由于壓力容器及管道長(zhǎng)期處于高溫高壓下運(yùn)行，一旦出現(xiàn)裂紋，將嚴(yán)重威脅工廠的正常生產(chǎn)和工作人員的生命安全，所以在加工過(guò)程中，一定要重視壓力容器及管道的裂紋檢測(cè)，確保壓力容器及管道的質(zhì)量滿足要求。合理應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力容器的安全隱患，并結(jié)合其裂紋類(lèi)型深入分析壓力容器及管道出現(xiàn)裂紋的原因，并采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防，對(duì)于提升壓力容器及管道的質(zhì)量，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)工業(yè)建設(shè)的發(fā)展意義重大。
一、超聲波檢測(cè)技術(shù)
超聲波檢測(cè)技術(shù)是利用頻率高于20KHz的聲波進(jìn)行檢測(cè)，如果工件中存在缺陷，那么缺陷和金屬材料中一定會(huì)形成一個(gè)不同介質(zhì)的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個(gè)界面之后，就會(huì)發(fā)生反射，反射回來(lái)的能量又被探頭接受到，我們根據(jù)這個(gè)反射信號(hào)在屏幕中的位置對(duì)被檢工件進(jìn)行評(píng)定。
這種檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到壓力容器和壓力管道的裂紋檢測(cè)。為提升其檢測(cè)效果，在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)要掌握以下要點(diǎn)：
1、超聲波檢測(cè)受表面耦合好壞限制較大，被檢工件表面需處理的平滑光潔，探頭表面不能有異物；
2、若缺陷在工件中存在的角度與探頭釋放超聲波的角度一致或相近，可能造成回波信號(hào)很弱甚至檢測(cè)不到回波信號(hào)，所以檢測(cè)高溫高壓高危介質(zhì)管線容器時(shí)盡量在檢測(cè)過(guò)程中選擇多角度探頭進(jìn)行檢測(cè)；
3、裂紋反射回波的波峰多尖銳，很多裂紋信號(hào)的端角還會(huì)產(chǎn)生分叉信號(hào)，雖然能從經(jīng)驗(yàn)上初步判斷缺陷性質(zhì)，但從原理上無(wú)法識(shí)別缺陷信號(hào)是否一定為裂紋信號(hào)，在確定缺陷性質(zhì)時(shí)，可采用其他無(wú)損檢測(cè)手段驗(yàn)證缺陷性質(zhì)，如X射線/γ射線檢測(cè)。
二、X射線/γ射線檢測(cè)
射線法是檢測(cè)壓力管道焊縫的主要方法之一。其原理是利用缺陷與周?chē)饘賹?duì)射線的吸收率不同，使X射線或γ射線的透射強(qiáng)度發(fā)生變化，從而檢測(cè)缺陷及其位置。目前主要采用中心透照法對(duì)主管路環(huán)焊縫進(jìn)行射線探傷。輻射源安裝在自行式履帶車(chē)上。其主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，工作效率高。外部輻照設(shè)備用于焊接接頭和彎頭，返工和測(cè)試小直徑焊縫。目前，X射線膠片探傷主要用于高壓容器管道的焊接。
這種方法雖然比較直觀，但需要大量的膠片。而檢測(cè)工作很多會(huì)在野外或戶(hù)外完成，這使得拍攝和沖洗膠片變得更加困難，而且對(duì)人體有輻射危害，管道建設(shè)完成后還需要大量的空間存儲(chǔ)這些膠片，導(dǎo)致消耗大量的人力和物力。
伴隨DR（X射線數(shù)字成像）技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的成熟，國(guó)外已經(jīng)在部分壓力容器管道建設(shè)中采用DR技術(shù)取代膠片射線檢測(cè)。國(guó)內(nèi)管道環(huán)焊縫檢測(cè)方面，DR技術(shù)還沒(méi)有在管道工程中大規(guī)模應(yīng)用，僅在一些工程中進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)和小規(guī)模試用，目前在中俄東線工程準(zhǔn)備大規(guī)模推廣DR檢測(cè)技術(shù)，但還存在著設(shè)備投資成本高、裝備體積大、現(xiàn)場(chǎng)效率低于傳統(tǒng)膠片射線檢測(cè)、檢測(cè)數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)上傳數(shù)據(jù)等問(wèn)題。
射線法對(duì)于裂紋的檢測(cè)多數(shù)是比較直觀的，可以解決超聲波檢測(cè)中無(wú)法確定缺陷性質(zhì)的問(wèn)題。射線法檢測(cè)裂紋需要注意以下幾點(diǎn)：
1、X射線檢測(cè)在保證穿透力的前提下，盡量遵循低電壓長(zhǎng)時(shí)間原則，以保證靈敏度；
2、γ射線檢測(cè)中應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采用高質(zhì)量底片；
3、暗室處理中洗片藥水應(yīng)該一定時(shí)間或洗一定片數(shù)后進(jìn)行更換，不能為了節(jié)約成本，雖然洗片數(shù)量不多，但長(zhǎng)時(shí)間存放后再洗片，影響底片質(zhì)量。
三、TOFD和相控陣檢測(cè)
TOFD（超聲波衍射時(shí)差法）和相控陣檢測(cè)也都是超聲波檢測(cè)，但TOFD與傳統(tǒng)的超聲檢測(cè)區(qū)別是，TOFD是用超聲波的衍射波進(jìn)行檢測(cè)，超聲波檢測(cè)是用超聲波的反射波進(jìn)行檢測(cè)。衍射波檢測(cè)的特點(diǎn)是：靈敏度高，缺陷定位定深定高準(zhǔn)，無(wú)方向性可在任意位置接收，能在一定程度上確定缺陷性質(zhì)。
相控陣檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)手工超聲波檢測(cè)的原理相同，都是利用超聲波反射法對(duì)被檢工件進(jìn)行檢測(cè)，不同的是，傳統(tǒng)的超聲波檢測(cè)使用單件探頭來(lái)偏轉(zhuǎn)聲束。在某些情況下，雙晶片或單元件聚焦探頭也用于減少盲點(diǎn)和提高分辨率。但無(wú)論如何，超聲波場(chǎng)在介質(zhì)中以一個(gè)角度沿軸傳播。單角度掃描限制了不同方向的定性和定量超聲檢測(cè)的可能性。因此，最“有效”的標(biāo)準(zhǔn)需要使用多角度光束掃描來(lái)提高檢測(cè)速度。然而，對(duì)于復(fù)雜的幾何形狀、大壁厚或有限的探頭掃描空間難以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，因此需要多元件相控陣探頭和電子聚焦聲束來(lái)滿足上述情況下的檢測(cè)要求。相控陣探頭可實(shí)現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)和動(dòng)態(tài)聚焦，這就使超聲波檢測(cè)從二維方向移動(dòng)變成一維方向移動(dòng)，可以外置編碼器以實(shí)現(xiàn)圖像存儲(chǔ)，經(jīng)過(guò)對(duì)A掃、B掃、C掃或D掃圖像的分析可有效地檢出各種面狀缺陷和體積型缺陷。檢測(cè)結(jié)果還可以三維圖像顯示，為缺陷定位、定量、定性、定級(jí)等提供了豐富的信息。與上述TOFD檢測(cè)技術(shù)一樣也可實(shí)現(xiàn)圖像存儲(chǔ)，這就為后續(xù)的復(fù)核與校驗(yàn)提供條件，使得檢測(cè)結(jié)果有效可查詢(xún)。
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