浅谈压力容器综合检测技术应用

摘要：压力容器通常被用于石油化工行业，因该种容器中装着某种容易燃烧、或是毒害性较强的腐蚀介质，在高温或压力状态下，它将变成一种带有极高危险性的特种设备，在实际的生产与使用中，容易引起各类失效事故。为更好的降低压力容器失效事故的概率，我们就应认真对压力容器展开监测与检验。本文正是基于这点，分析了压力容器制造及使用中，无损检测的实际应用，并对多种压力容器无损检测技术现阶段的应用状况及发展趋向展开了深入探讨。

关键词：压力容器 检测技术 应用

中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）03-0102-01

实际上，世界各国这几年也发生了很多压力容器爆炸事故，严重的危及和损害了国家和人民的财产及生命安全。2004年10月，大庆石化炼油厂硫磺车间瞬间爆炸，炸开了一个盛着酸性液体的大瓶装，并很快燃气了大火，此次爆炸事故最终导致7人死亡；2005年11月，类似的事故在吉林石化公司双苯厂苯胺装置出现，事故导致5人死亡，，超过70人遭受了严重伤害；2005年发生在美国德克萨斯州某炼油厂的爆炸事故，导致死亡人数达15人，近百人受伤，其经济损失超过了10亿美元；同年12月，英国伦敦某油库也发生了爆炸现象，其中受伤人数就有36人。

1 声发射检测技术

声发射技术通过发挥声发射特性（Kaiser效应）来实现检测，该项技术能够实时检测压力容器的动态，检测过程中也不会受到设备材料、形状及尺寸的约束，不但能够迅速诊断出缺陷，同时还可对裂纹及其发展趋向展开预测和发出警示。

早在20世纪中叶，国外就已着手研究声发射工作，德国人Kaiser率先提出：在重复加载材料时，会发生“Kaiser效应”，之后Felicity通过多次试验，以Kaiser效应为基础，进行了逐步完善，他认为，材料还具有“Felicity效应”，声发射技术的研究工作也是在这两打基本原理基础上进行的。声发射技术是无损检测压力容器的一种常用方法，从上世纪六十年代末就已得到应用。历经40年的发展，现行欧美等众多发达国家均已在采用无损检测手段。

2 超声检测技术

超声检测作为一种无损检测技术，其在国内外应用均比较广泛，通常用于对接焊缝内部埋藏缺陷、压力容器焊缝内外裂纹的检测，同时还可检测出焊缝内缺陷的高度。超声检测技术适合对多种物质进行检测，它检测较深、可正确判断对缺陷位置，具有很高的灵敏性，无公害，检测速度快及现场使用方便等众多优点，不过它也一些不足，如不适宜检测粗晶材料。国内外研究人员对超声检测关键技术做了详细研究，具体表现在下列几个方面：

国内学者张海燕、郭建平等，就超声信号中缺陷的识别方法和缺陷位置的准确判断等问题，运用小波包与超声波技术来检测低焊接缺陷信号产生的噪音，实验证明，这种方法能有效提高其信噪比。陈国华等综合运用小波分析和人工神经网络技术，来对缺陷深度进行智能识别，为超声的定量识别奠定了基础。赵永林等采用小波包分析法，研究了缺陷的故障特点，并论证了通过集成神经网络来对缺陷模式进行识别的可行性。杨文献等基于复小波变化信号包络的角度，通过采用互相关分析技术，较好地识别了超声信号中的缺陷问题，并找到了故障的实际位置。

3 红外热检测技术

红外热检测技术一般是通过红外热辐射特性来检测设备。现阶段，红外热成像技术大多用于实时检测高温压力容器热传导状况，或是对常温压力容器的高应力进行集中监测等。高温压力容器监测过程中，我们可看到，压力容器内衬容易发生损伤或结焦等问题。红外热检测技术具有速度快、不容易造成损伤、检测面积广、检测距离较长等众多优点，国内外众多领域中都在应用和推广该项技术。

国外研究人员在研究红外热检测技术方面取得了较大的成效，Albert Amedee Ohliger分析了红外热技术在石油工业设备中的应用情况，他认为，红外检测技术的速度相对较快，且可用于震动分析，能有效预防各类设备事故。Francisco J. Madruga等运用红外线检测技术在线监测了制造中装载核燃料的压力容器的动态，并发现，控制制造中气泡、缺陷的形成。国内研究人员也研究了红外热检测技术、核心技术以及仪器开发等方面。中国特种设备检测研究中心、天津石化公司等单位红外检测技术在液化石油气储罐及反应器等设备中的应用状况。此外，我国也已自主研发和生产出了型号多样的制冷红外热像仪。

4 磁记忆检测技术

磁记忆检测技术，采用了磁致伸缩逆效应原理，并通过继声发射后材料结构所发射的信号进行检测，该技术可检查出在役设备是否出现了早期损伤现象，并确定有可能诱发损伤、破坏等问题的应力集中部位，以便更好地消除，不过它也有一定不足之处：不适合对非铁磁性金属材料进行检测。基于该项技术的众多优势，国内外研究人员都给予了其较多关注。A.Dubove将磁记忆和其他检测技术进行对比，他认为磁记忆技术将是未来检测设备缺陷的发展方向。A.Dubove等还运用金属磁记忆技术，对锅炉和蒸汽管道的弯曲部分进行了检测，他认为，金属磁记忆在早起在役检验中，有较好的应用。目前，俄罗斯动力、石油化工等工业部门，均对金属磁记忆方法的具体应用出台了具体文件，并规定了应力和变形集中区判定的标准，针对各个检测对象，其技术标准也各不相同；同时该国还通过金属磁记忆法进行机械试验，如测试金属组织试验及工艺等，这就有效替代了以往的试样选取方法。此外，国内也从理论、实践应用及仪器开发等多方面，对金属磁记忆展开了大量研究，并取得了较为可观的成效。

5 结语

现阶段，我国对压力容器综合技术的应用也展开了较为深入的研究，然而其水平还远不及西方发达国家。在无损检测技术和仪器开发方面，我国所拥有的原创性成果不多，大部分是靠仿制或在追赶其他国家的发展步伐。基于此，我国应不断增强自主研发意识及能力，对压力仪器的应用、综合检测技术及新产品研发展开更深入的探索与研究。

参考文献

[1]陈国华，张新梅，谢常欢等.超声检测中裂纹型缺陷深度的智能识别[J].华南理工大学学报（自然科学版），2005，33（8）：1-5.

[2]赵永林，刘桂雄，周德光等.应用经验模式分解法处理超声无损检测信号[M].现代制造工程，2006，（4）：90-92.

[3]林立华.压力容器无损检测技术[J].凿岩机械气动工具，2007，（2）.