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超声检测在压力容器定期检验中的运用范文

时间:2022-10-12 10:51:02

超声检测在压力容器定期检验中的运用

摘要:在制造压力容器的过程当中不可避免地会出现些许缺陷,而在标准允许范围之内的缺陷虽然被允许保留,但随着压力容器的长时间使用,原本被保留下来的缺陷极有可能出现扩展、开裂等情况,进而严重影响压力容器的正常使用。为避免这一情况的出现需要定期检验压力容器,而在检验过程中因超声检测独特的优势,成为最常使用的检测方法之一。基于此,围绕超声检测在压力容器定期检验中的实际应用进行简要分析研究。

关键词:超声检测;压力容器;定期检验;实际应用

与射线检测等其他检测方法一样,应用于压力容器定期检验中的超声检测,主要被用于检测压力容器中的缺陷,从而使得工作人员能够及时采取相关行之有效的对策进行处理,避免因缺陷的持续扩大而导致更为严重的安全事故。可见在压力容器定期检验当中,超声检测发挥着至关重要的作用。因此本文将从简单介绍超声检测及其应用优势入手,结合实际应用案例探究超声检测在压力容器定期检验中的应用。

1超声检测的简要概述

1.1具体内涵

作为一种无损检测方法,超声检测是在压力容器定期检验当中比较常使用的一种检测方法,其通过利用超声波和压力容器的相互作用,在保障检测对象完整的前提之下,利用反射、透射以及散射波从宏观角度上全面检测和测量压力容器的缺陷以及结合特征、组织结构、应用性能等,从而对压力容器的实际使用情况、质量缺陷等进行全方位地检查[1]。

1.2应用优势

虽然超声检测和射线检测等均作为无损检测方法中的一部分,并可以有效检测出压力容器中的缺陷。但超声检测其运用的超声波具有其他检测方法无可比拟的穿透力,即使检测对象有几米厚也可以轻松穿透并完成相应检测工作。与此同时,超声检测能够精确检测出原材料以及焊接接头等位置处的缺陷,同时显示出缺陷的具体位置以及相对尺寸。加之同其他检测方法相比,超声检测的检测速度比较快、检测成本较为低廉,检测过程比较简单且易于人员操作,因此也为其在压力容器定期检验中的广泛应用创造了有利条件。

2超声检测

在压力容器定期检验中的实际应用2.1检验实例为有效分析在压力容器定期检验中超声检测的实际应用,本文将选择某企业中的贮液器为例,该贮液器作为III类压力容器,其主要组成部分分别为筒体以及封头,全部使用Q235C作为压力容器材料。而贮液器的壁厚和高度分别为16mm以及5.672m,内径长1.6m,设计压力与设计温度分别为2MPa和50℃,R717作为其盛装介质,在对其进行定期检验的过程当中选择使用超声检测中的反射法,用以有效检验其中的隐藏缺陷[2]。

2.2选取等级

根据具体的检测情况需要选用不同技术等级的超声检测,一般情况下如果被检测对象的厚度在6mm到40mm之间即可使用A级超声检测,而如果被检测对象的厚度在6mm到2m之间,则需要使用B级超声检测,重点对被检测对象的横向缺陷进行全面检测。而如果被检测对象的厚度超过6mm到5m的范围,则需要使用C级超声检测,通过磨平焊缝余高后增加直探头,对其进行横向检测。在本次检测当中因贮液器为III类压力容器,同时其设计压力为2MPa,因此选用B级超声检测法即可。

2.3选用试块

在定期检验压力容器中使用超声检测时,还需要认真选择试块。在对超声检测设备进行评估校准时应当选用化学成分、几何形状以及热处理等标准规范的标准试块,而在对压力容器的缺陷以及材料化学成分等进行检测时则需要选用对比试块,利用其对超声检测设备幅度、声程等进行调节,并将反射体产生信号和检测获得能够反映压力容器缺陷的信号进行对比,从而完成压力容器的定期检测。在本次检测当中考虑到贮液器的壁厚、高度等以及相关标准要求,分别选择使用CSK-IIA-1和CSK-IA作为对比试块以及标准试块。

