擦干工件表面;(4)让工件自然干燥5-10min以后,用喷灌将PB-1显像液均匀地喷涂在工作表面;(5)在7-30min内,用目视法进行观察红色的显示痕迹。

3.2压力容器检漏在检漏要求较高的场合往往采用气体进行检漏,但在要求不是太高的场合下也可以采用液体进行检漏,但煤油检漏存在缺陷分辨力差的缺点。所以近年来,发展了采用荧光或着色渗透液代替煤油检漏,其最大优点是采用这一技术以后,可以用渗透检测显像液在被检部位对应的另一表面进行显像,从而缺陷分辨力大大提高。

4渗透检测的操作要点

(1)压力容器渗透检测的适宜温度范围为10~40℃。如果在实际检测过程中,受检区域温度超出以上范围,则应通过对比试验,确定在实际温度条件下进行渗透检测的有效性。(2)渗透检测工艺能否成功,很大程度上取决于受检焊接接头表面及缺陷表面是否有干扰渗透检测的固体或液体污染物。例如清洗受检焊接接头部位时所产生的残留物会妨碍渗透液对缺陷的渗入,若残留物是强碱,则可能降低渗透检测的灵敏度。因此应彻底清除零件受检表面的固体或液体污染物。(3)喷砂、喷丸或磨削等加工工艺有可能导致受检表面缺陷开口的封闭,或产生掩盖缺陷的显示迹痕,可采用浸蚀方法处理上述表面。

参考文献:

[1]周裕峰,沈功田.压力容器无损检测—超高压容器的无损检测技术[J].无损检测,2014(8):131~133.

[2]刘晴岩,刘岸伟.液体渗透检测的可靠性[J].无损检测,2014(21):164~165.

作者:于洋;何刚 单位:沈阳特种设备检测研究院

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