壓力容器制造過程中的無損檢測(cè)的應(yīng)用
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摘要：基于提高壓力容器制造過程中檢測(cè)水平的目的，針對(duì)此課題做了簡(jiǎn)單的論述。根據(jù)制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控實(shí)踐總結(jié)，采用無損檢測(cè)技術(shù)手段，檢驗(yàn)裝置的性能和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)隱患和問題，采取制造優(yōu)化措施，以免裝置帶問題運(yùn)行，對(duì)后期裝置安全運(yùn)行，起到積極的作用。此技術(shù)的應(yīng)用，不會(huì)給裝置造成損傷，同時(shí)高效率完成檢測(cè)任務(wù)，具有應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：壓力容器；制造；無損檢測(cè)
目前壓力容器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)需求較大，帶動(dòng)生產(chǎn)量的增加，如何在保障生產(chǎn)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的控制成為了研究的重點(diǎn)。制造環(huán)節(jié)中，引入現(xiàn)代化檢測(cè)手段，圍繞壓力容器的性能和相關(guān)質(zhì)量把控指標(biāo)，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，“攔截”質(zhì)量不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品，有助于推動(dòng)企業(yè)持續(xù)化發(fā)展。近年來，無損檢測(cè)技術(shù)不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了快速精準(zhǔn)檢驗(yàn)，憑借無損性優(yōu)勢(shì)，被積極推廣應(yīng)用。
1壓力容器制造過程中的檢測(cè)意義
關(guān)于壓力容器制造環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)意義的分析，要從容器的特點(diǎn)和使用角度入手。一般來說，壓力容器內(nèi)多為易燃易爆炸的氣體或液體，若產(chǎn)生泄漏，會(huì)給使用者構(gòu)成安全威脅。在制造過程中嚴(yán)格檢驗(yàn)，排查存在的泄漏隱患和風(fēng)險(xiǎn)，采取消除措施，避免安全事故的發(fā)生有著重要意義。采取無損檢測(cè)技術(shù)手段，不會(huì)給容器造成損壞，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較高，能夠保障生產(chǎn)有序進(jìn)行。通過圍繞容器制造全過程，做好質(zhì)量與性能的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)容器自身危害的有力把控，可有效避免后期使用環(huán)節(jié)產(chǎn)生安全問題。
2壓力容器制造過程中無損檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例
2.1案例概述
以某壓力容器裝置為例，制造中對(duì)于主體部分，選用了Q345R，按照使用需求和要求，將厚度設(shè)計(jì)為12mm；筒體直徑按照1000mm實(shí)施控制。此裝置的主體結(jié)構(gòu)，具體由左右兩個(gè)封頭與中間筒體部分組成。制造中運(yùn)用自動(dòng)焊接工藝，完成相應(yīng)的制作。筒體部分的形成，是由兩節(jié)長(zhǎng)度參數(shù)差異的筒體通過拼接而成，長(zhǎng)度參數(shù)設(shè)計(jì)為1000mm與2000mm，制造中利用卷板機(jī)工具，完成彎曲和定型處理，再運(yùn)用自動(dòng)焊工藝完成后續(xù)的焊接作業(yè)?，F(xiàn)結(jié)合此壓力容器制造檢測(cè)實(shí)踐，對(duì)無損技術(shù)是否具有如此大的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)中采用的是X射線探傷技術(shù)。
2.2設(shè)備技術(shù)要求與方案
