承压设备内部检验检测方法的讨论

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1、承压设备内部检验检测方法的讨论（中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000）摘要：针对承压类特种设备内部表面缺陷和表面状况，本文对超声波检测、声发射检测、内窥镜宏观检查等方法的适应性、可靠性进行了分析和讨论。关键词：承压设备；内部；检测；方法；讨论0前言承压类特种设备（以下简称：承压设备）内部通常直接或间接接触高温、高压、深冷、应力循环、腐蚀等长期作用，使用条件较承受大气腐蚀为主的外部恶劣，易产生各类新生缺陷。因此在制造、在役定检和运行中监控过程中，针对其内部的检验检测十分重要。相关法规中的外观检查均要求检查承压设备内、外部的完好

2、情况。但由于周期、现场条件、结构以及连续运行时不能任意停车等原因，很多情况下只能在外部开展适当的检验检测。容检规[1]就要求：外观检查时以发现容器在运行过程中产生的缺陷为重点，对于内部无法进入的容器应当采用内窥镜或者其他方法进行检查；对于无法进入内部检查的压力容器，应当采用可靠检测技术（例如内窥镜、声发射、超声检测等）从外部检测内表面缺陷。通常，重点包括：局部、针孔、腐蚀；裂纹、未焊透等内表面缺陷；变形、凹坑等表面形状缺陷；以及涂层、复合层等表面状况等。对于这些表面缺陷和状况，适用于从外部检测、具有一定的适用性和可靠性的方法包括：内窥

3、镜目视检查，超声（UT）、声发射（AET）、射线（RT）以及电磁、导波等检测方法。本文主要针对上述方法进行分析、比较和讨论。1内窥镜检查目视检测（VT）是以肉眼或通过适当器械观察被检件表面来发现缺陷的检测方法。内窥镜检查属于VT，其是利用光学成像装置来检查肉眼无法直接观察到的试件表面，其按结构分为刚性和柔性、按成像方式分为光学和视频。其中，刚性内窥镜适用于观察者和观察区之间是直通道的场合，插入部分可全防水；而视频内窥镜有分辨力高、景深范围大、成像质量高、色彩真实、无蜂房影像和黑白点混成灰色效应等特点。其特点是简单、快速，可进行缺陷的定

4、性和定量检查。但受检查人员素质、被检对象及表面状况、视距视向、光学仪器和照明等方面的影响。通常，检查人员应拥有适当的技能、经验和知识，视力合格；被检对象的距离、缺陷尺寸、进口尺寸、被检对象形状尺寸、被检对象的景深、视距视向等因素均是应充分考虑；被检对象表面涂层或锈蚀、氧化皮、不规则、粗糙度、污染物应不影响缺陷指示；仪器类型应满足检测灵敏度要求；照明光源一般采用冷光源的卤素灯、高亮度的氙光源或黑光灯，对可见光照度应至少在500lx以上[2]。其适用范围为：内部表面无涂层、内件、堆积物、附着物等影响对表面的观察时，结构观察孔等能够允许探头

5、进入的部位；探头长度、弯度、屈伸可及的观察区域和部位；内窥镜镜头、记录显示器和肉眼的组合分辨力所能够分辨的缺陷。典型应用包括：结构中的异物、内部部件检查；检查管道等结构的内部状况检查；检查结构内表面的腐蚀和结垢、凹坑和裂纹等缺陷及表面状况检查；难于或无法接近的部位检查。其局限性为：仅限于表面检查；被检表面要求较高；范围不宽，某些部位仍难于检查；漏检率较高、准确性低；缺陷识别较困难。2声发射检测AET是指在加载和保载过程中，利用已有缺陷或应力集中部位产生塑性变形或裂纹开裂扩展时应变能瞬态释放而发生弹性波的现象，来检测、推断与评价在应力作

6、用下声发射源的材料变形与裂纹扩展等的性质和状态的一种无损评价方法。其特点是：能够探测到来自被检物本身的能量，属动态检测；对线性缺陷较为敏感；能够对结构整体的缺陷活动状况进行探测和评价；承载时能预防灾难性失效并限定最高载荷；在役检验时能缩短检验周期。现已广泛应用于各种承压设备和海洋石油平台的检测和结构完整性评价；常压贮罐底部、各种阀门、埋地管道、高压蒸汽汽包、管道的泄漏监测；设备运行状况监测；变压器局部放电检测；材料性能测试等；大型结构的裂纹开裂扩展连续监视等；加工过程的监测等领域[3]。承压设备AET适用于：对安全危害性大的缺陷活动性

7、监测、结构完整性评价、缺陷在线监控及预报、整体或大范围快速检测、难于或不能接近的环境下的检测以及形状复杂的构件。主要适用范围有：结构完整性评价：在加载时可对整个设备结构进行AET监测并确定缺陷所在位置，在最大载荷下如果没有观测到声发射信号，就可以确定没有正在发展的裂纹等，如在最大载荷之前就出现大量来自裂纹形成或扩展的声发射信号，则反映结构内部存在危险缺陷，应确定其位置并采用其它NDT方法复查、评定和检修。通常复查结果与声发射源有良好对应关系。如对P350V50车载无缝气瓶进行了AET[4]：黄油耦合磁性紧固、线定位、气压试验压力36.

8、5MPa、门槛电平40dB。经检测均未发现危险声发射活动源，经测厚、外观、20%UT抽查与上述结果相符，可以继续安全使用。可知当没有发现危险声发射活动源时，AET相对于常规NDT方法能显著缩短周期、节约经费。超标缺陷活度