压力容器的无损检测技术研究 曹翔 （马鞍山市特种设备检测检验中心） １．３采用磁粉的检测技术 磁粉检测技术在压力容器的无损检测领域应用十分 蚀、开裂等缺陷，为了使得压力容器的使用安全，需要对其进行定期 广泛。磁粉检测技术的主要原理是利用压力容器的缺陷位 摘要：目前，压力容器在化工、机械、冶金等行业都有了广泛的应 用，而压力容器在使用过程中很容易受到外界条件的影响而发生锈 检测。无损检测技术已经应用于我国压力容器行业，这在压力容器的 置会出现漏磁的情况，所以可以与磁粉相互作用，从而发 检测中处于非常重要的地位，目前，常用的无损检测方法有：超声波 现具有磁性的压力容器表面或者近表面是否有缺陷。所以 有其优点以及适用范围，本文主要介绍了几种常用的无损检测技术 磁粉检测技术通常是在压力容器制造的过程应用。比如磁 粉检测技术可以用于在制造压力的过程中压力容器所用 以及如何选择合适的无损检测技术，以保证压力容器的安全性。 检测、渗透检测、磁粉检测以及声发射检测技术，每一种检测方法都 的钢板的角焊缝与坡口或对接焊缝表面等焊接部位的检 在工业生产中，压力容器是不可缺少的设备，在化工、 测。能够在无创的条件下检测大型的锻件等机加工表面。 １．４声发射检测 机械、＞台金等行业都有广泛的应用，压力容器在使用过程 由于物体受到作用的情况下可以迅速的产生能量，此 中受到介质、温度等条件的影响很容易发生锈蚀或开裂等 关键词：压力容器缺陷无损检测 缺陷，所以无损检测技术就显示出了其重要作用。压力容 能量会产生瞬态应力波，而声发射检测就是对这种应力波 器即使是从设计到制造、安装等环节都符合标准，但是在 进行检测。随着声发射的研究不断开展，声发射的含义越 通过研究将液体或者气体泄漏、轴承 使用过程中，都会由于一些因素的影响而产生安全隐患， 来越广义化。近年来，如果不能尽快将安全隐患排除，就很可能造成非常严重的 出现滑动、干燥的木材所发出的噪音等都被概括为声发 后果。因此，必须制定定期检测计划。当前，对压力容器的 射。弹性应力波可以准确的反应材料的性质，所以通过对 定期检测主要是采用无损检测技术，包括超声波检测、渗 材料所发射的弹性应力波进行发射信号分析就可以检测 透检测、磁粉检测以及声发射检测技术。本文主要对上述 出材料是否出现故障。声发射技术在压力容器无损检测中 几种无损检测技术进行了阐述，并提出了选择合适的检测 的具体原理是压力容器由于经常处于高温高压的条件下，技术的方法。 所以很容易会由于材料疲劳、腐蚀而产生一些裂纹。随着 材料的裂纹成核，裂纹会不断地扩展至开裂。在此过程中 １压力容器无损检测技术 会有一个应力集中的阶段，发生微弱声发射信号；在应力 １．１超声波检测技术 由于超声波在介质中传播能够产生衰减现象，遇到界 集中到一定程度的情况下，发生的信号会增大至毫伏级。 面就会产生反射现象，这种反射性质能够清楚的表面所要 与此同时，由于大多数的材料都会产生声发射，所以声发 检测物体的缺陷，这就是超声波检查技术的原理。超声波 射检测的用途十分广泛，基本不受材料限制。并且可以长 检测技术在压力容器检测中的应用范围主要是：对压力容 期的不间断的监视材料的缺陷是否处于安全状态或者发 器钢板、锻件、螺栓件等的超声检测。压力容器在制造生产 出超限警报。以上是声发射检测相对于其他无损检测的优 过程中，超声波检查技术在有厚度的压力容器壳体和壳体 势之处。但是声发射的信号相对于其他的无损信号较弱， 之间焊缝的缺陷检测中具有明显的优势，大都使用的脉冲 信号频率在人耳的接受范围以外，所以在运用声发射技术 型超声波探测仪，能够很快的对压力容器壳体对接焊缝内 时要注意采用灵敏的电子仪器进行信号检测。 