遵循檢驗(yàn)技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)A、B類焊縫各20%的X射線探傷，評(píng)定等級(jí)要求為Ⅲ。此容器的制造，產(chǎn)生的焊縫，主要為A、B類，在進(jìn)行焊接操作時(shí)，選擇Ⅰ型坡口自動(dòng)焊焊接方法。從質(zhì)量把控的角度來說，接頭表面必須達(dá)到不存在表面氣孔。同時(shí)不可以出現(xiàn)未焊透或者未熔合的情況。對(duì)于焊縫和母材的質(zhì)量控制，必須達(dá)到圓滑過渡狀態(tài)；焊縫咬邊深度參數(shù)值不可以超過0.5mm，同時(shí)長(zhǎng)度參數(shù)值不可以超過此焊縫總長(zhǎng)度的10%，連續(xù)長(zhǎng)度參數(shù)值不超過100mm。對(duì)壓力容器制造進(jìn)行無損檢測(cè)，主要圍繞A類與B類焊縫進(jìn)行檢測(cè)，標(biāo)記為A1-A3；B1-B3。這其中A1屬于人孔成品件焊縫，可以不進(jìn)行無損探傷。B1-B3焊縫均需要拍攝3張底片；A2和A3均需要拍攝2張底片。透照方法選擇射線源在內(nèi)單壁的透照，使用XXQ-2505的X射線機(jī)和膠片以及增感屏、像質(zhì)計(jì)，同時(shí)選擇觀片燈以及評(píng)片尺等輔助器材。管電壓選擇為140kV；曝光時(shí)間選擇為1.5min。完成透照之后開始洗片，并且測(cè)量黑度值，當(dāng)黑度處于（2.5-4.0）±0.5區(qū)間，開展缺陷識(shí)別以及等級(jí)評(píng)定。
2.3檢測(cè)結(jié)果分析
以20%取具有代表性的進(jìn)行探傷，此次檢驗(yàn)結(jié)果如下：1）A2-1射線底片影像比較清晰，在橫縱向焊縫之間沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，根據(jù)評(píng)定要求可以評(píng)定為Ⅰ級(jí)合格品。如圖1所示。2）A2-2射線底片影像顯示，縱橫向焊口的T型焊縫位置存在氣孔，表現(xiàn)為鏈條狀同時(shí)有未焊透的跡象，并且橫向縫內(nèi)存在氣孔。究其原因，或許為氣體殘留或者工藝參數(shù)不準(zhǔn)確等。3）A3-1影像結(jié)果顯示，存在2處圓形缺陷點(diǎn)，沒有其他問題。利用平片尺測(cè)量結(jié)果顯示，缺陷直徑最大值為1.1mm，可以評(píng)定為Ⅱ級(jí)合格品。4）A3-2影像結(jié)果顯示，T型口位置存在密集氣孔同時(shí)數(shù)量比較多。究其原因，或許為焊接電流偏大，也可能因?yàn)楹附铀俣瓤刂撇环€(wěn)定，使得液態(tài)金屬無法與非金屬雜質(zhì)分開浮出。5）B1-1結(jié)果顯示沒有缺陷，評(píng)定為Ⅰ級(jí)，即合格。6）B1-2應(yīng)先結(jié)果顯示焊縫存在微小氣孔，缺陷長(zhǎng)度不超過1mm，也可以評(píng)定為Ⅰ級(jí)。7）B1-3影響結(jié)果顯示，存在氣孔，同時(shí)焊縫單側(cè)存在咬邊情況，最常缺陷超過5mm但是＜6mm，因此評(píng)定為Ⅲ。8）B2-1結(jié)果顯示，焊縫中有2處條狀缺陷，究其原因，同焊接方法不當(dāng)有關(guān)。9）B2-2結(jié)果顯示無缺陷，為Ⅰ級(jí)。10）B2-3結(jié)果為微小氣孔缺陷，可以評(píng)定為為Ⅰ級(jí)。11）B3-1結(jié)果顯示，T型焊縫位置存在2處圓形缺陷，直徑大小大約為1mm，剩余零散點(diǎn)數(shù)沒有超過12個(gè)，沒有其他缺陷，評(píng)定為Ⅲ。12）B3-2結(jié)果顯示，焊縫兩側(cè)位置存在2處圓形缺陷氣孔，但是缺陷不超過1mm，評(píng)定為Ⅱ級(jí)別。13）B3-3結(jié)果顯示，存在1處圓形缺陷，不過尺寸很小不顯著，評(píng)定為Ⅰ級(jí)。總結(jié)：A2-2、A3-2、B2-1不合格，主要是因?yàn)闅饪滓约拔春竿浮?/p>
3壓力容器制造過程中無損檢測(cè)的應(yīng)用策略
3.1做好無損檢測(cè)時(shí)間的把控
壓力容器制造過程中，采用無損檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，要做好時(shí)間點(diǎn)的選擇。若以檢測(cè)結(jié)果為依據(jù)，那么要根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況，結(jié)合所用的材料與工藝等，制定科學(xué)合理的檢測(cè)計(jì)劃，最大程度上確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，切實(shí)發(fā)揮無損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值。
3.2無損檢測(cè)和破壞檢測(cè)的有機(jī)結(jié)合
從壓力容器制造質(zhì)量檢驗(yàn)實(shí)踐來說，無損檢測(cè)技術(shù)屬于新型檢測(cè)方法，實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)給材料和構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)等造成破壞，所以被積極推廣應(yīng)用。然而無損檢測(cè)技術(shù)并非全是優(yōu)點(diǎn)，也存在技術(shù)缺陷，尚不能完全取代破壞性檢測(cè)，舉例來說，對(duì)石油氣鋼瓶進(jìn)行檢測(cè)，除了要采用無損檢測(cè)技術(shù)外，還要結(jié)合運(yùn)用破壞性檢測(cè)技術(shù)，綜合發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器制造過程中質(zhì)量把關(guān)。
