超聲檢測在壓力容器定期檢驗中的運用范文

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摘要：在制造壓力容器的過程當中不可避免地會出現些許缺陷，而在標準允許范圍之內的缺陷雖然被允許保留，但隨著壓力容器的長時間使用，原本被保留下來的缺陷極有可能出現擴展、開裂等情況，進而嚴重影響壓力容器的正常使用。為避免這一情況的出現需要定期檢驗壓力容器，而在檢驗過程中因超聲檢測獨特的優勢，成為最常使用的檢測方法之一。基于此，圍繞超聲檢測在壓力容器定期檢驗中的實際應用進行簡要分析研究。

關鍵詞：超聲檢測；壓力容器；定期檢驗；實際應用

與射線檢測等其他檢測方法一樣，應用于壓力容器定期檢驗中的超聲檢測，主要被用于檢測壓力容器中的缺陷，從而使得工作人員能夠及時采取相關行之有效的對策進行處理，避免因缺陷的持續擴大而導致更為嚴重的安全事故。可見在壓力容器定期檢驗當中，超聲檢測發揮著至關重要的作用。因此本文將從簡單介紹超聲檢測及其應用優勢入手，結合實際應用案例探究超聲檢測在壓力容器定期檢驗中的應用。

1超聲檢測的簡要概述

1.1具體內涵

作為一種無損檢測方法，超聲檢測是在壓力容器定期檢驗當中比較常使用的一種檢測方法，其通過利用超聲波和壓力容器的相互作用，在保障檢測對象完整的前提之下，利用反射、透射以及散射波從宏觀角度上全面檢測和測量壓力容器的缺陷以及結合特征、組織結構、應用性能等，從而對壓力容器的實際使用情況、質量缺陷等進行全方位地檢查[1]。

1.2應用優勢

雖然超聲檢測和射線檢測等均作為無損檢測方法中的一部分，并可以有效檢測出壓力容器中的缺陷。但超聲檢測其運用的超聲波具有其他檢測方法無可比擬的穿透力，即使檢測對象有幾米厚也可以輕松穿透并完成相應檢測工作。與此同時，超聲檢測能夠精確檢測出原材料以及焊接接頭等位置處的缺陷，同時顯示出缺陷的具體位置以及相對尺寸。加之同其他檢測方法相比，超聲檢測的檢測速度比較快、檢測成本較為低廉，檢測過程比較簡單且易于人員操作，因此也為其在壓力容器定期檢驗中的廣泛應用創造了有利條件。

2超聲檢測

在壓力容器定期檢驗中的實際應用2.1檢驗實例為有效分析在壓力容器定期檢驗中超聲檢測的實際應用，本文將選擇某企業中的貯液器為例，該貯液器作為III類壓力容器，其主要組成部分分別為筒體以及封頭，全部使用Q235C作為壓力容器材料。而貯液器的壁厚和高度分別為16mm以及5.672m，內徑長1.6m，設計壓力與設計溫度分別為2MPa和50℃，R717作為其盛裝介質，在對其進行定期檢驗的過程當中選擇使用超聲檢測中的反射法，用以有效檢驗其中的隱藏缺陷[2]。

2.2選取等級

根據具體的檢測情況需要選用不同技術等級的超聲檢測，一般情況下如果被檢測對象的厚度在6mm到40mm之間即可使用A級超聲檢測，而如果被檢測對象的厚度在6mm到2m之間，則需要使用B級超聲檢測，重點對被檢測對象的橫向缺陷進行全面檢測。而如果被檢測對象的厚度超過6mm到5m的范圍，則需要使用C級超聲檢測，通過磨平焊縫余高后增加直探頭，對其進行橫向檢測。在本次檢測當中因貯液器為III類壓力容器，同時其設計壓力為2MPa，因此選用B級超聲檢測法即可。

2.3選用試塊

在定期檢驗壓力容器中使用超聲檢測時，還需要認真選擇試塊。在對超聲檢測設備進行評估校準時應當選用化學成分、幾何形狀以及熱處理等標準規范的標準試塊，而在對壓力容器的缺陷以及材料化學成分等進行檢測時則需要選用對比試塊，利用其對超聲檢測設備幅度、聲程等進行調節，并將反射體產生信號和檢測獲得能夠反映壓力容器缺陷的信號進行對比，從而完成壓力容器的定期檢測。在本次檢測當中考慮到貯液器的壁厚、高度等以及相關標準要求，分別選擇使用CSK-IIA-1和CSK-IA作為對比試塊以及標準試塊。

