渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

李淑花

河北巨邦质检技术服务有限公司 河北石家庄 050000

摘要：压力容器主要是由封头、筒体焊缝连接而组成的,因此明确压力容器的强度问题就是要明确容器在内部压力作用下,会产生怎样的应力及这种应力的分布规律,最终明确整个压力容器中最容易发生强度破坏的关键危险部位及其应力状态。渗透探伤具有检测操作容易、方法灵活、原理简单、适应性强的特点，对于小零件可以采用浸液法，对大设备可采用刷涂或喷涂法。它是利用毛细现象，当渗透液渗入被检测设备一定时间后,清洗、去除表面渗透液,无缺陷部位渗透液无残留，而缺陷部位的渗透液却残留,再然后应用显像剂的毛细作用吸附出缺陷中残留的渗透液,最终达到发现、检验缺陷的目的。

关键词：渗透检测；压力容器；焊缝检测

引言：渗透检测是确保压力容器质量的重要途径，在焊缝检测中具有非常明显的效果。本文对渗透检测法在压力容器焊缝检测中的应用进行了实验分析研究。

1、本文实验中采用的压力容器简介

本文所进行的实验都是在容器制作场所完成，检测对象是容器部分壳体。要求检测的等级为一级，容器的材质为0Crl8Nil0Ti，壳体是由两个椭圆形的封头和筒体组成，筒体的长度约为20cm，外径为12cm，底层厚度为0.8cm。壳体中有一条焊缝，焊接方法为采用焊条电弧焊打底和埋弧焊盖面的方法完成。筒体上的焊缝方向为纵向，封头到筒体的连接焊缝方向为环形。

2、液体渗透探伤检测的方法

2.1渗透探伤检测法分类

按照渗透探伤检测法中所使用的渗透液、观察时光线的不同渗透探伤检测法大致可分成着色渗透检测法和荧光渗透检测法。A.着色渗透检测法着色渗透探伤检测法应用的渗透试剂液体是用红色颜料配制而成，呈红色油状液体，在自然光线下观察红色的痕迹提示缺陷，所以在观察评估时不必配合应用其他光源。只要在明亮的自然光线照射下便可进行观察评估。因此因其特点适用范围广，使用方便，尤其适用于缺乏电源和水源的压力容器的无损探伤检测。着色渗透检测法的缺点主要是检测灵敏度相对较低，目前主要用于奥氏体不锈钢焊缝的表面质量检验。着色渗透检测法根据使用的渗透试剂液不同可分成溶剂清洗型和水洗刷、后乳化着色渗透检测法。B.荧光渗透检测法荧光渗透检测法应用的渗透检测试剂液是用黄绿色荧光颜料配制而成，呈黄绿色液体，荧光渗透检测法的渗透、清洗和显像与着色渗透检测法无明显差异，观察的环境却需要在波长约365nm的紫外线照射条件下进行，观察呈现黄绿色的痕迹提示缺陷，荧光渗透检测法的特点是灵敏度较高，缺陷容易明确，目前主要常用于重要工业部门的零件表面尤其是压力容器表面的质量检验。缺点是在观察时必须在紫外线照射下观察，对检测人员的健康有一定损害，比如检测人员的眼睛容易疲劳，而且紫外线对人体皮肤长期照射有一定的危害。所以它的适应范围不如着色渗透检测法。荧光渗透检测法按清洗方法的不同可分成三种自乳化、后乳化、溶剂清洗型荧光渗透检测法。C.按显像方法不同以上每种方法又都可以进一步分成干法显像和湿法显像。

2.2渗透探伤检测方法的选择

各种液体渗透检测法都又有一定的优势，也一定的局限性，所以每种渗透检测方法均无法完全适应所有压力容器的工件表面质量检验。在压力容器具体进行渗透探伤检测时，需要根据压力容器工件表面尺寸、形状、粗糙度、数量、所在场所分析缺陷可能的种类以及需要哪种检测液的性能，因地制宜，根据检测方法的优缺点进行适当的选择，做到有效进行无损渗透探伤检测的目的。