压力容器中的流体由于较高的压力会由裂缝的位置 的裂纹缺陷等进行检测，同时，也可以在可能出现裂纹的 高压螺栓当中进行缺陷检测。此种检测法所使用的脉冲型 向容器外喷射，从而形成高速的射流，射流与压力容器的 超声波探测仪具有体积小、重量轻、易于携带和进行操作、 壁面发生摩擦从而产生更加强烈的声发射波。这种声发射 对人体的伤害小的优点，因此在压力容器的检测中使用的 波沿着金属表面进行传播，并且遇到障碍物等会发生反射 非常普遍。但是，超声波检查方法也存在着弊端，那就是对 或者折射的现象。所以可以通过测量声发射波的频率、信 号大小可以判断压力容器是否已经产生了裂纹、发生泄漏 于压力容器的表面此种方法无法检测。 情况，并且根据波的性质判断发生泄漏的程度。虽然声发 １。２渗透检测技术 渗透检测技术主要用于检测固体材料表面开口缺陷 射技术是一种无损检测方法但是它具有一定的独特性，即 问题，其主要原理是利用液体的毛细现象，在压力容器检 声发射信号是由外部作用下产生的，所以对压力容器的缺 测中使用方法是将液体渗透到表面的缺陷中，之后将其多 陷测量的灵敏度极高，其灵敏度甚至可以达到微米数量 余的渗透液体去除掉，最后再利用显像剂就能将压力容器 级。针对压力容器的显微裂纹，能够达到信息扩展，最终发 表面缺陷情况显现出来。当前有非常多的材料都能够使用 现压力容器是否有显微裂纹存在。但是声发射技术不能够 渗透检测法进行缺陷检测，但是，这种无损检测方法只能 得到压力容器是否出现剥离的有关信息，这是由于声发射 检测到暴露在外的表面缺陷问题，对于没有暴露在外的深 具有特殊的源发生机制。 部缺陷是无法检测的，这种方法适用于表面积比较大的缺 陷检测。 ２压力容器无损检测方法的选择 现阶段，压力容器无损检测方法选择主要的争议在于 变电运行管理危险点分析及应用 何伟 （广东电网公司珠海供电局） 摘要：变电运行肩负着维护电网正常运行的重要任务，是电网安 全稳定运行。 全的最前线，其运行工作的优劣程度直接作用于电网的安全与稳定。 因此，在变电运行工作的过程中，要以安全为主，积极采取相关措施， １．３母线倒闸操作 母线倒闸是整个倒闸操作系统中最为关键性的环节 对变电设备运行过程中易出现的问题进行及时预防检测，深入的贯 之一，在操作的过程中如果没有严格的按照相关要求来 彻“遵章守法，风险预控”的方针政策，使得变电运行管理更上一个新 进行，没能进行充分的准备，则极易造成危险事故的发 的台阶。 生。其危险点主要表现在，如：在母线倒闸的过程中，因为 在整个变电运行系统中，变电运行人员肩负着电网 不恰当的操作很容易造成带负荷刀闸的意外发生；从而 正常运行的重要任务，压力非常的大：因此，在变电运行 使得继电保护以及自动装置切换失误，产生勿误动现象，过程中，要对潜在的危险点进行分析排查，任何一个可疑 甚至在空载母线充电时，出现在电感式电压互感器和开 关键词：变电运行危险点防止措施 点都是不容忽视的，任何不规范的行为都会对电网的正 关的断电口之间的串联谐振现象等。这些问题如果不能 常运行产生影响。在这样的情况下，积极主动的对变电运 得到及时的解决，将会对整个电网的正常运行产生严重 行管理中存在的危险点进行分析，加强对变电运行工作 的阻碍。 １．４倒闸操作票制度 的管理等，能有效的减少危险点的发生。