2.4選用耦合劑與探頭

超聲能量能否具有較高的聲強透射率，以有效將超聲能量準確傳入至被檢測對象處取決于耦合劑。一般在超聲檢測當中會使用化學糨糊、水、機油等作為耦合劑，其中耦合效果最優但價格最貴的耦合劑是甘油。而處于經濟成本的檢測精確度等因素的考量，在本次檢測當中選擇使用化學糨糊作為耦合劑。在特種設備當中，焊縫不僅為細晶粒同時超聲波各向同性。基于此，一般選用頻率在2.5MHz到5MHz之間的橫波作為檢測波形，并結合母材的具體板厚選擇探頭K值，K值越大則越表明母材板厚較薄。在本次檢測當中焊縫的寬度為2cm，為有效保障檢測的精確度和靈敏度，并盡可能提升缺陷定位的準確度，結合相關規定選擇使用2.5P13×13K2的探頭。

2.5確定檢測區

在確定檢測區寬度是應當建立在焊縫寬度的基礎之上，加上兩側各1cm的焊縫熔合線，而在本次檢測當中，通過對焊縫寬度進行準確測量并加上兩側焊縫熔合線寬度之后，設備檢測區的寬度為4cm。為避免在使用超聲檢測過程中出現檢測死角，需要保障探頭能夠有超過1.25P的移動區寬度，而在此次檢測當中探頭應當能夠有至少8cm的探頭移動區[3]。

2.6選擇靈敏度與掃查方法

依照相關標準要求，當檢測對象的厚度在6mm到2m之間時，使用斜探頭和CSK-IIA試塊對焊接接頭進行全面檢測，此時需要保障掃查的靈敏度在2×40-18dB以上，而至少為20%的熒光屏滿屏刻度則為在檢測范圍之內，聲程最大位置的評定線高度。通常情況下，檢測人員會使用斜探頭按照前后方式、左右方式以及轉角、環繞等方式進行掃查，如果在進行壓力容器橫向缺陷檢測時則可以使用斜探頭在兩側焊接接頭的邊緣位置處，保持與其中心線不超過10°的兩方向，且速度控制在150mm/s的斜平行掃查。

2.7評定和處理缺陷

在定期檢驗壓力容器的過程中使用超聲檢測時，工作人員需要認真記錄所有超過評定線的信號，并利用檢測設備對缺陷的位置以及具體特性等進行精確計算，由此判斷壓力容器中的潛藏缺陷，譬如說出現裂紋、熔合程度不夠等等。而如果能夠大致鎖定壓力容器的缺陷類型與特征，則可以通過適當變化K值并增加檢測面的方式，對動態波形進行實時觀察以提高評定的精確性。但如果在判斷波形過程中出現阻礙或困難，則可以配合使用包括射線檢測等其他方法完成缺陷判定，最后需要依照相關標準要求根據超聲檢測得到的缺陷類型對其進行質量分級。此時工作人員需要及時將缺陷類型、等級以及位置、尺寸等信息進行上報，使得缺陷得到及時處理，從而有效保障壓力容器的正常使用。

3結束語

總而言之，超聲檢測因其具有較高的缺陷檢出率，同時可以準確鎖定缺陷的具體位置以及相關尺寸等，因此也被廣泛運用在壓力容器的定期檢驗當中。本文通過結合具體檢測案例，對超聲檢測在壓力容器定期檢驗中的實際應用進行分析研究，證實了超聲檢測確實能夠有效檢驗出壓力容器的缺陷。而隨著科學的不斷發展，未來超聲檢測技術也將得到不斷完善，進而可以更好地為定期檢驗壓力容器提供相應幫助。

參考文獻

[1]王艷玲,付文軍.超聲檢測在壓力容器定期檢驗中的應用[J].安陽工學院學報,2016（02）:16-17+20.

[2]周吉軍,陳思宇.TOFD超聲成像檢測技術在壓力容器檢驗中的應用[J].化工管理,2016（23）:192-194.

[3]袁濤,曹懷祥,祝衛國,王春茂.TOFD超聲成像檢測技術在壓力容器檢驗中的應用[J].壓力容器,2008（02）:58-60+22.

作者：程煒 單位：江西省鍋爐壓力容器檢驗檢測研究院