3、压力容器焊缝渗透检验

3.1压力容器内表面不锈钢堆焊层表面质量检验

（1）应用清洗液PR-1预处理渗透探伤试验的重要环节是使渗透液逐渐渗入到缺陷内部,但如果焊缝表面沾污吸附了异物、积垢厚腻，导致渗透液无法向缺陷内部渗透,就发现不了缺陷痕迹。所以在渗透前必须做好预处理，清洁去除焊缝表面的异物,使渗透液可以渗入缺陷内部。（2）在压力容器的工件表面用刷涂法均匀涂布PP-1渗透液，施行完整、完全的渗透处理,必需使渗透液充分渗透试验部位的表面,渗透处理最必要的是渗透的时间要求,至少大于10分钟，对焊缝表面渗透必须在规定时间内保持不干燥状态,这样才能达到有效渗透。（3）将渗透液清洗干净用干布擦干压力容器的工件表面，在要求的渗透时间内,在显像之前应把焊缝表面多余的渗透液除去,并不是去除缺陷内部的渗透液,而是完全去除压力容器焊缝表面多余的渗透液。（4）显像罐式显像剂在喷涂前应进行摇动,使显像剂内白色粉末与溶剂均匀,再进行喷涂,在距焊缝表面200～300mm处使显像剂的雾状喷涂到焊缝表面,形成白色显像剂产生的涂膜,相对于在缺陷部位着色渗透液形成了红色缺陷显示痕迹,构成反差的背底。（5）观察并评价在经过了需要的显像时间后,要立即观察压力容器的工件上有无缺陷显示痕迹,要多次观察,观察缺陷显示痕迹的呈现状况。通过观察发现缺陷提示痕迹时,明确不属于伪缺陷后,就需要判定其所发现的缺陷提示痕迹是无危害缺陷还是有危害缺陷,根据缺陷显示痕迹,按标准进行评价判定。

3.2压力容器检漏

压力容器的泄漏大部分是由压力容器的工件中存在的贯穿压力容器壁厚的针孔和裂纹所引起的，对于这些缺陷的检测称为检漏。在压力容器检漏要求较高的场合多采用气体进行检漏，但在要求不是太高的场合下也可以采用液体进行检漏。但煤油检漏存在缺陷分辨力差的局限性，目前发展了采用荧光或着色渗透液代替煤油检漏，其最大优势是可以用渗透检测显像液在被检部位对应的另一表面进行显像进而缺陷分辨力大大提高。（1）在被检表面预清洗；（2）渗透渗透时间15-20min；（3）在工件内表面用喷灌喷涂法将显像液均匀地喷涂在相应部位上；（4）让工件自然干燥10min以后用便携式荧光灯照射观察贯穿性缺陷所形成的显示痕迹.

4、压力容器渗透检测工艺流程

接下来开始对压力容器进行渗透检测，第一步需要预清洗：先采用钢丝刷、砂轮机等工具将压力容器表面的焊缝扩展污染物进行去除。然后在焊缝处均有喷涂清洗剂，去除表面的油污渍，在采用干净不脱毛干布进行擦拭干净。第二步渗透：将渗透剂均匀喷涂在压力容器的焊缝表面，促使焊缝完全被渗透液覆盖，在整个渗透过程中要保持其湿润状态。在渗透剂喷射时，喷头距离焊缝的长度约为0.1-0.2cm，渗透时间在十分钟左右。第三步去除多余的渗透剂：先采用干净不脱毛干布进行压力容器表面多余渗透液的擦拭，直到表面多余的渗透液全面擦拭干净。在擦拭过程中，需要按照一个固定的方向进行擦拭，不能反复擦拭。第四步显像：在喷涂显像剂之前，先要摇动喷灌，促使喷灌内部的显像剂充分均匀。在喷涂时，喷涂距离压力容器表面的长度约为三到四厘米，喷涂角度约为三四十度。显像时间保持在十分钟左右。第五步检验：着色检测应当在白光下进行，显示的图像颜色为红色。在检验时，工作现场应当保持充足的光照，被检测工件表面的光照度不能超过1000IX。通过观察发现实验体表面。第六步清洗压力容器表面：在检测之后，先采用干净不脱毛干布进行实验体表面的渗透剂和显像剂擦拭，直到擦拭干净。

5、结语

综上所述，在压力容器的制造过程中，采用无损检测是确保压力容器质量的重要途径。通过本次实验，总结出了如果发现被检测工件有裂纹缺陷，可以对检测出的缺陷进行返修，然后重新进行渗透检测。

参考文献

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