本文摘要：摘要：压力容器的安全不仅关系到工厂的安全生产，还会影响到环境安全、人身安全及财产安全，而无损检测正是保证压力容器安全性的一个重要手段。介绍了压力容器的定义，以及无损检测的分类及其应用特点，提出完善检测方法对压力容器的安全性提供更强有力的保
摘要：压力容器的安全不仅关系到工厂的安全生产，还会影响到环境安全、人身安全及财产安全，而无损检测正是保证压力容器安全性的一个重要手段。介绍了压力容器的定义，以及无损检测的分类及其应用特点，提出完善检测方法对压力容器的安全性提供更强有力的保证。
关键词：压力容器;设备安全;无损检测;使用方法
相关论文投稿刊物：《压力容器》主要报道高压、高压中的低压压力容器和气瓶、换热器、塔器类等壳体、大型高压管道、通用机械的辅助承压设备等的标准规范、试验研究、结构设计、材料进展、焊接技术、无损检测、安全分析、监察技术、使用管理以及国外压力容器研究技术进展、压力容器行业动态信息等。
1概述
随着现代工业的迅速发展，一方面为人类提供了更多、更好的物质生活条件，另一方面现代化大生产又隐藏着极为严重的灾害，而压力容器就是这种容易发生这种灾害的特殊设备。从宏观上分析，压力容器发生的事故可概括为两类：一类是压力容器本身存在不安全因素，因而在承载时发生断裂，或在运行过程中缺陷逐渐扩展到临界状态而导致破坏事故;另一类是容器本身虽然完好，但由于使用维护不当或人为操作失误而直接造成的严重事故。一旦压力容器发生事故，不仅仅会使工厂停产、污染环境和影响社会安定，还会使国家和人民的生命财产造成难以估量的损失。因此，保障压力容器的安全性是一个重要的课题，而无损检测正是保证压力容器安全性的一个重要手段，故要大力加强无损检测工作。
2压力容器的定义
2.1广义定义
从广义上说，凡承受流体介质压力的密封壳体都可称作压力容器。按GB150-1998《钢制压力容器》的规定，设计压力低于0.1MPa的容器属于常压容器，而设计压力大于或等于0.1MPa的容器属于压力容器。
2.2安全性定义
从安全角度看，单纯以压力高低定义压力容器不够全面，因为压力不是表征安全性能的惟一指标。在相同压力下，容器的容积越大，其积蓄的能量就越多，一旦发生破裂造成的损失和危害也就越大。此外，容器内的介质特性对安全的影响也很大，气体的危害程度大于液体，尤其易燃易爆的气体或液化气体，如果容器发生事故，除了爆炸造成的损失外，由于介质泄漏或扩散而引起的化学爆炸、起火燃烧、中毒污染，导致的后果极其严重。因此，压力、容积、介质特性是与安全相关的3个重要参数。《固定式压力容器安全技术监察规程》(以下简称《容规》)从安全管理角度出发，将同时具备下列3个条件的容器称为压力容器：①最高工作压力pw≥0.1MPa(不含液体静压力);②内直径(非圆形截面指其最大尺寸)D≥0.15m，且容积V≥0.025m3;③盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体[1]。
2.3权威的定义
2009年1月修订的《特种设备安全监察条例》附则中规定，压力容器的含义是：盛装气体或液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力pw≥0.1MPa(表压)，且pwV≥2.5MPa·L的气体或液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力pw≥0.2MPa(表压)，且pwV≥1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点T≤60℃的液体的气瓶;医用氧舱等。可以认为，这个规定是对压力容器做出的最权威的定义，只要符合上述规定的容器即为压力容器，其设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造和管理都必须接受安全监察。
3无损检测
压力容器是在化工、石油化工、核能、冶金、机械、轻工、食品、纺织、航空、航天以及海洋石油工业中广泛使用的、有爆炸危险的承压设备，因此要把国民经济搞上去，让压力容器更好地为生产服务，就必须保证压力容器的安全运行。这就是压力容器的安全性问题。随着科技的不断进步及对安全的日益重视，安全检查的手段也不断完善。对压力容器安全的检测手段就是无损检测。无损检测是一门新兴的学科，发展的历史并不长，但它伴着高科技的东风，发展非常迅速。压力容器已经到了离开无损检测就不可能有安全生产可言的程度。
3.1定义
无损检测顾名思义，就是没有破损的检测。它保持了原容器的完整性，对容器没有任何损伤，又可以发现内在缺陷，所以，无损检测在压力容器的生产运行中，起着至关重要的作用，甚至可检出正在产生和发展的缺陷。无损检测也是一门综合学科，包含多个领域的知识;也是一门综合艺术。学好、用好这门学科，对锅炉压力容器的安全生产，能起到保驾护航的作用。《承压设备无损检测》NB/T47013.1-2015[2]规定了射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测、泄漏检测、目视检测、发声检测、衍射时差法超声检测、X射线数字成像检测、漏磁检测和脉冲涡流等无损检测方法的一般要求和使用原则。到目前为止，前4种方法是压力容器制造质量检验和定期检验最常用的无损检测方法。
3.2分类及其特点
1.射线检测
自伦琴发现X射线以来，至今已经应用在各领域。工业射线在压力容器安全生产中占着主导的地位。相对不同厚壁的容器，采用不同的设备，从普通的X射线机到放射性同位素，直至加速器等。人们熟悉的“透视”就是X射线在医学上的应用，它没有给人们的机体造成损伤(是小的损伤，杀了一些白细胞)，而发现病变达到利用的目的。工业射线也是如此，随着科技的不断进步，已能发现很小的缺陷。射线检测使容器在制造过程中发现缺陷，及时进行修补，安全生产。