3.3選擇適宜的無損檢測(cè)方法
壓力容器制造過程檢驗(yàn)中，需要結(jié)合設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際情況，來選擇適宜的無損檢驗(yàn)方法。例如，鋼制壓力容器無損檢測(cè)實(shí)踐中，多采取以下方法：1）射線檢測(cè)技術(shù)或超聲波檢測(cè)方法。其中，超聲檢測(cè)實(shí)踐中，多運(yùn)用目測(cè)衍射時(shí)差法和可記錄脈沖反射法以及不可記錄脈沖反射法，在實(shí)踐中要結(jié)合具體情況合理選擇技術(shù)。2）若使用了可記錄脈沖反射法進(jìn)行檢驗(yàn)，還可以結(jié)合運(yùn)用其他方法或者射線探傷方法，對(duì)局部實(shí)施檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的全面把控。3）若使用了鐵磁性材料，在進(jìn)行焊接坡口位置和焊接接頭位置的表面質(zhì)量檢測(cè)實(shí)踐，要優(yōu)先使用磁粉檢測(cè)技術(shù)開展檢測(cè)。若為非鐵磁性材料，那么運(yùn)用著色探傷檢測(cè)技術(shù)。除了上述檢測(cè)方法外，還有很多無損檢測(cè)技術(shù)，可以應(yīng)用于壓力容器制造過程中檢驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用中，可結(jié)合運(yùn)用各類技術(shù)與方法，確保質(zhì)量檢測(cè)到位。
3.4優(yōu)化無損檢測(cè)技術(shù)
技術(shù)的應(yīng)用有利有弊，為保障技術(shù)價(jià)值得到有效發(fā)揮，要對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。壓力容器制造過程的無損檢測(cè)技術(shù)優(yōu)化，主要圍繞以下方面：1）加大技術(shù)研究。目前來說，要增加研究技術(shù)的投入，包括人力資源和資金等，克服無損檢測(cè)技術(shù)的缺陷，使其應(yīng)用范圍得到有效拓展。推廣無損檢測(cè)技術(shù)，用于低溫壓力容器油氣部分，優(yōu)化技術(shù)，發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。2）智能化。基于未來的需求，無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用水平要達(dá)到智能化。通過不斷加大技術(shù)研究，提升檢測(cè)的可靠性以及自動(dòng)化水平。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效融合，增強(qiáng)檢測(cè)工作的動(dòng)態(tài)化水平，不斷優(yōu)化技術(shù)，增強(qiáng)技術(shù)的智能化水平。3）加大檢測(cè)儀器設(shè)備的開發(fā)。壓力容器制造過程中無損檢測(cè)技術(shù)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，需要依靠高性能的檢測(cè)儀器設(shè)備，目前來說還需要加大儀器的開發(fā)力度，為技術(shù)的應(yīng)用提供支持與保障，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力容器制造質(zhì)量的把控。
4結(jié)語
綜上所述，壓力容器制造過程中無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量問題或者缺陷的有效排查，嚴(yán)格把控設(shè)備的品質(zhì)。文中結(jié)合實(shí)例，分析了無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)提出了要優(yōu)選技術(shù)方法，加大無損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化研究，提高無損檢測(cè)的水平，為壓力容器制造質(zhì)量把關(guān)。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬俊.壓力容器制造過程中無損檢測(cè)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2020(09):161.
作者：馬晶晶 刁海波 單位：海洋石油工程股份有限公司