下文将结合具体 采取倒闸操作票制度主要是因为在变电运行的全过 经验，进一步的对变电运行管理中的危险点进行分析，并 且提出相关的改进策略，从源头上保障变电站的安全稳 程中，其运行的每个设备都处在不断运行变化的状态下，如：运行、热备用、冷备用以及检修等，这些状态随时都处 定运行。 在不断变化中，而倒闸操作票则是在这样的条件下产生 １变电运行管理的相关危险点及其防治措施分析 的，要求运行人员根据设备的不同运行状况，及时的进行 １．１变压器的操作 这点主要是针对变压器在运行过程中存在的危险点 倒闸操作票填写，以便作为保证电网倒闸操作步骤正确性 来说的，主要表现在：在切合空载变压器时，极易产生操作 的依据。正确的倒闸操作票不仅能够对电网、设备安全起 过电压的状况，这严重的影响着变压器的绝缘绝缘作用； 到积极作用，还能进一步的保障操作者的人身安全。反之，在变压器的空载压力增大的情况下，将会直接影响到变压 错误的倒闸操作票在导致设备严重受损的情况下，还会造 器的绝缘效果。因此，工作人员在对变压器操作时，要Ｂ，－ｊ－ｔ０ 成严重的人员伤亡，从而引发事故跳闸、电网解列等一系 列的问题的产生，不利于电网的正常运行。 小心谨慎，杜绝危险事故的发生。 １．５天气异常影响 １．２直流回路操作 除上述的影响变电的因素外，变电的正常运行还受到 这里所说的直流回路操作常常是变电站值班人员进 向。其中，温度高低的改变更是影响变电运 行的操作，在此过程中，值班人员若不小心谨慎，也极容易 天气因素的影Ⅱ出现安全问题。如：运行人员如若在此过程中出现疏忽，就 行的根本因素所在。冬天，由于受到温度较低的影响，导致 会直接导致变电站内部的自动装置以及保护出现误动作， 出现充油设备油面过低，导线过紧的现象；反之，夏天由于 从而导致跳闸事故出现，对变电的正常运行产生影Ⅱ向。因 气温较高，以至于充油设备油面过高，出现导线过松的现 此，需要值班人员在对直流系统进行操作时，要严格的按 象。当然，大风天、大雾天以及雷雨等天气都会对变电设备 照相关的规定要求来办，杜绝任何偷懒行为，保障电力安 运行产生影响，都极易产生安全隐患。因此，要求变电运行 （上接第２８０页） 射线检测以及超声波检测两种方法的选择方面。射线检测 由此可见，压力容器无损检测方法的选择都应当结 以及超声波检测由于特点不同，都具有一定的局限性。射 合压力容器缺陷的实际情况进行监测方案的选择。除此 线检测对于诸如气孔、夹渣等体积性的缺陷较为敏感，对 之外可以发现于射线检测与超声波检测这两种方法互 于裂隙等虽然面积很大，但是厚度薄的面状缺陷的灵敏度 补，所以在实际的压力容器无损检测过程中对于容易产 较低。在利用射线检测裂隙的过程中，必须要保持Ｘ射线 生延迟裂纹和横向裂纹的钢种，应当利用射线检测，并且 与缺陷方向一致，才能够检测出材料的缺陷。如果射线的 应当进行两种检测方法的相互复查。以保证无损检测的 精确度。 方向与缺陷所在平面垂直就极难发现缺陷。 参考文献： 而超声检测则对面状的缺陷敏感度较高，在一般的情 …梁宏宝，王立勋，刘磊．压力容器无损检测技术的现状与发展 况下，只要保证声束与材料的主平面保持垂直，就可以接 【Ｊ］．石油机械，２００７，（２）． 收到足够的缺陷回波。但是在测量体积性缺陷的情况下， 超声波的波束会发生扩散和慢反射的现象。所以在测量体 （２）． 积性缺陷时，只有在缺陷较大或者缺陷相对密集，波束的 【３】王在峰．压力容器无损检测新技术的原理和应用【Ｊ】．机械管理 反射角度恰当的情况下才能够保证较高的缺陷检出率。 开发．２００７（６）． ２８１ 【２】林立华．压力容器无损检测技术【Ｊ】＿凿岩机械气动工具，２００７，