2.超声波检测
超声波检测是利用声在不同介质中的传播速度不同而进行的一种检验方法。容器壁内部有杂质，其声波传播速度就要改变，从而发现缺陷，消除缺陷。这种方法也主要是检测内部缺陷，是与射线检验互补的检验方法，超声波检测是线面缺陷的检测，射线检测是体积缺陷的检测。
3.磁粉检测、涡流检测、着色检测磁粉检测、涡流检测、着色检测主要是检查表面和近表面的缺陷，是上两种检测方法的补充。这并不是说它们不重要，相反它们在在役的容器检验中起着相当重要的作用。在每年的检验中，都能发现表面及近表面的裂纹等危险缺陷。
4.声发射检测声发射检测这是一个较新的学科，20世纪50年代诞生，但其发展非常迅速。它是利用材料发声这一物理现象，在外部条件(如力、热、电磁等)作用下，内部缺陷状态发生改变。由于这种改变，使材料内部的能量分布改变，使一部分能量以瞬态应力波的形式释放出来。这就是声发射技术。它还可以发现正在扩展的缺陷[3]。
3.3应用特点
1.无损检测要与破坏性检测相配合无损检测的最大特点是能在不损伤检测对象(如材料、工件和结构)的前提下对其进行检测，所以实施无损检测后，产品的检查率可以达到100%。但是无损检测技术自身也存在局限性，并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测，某些安全性项目和试验只能采用破坏性检测，目前无损检测还不能完全代替破坏性检测。也就是说，对一个工件、材料、机器设备的评价，必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合，才能做出准确的评定、例如液化石油气钢瓶除了无损检测外还要进行爆破试验;评价焊接接头质量除了要进行无损检测外还要切取试样进行力学性能试验，有时还要做金相和断口检验。
2.正确选用实施无损检测的时机在进行无损检测时，必须根据无损检测的目的，正确选择无损检测实施的时机。例如，锻件的超声检测，一般安排在锻造完成且进行过粗加工后，钻孔、铣槽、精磨等最终机加工前，因为此时扫查面较平整，耦合较好，有可能干扰检测的孔、槽、台还未加工，发现质量问题处理比较容易，损失也比较小;又例如，要检查高强钢焊缝有无延迟裂纹，无损检测实施的时机就应安排在焊接完成至少24小时以后进行。要检查热处理工艺是否正确，就应将无损检测实施时机放在热处理之后进行。只有正确的选用实施无损检测的时机，才能顺利地完成检测，正确评价产品质量。
3.正确选用最适当的无损检测方法无损检测在应用中，由于检测方法本身有局限性，不能适用于所有工件和所有缺陷，为了提高检测结果的可靠性，必须在检测前，根据被检物的材质、结构、形状、尺寸，预计可能产生什么种类、什么形状的缺陷，在什么部位、什么方向产生。根据以上种种情况分析，然后根据无损检测方法各自的特点选择最适合的检测方法。例如，钢板的分层缺陷因其延伸方向与板平行，就不适合射线检测而应选择超声检测;检查工件表面细小的裂纹就不应选择射线和超声检测，而应选择磁粉和渗透检测。此外，选用无损检测方法和应用时还应充分认识到，检测的目的不是片面追求那种过高要求的产品“高质量”，而是在保证充分安全性的同时要保证产品的经济性。只有这样，无损检测方法的选择和应用才是正确的、合理的。
4.综合应用各种无损检测方法在无损检测应用中，必须认识到任何一种无损检测方法都不是万能的，每种无损检测方法都有它自己的优点，也有它的缺点。因此，在无损检测的应用中，如果可能，不要只采用一种无损检测方法，而应尽可能多的同时采用几种方法，以便保证各种检测方法互相取长补短，从而取得更多的信息。另外，还应利用无损检测以外的其他检测所得的信息，利用有关材料、焊接、加工工艺的知识及产品结构的知识、综合起来进行判断，例如，超声波对裂纹缺陷探测灵敏度较高，但定性不准是其不足，而射线的优点之一是对缺陷定性比较准确，两者配合适用，就能保证检测结果既可靠又准确。
4结束语
压力容器既是工业生产中常用设备，又是一种比较容易发生恶性事故的特殊设备。随着现代化大工业的出现及核能的利用，压力容器的事故逐渐增多，造成的危害也越来越大。因此，人们对压力容器的安全性问题引起了足够的重视。几个发达的工业国家对压力容器造成的事故都有统计资料，对其安全问题相对也解决得很好，但也没有杜绝这类事故的发生。因此，人们对这类压力设备的安全问题倍加关注。我国是世界上锅炉和压力容器数量最多的国家，大约有一百多万台锅炉和压力容器主要分布于石油、石油化工、化学、核能等工矿企业。
近10年间，发生锅炉、压力容器爆炸事故是发达国家的数倍以上，灾难性事故甚至更高。事关人命关天的大事一定要慎之又慎，因此，我国对压力容器的安全问题更加重视。而无损检测作为压力容器安全生产的重要保证的手段之一，其可靠性和准确性，以及使用效果是压力容器安全更有力的保障。故完善无损检测技术，科学合理地应用这些无损检测方法，可有效提高压力容器的安全性，使之更好地为人类服务。
参考文献：
[1]中国特种设备检测研究院.固定式压力容器安全技术监察规程：TSG21-2016[S].北京：新华出版社，2016.
[2]全国锅炉压力容器标准化技术委员会.承压设备无损检测：NB/T47013.1-2015[S].北京：新华出版社，2015.
[3]强天鹏.压力容器检验[M].北京：新华出版社，2008.
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