2.4选用耦合剂与探头

超声能量能否具有较高的声强透射率,以有效将超声能量准确传入至被检测对象处取决于耦合剂。一般在超声检测当中会使用化学糨糊、水、机油等作为耦合剂,其中耦合效果最优但价格最贵的耦合剂是甘油。而处于经济成本的检测精确度等因素的考量,在本次检测当中选择使用化学糨糊作为耦合剂。在特种设备当中,焊缝不仅为细晶粒同时超声波各向同性。基于此,一般选用频率在2.5MHz到5MHz之间的横波作为检测波形,并结合母材的具体板厚选择探头K值,K值越大则越表明母材板厚较薄。在本次检测当中焊缝的宽度为2cm,为有效保障检测的精确度和灵敏度,并尽可能提升缺陷定位的准确度,结合相关规定选择使用2.5P13×13K2的探头。

2.5确定检测区

在确定检测区宽度是应当建立在焊缝宽度的基础之上,加上两侧各1cm的焊缝熔合线,而在本次检测当中,通过对焊缝宽度进行准确测量并加上两侧焊缝熔合线宽度之后,设备检测区的宽度为4cm。为避免在使用超声检测过程中出现检测死角,需要保障探头能够有超过1.25P的移动区宽度,而在此次检测当中探头应当能够有至少8cm的探头移动区[3]。

2.6选择灵敏度与扫查方法

依照相关标准要求,当检测对象的厚度在6mm到2m之间时,使用斜探头和CSK-IIA试块对焊接接头进行全面检测,此时需要保障扫查的灵敏度在2×40-18dB以上,而至少为20%的荧光屏满屏刻度则为在检测范围之内,声程最大位置的评定线高度。通常情况下,检测人员会使用斜探头按照前后方式、左右方式以及转角、环绕等方式进行扫查,如果在进行压力容器横向缺陷检测时则可以使用斜探头在两侧焊接接头的边缘位置处,保持与其中心线不超过10°的两方向,且速度控制在150mm/s的斜平行扫查。

2.7评定和处理缺陷

在定期检验压力容器的过程中使用超声检测时,工作人员需要认真记录所有超过评定线的信号,并利用检测设备对缺陷的位置以及具体特性等进行精确计算,由此判断压力容器中的潜藏缺陷,譬如说出现裂纹、熔合程度不够等等。而如果能够大致锁定压力容器的缺陷类型与特征,则可以通过适当变化K值并增加检测面的方式,对动态波形进行实时观察以提高评定的精确性。但如果在判断波形过程中出现阻碍或困难,则可以配合使用包括射线检测等其他方法完成缺陷判定,最后需要依照相关标准要求根据超声检测得到的缺陷类型对其进行质量分级。此时工作人员需要及时将缺陷类型、等级以及位置、尺寸等信息进行上报,使得缺陷得到及时处理,从而有效保障压力容器的正常使用。

3结束语

总而言之,超声检测因其具有较高的缺陷检出率,同时可以准确锁定缺陷的具体位置以及相关尺寸等,因此也被广泛运用在压力容器的定期检验当中。本文通过结合具体检测案例,对超声检测在压力容器定期检验中的实际应用进行分析研究,证实了超声检测确实能够有效检验出压力容器的缺陷。而随着科学的不断发展,未来超声检测技术也将得到不断完善,进而可以更好地为定期检验压力容器提供相应帮助。

参考文献

[1]王艳玲,付文军.超声检测在压力容器定期检验中的应用[J].安阳工学院学报,2016(02):16-17+20.

[2]周吉军,陈思宇.TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用[J].化工管理,2016(23):192-194.

[3]袁涛,曹怀祥,祝卫国,王春茂.TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用[J].压力容器,2008(02):58-60+22.

作者:程炜 单位:江西省锅炉压力容器检验检测研究院

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