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压力容器制造与维修中无损检测技术的应用
作者：彭华
来源：《科技创新与应用》2013年第25期
摘 要：在确保对压力容器实施安全管理的过程中，制造以及定期维修检测是必不可少的工作流程。可以说，对其运作情况的有效预测以及做好预防失效的准备工作，是确保压力容器高质量、长时间运行的基本手段。随着技术水平的不断进步、创新，无损检测在压力容器的制造与检验过程中扮演着举足轻重的角色，对无损检测技术在压力容器的制造与维修中的应用进行分析便显得尤为重要。
关键词：无损检测技术；压力容器；制造维修
无损检测技术也就是人们日常所说的非破坏性检测，具体指的是，能够在最大限度保持待检测物体原有状态、化学属性等前提下，获取实验或研究所需要的成分、内容、属性之类的物理、化学信息，从而得出被检测对象中是否存在问题与缺陷，并给出准确的信息描述，以实现对被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的准确判断。与传统的检测方法相比，无损检测能够更加高效的在可靠性、全程性、全面性、非破坏性上进行有力的保障。该技术是在人工智能、物理学、材料科学、电子学、计算机信息技术等学科基础上发展起来的一门新兴应用工程技术。不仅在产品质量控制中有不可替代的作用，而且对运行中设备的在役检查也发挥着重要作用。
1 压力容器制造与维修过程中超声无损检测的运用 1.1 超声无损检测的特点
超声无损检测属于常规检测技术，属于机械波的一种。具有以下特点：利用超声波在压力容器界面的折射、衍射以及反射情况，根据其在介质传播过程中的减弱情况进行无损检测。在实际工作过程中，凭借着快速、准确、穿透力强以及无损人体健康的优势而被众多厂家纷纷采用。然而需要注意的是，该项技术由于自身的局限性，目前还不能取代破坏性检测，厂家在对工件、设备以及材料的评价中，必须将无损检测结果与破坏性试验结果进行详细的对比分析，为准确评定提供必要参考。 1.2 超声无损检测技术的应用
对无缝钢管进行超声无损技术检测是压力容器检测过程中所采用的一种基本方式。该检测尤其适用于对于纵向缺陷的分析、定位。如若是横向缺陷，则需要合同双方进行协调、商议解决。纵向缺陷监测时，超声波在钢管横截面的中心线的一侧采取倾斜入射的方式，确保超声波在管壁内侧以锯齿形的路线进行传播，如图1所示。横向缺陷检测时，超声波要沿着轴向的倾斜方式进行锯齿形传播方式入射，如图2所示。
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图1 管壁内声束的纵向传播图示 图2 管壁内声束的轴向传播 2 压力容器制造与维修中电磁涡流无损检测技术的应用 2.1 电磁涡流无损检测技术基本原理
电磁涡流检测技术工作的基本原理如下：利用交变磁场在接近被检测物体这一过程中，电磁感应在被检测物体中产生的密闭式环状电流，也就是此处所说的涡流，进行全面的缺陷检测。这主要是运用了涡流容易受到不同频率、电流强度的激励磁场、被测物体的电导率以及磁导率、缺陷位置、性质、大小等许多因素干扰，而会相应的作用于原激发磁场，影响其阻抗等特性参数，从而准确的判断缺陷或者损害部位的具体情况。该检测方法的优点很多，诸如：环保、操作简便且无需实现接触性检测，更主要的是，由于其无需对试件进行清洗，在检测智能化上，更加容易大范围推广。 2.2 电磁锅无损检测技术的应用 2.2.1 电磁涡流成像技术的推广使用
法拉第电磁涡流感应定律和法拉第磁光效应的有效结合催生了电磁涡流成像技术的诞生。在电磁涡流检测过程中，通过观察被检测物体相应区域内电涡流的形状，便可知直接确定试件是否存在缺陷。例如：被检测区域如果出现直线流动且分布均匀的层状电涡流，则相应的会在空洲感应出与被测试件垂直的磁场。一旦该磁场发生变化，则显示被试物件出现了一定的缺陷，通过运用平行放置在磁场中的磁光感应器件，便能够十分清晰的将这种变化反应到具体的成像画面上，如图3所示。 图3 电磁涡流成像原理 2.2.2 人工神经网络的运用
人工神经网络是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。该模型的组成包括神经元特性、训练学习、拓扑结构三部分，利用分层网络模型以及相互连接性质的网络模型，可以很好地实现对电磁涡流检测信号的有效处理，该技术的关键点在于对不同信号特参数的准确提取与选择，一旦掌握住了该项核心技术，在对压力容器的制造与维修过程中便可以实现及时处理，甚至完成在线识别的任务。西方一些先进国家在进行高科技的核反应堆实验中，便采用人工神经网络技术对高端压力容器进行定期的维护检测工作。 3 结束语
无损检测技术分为常规检测技术和非常规检测技术。其中，UT（超声检测技术）、ET（涡流检测技术）、PT（渗透检测）、RT（射线检测）为代表的常规检测在压力容器的制造
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与维护检测过程中扮演者十分重要的角色，随着时代的不断进步与技术日新月异的更新换代，非常规检测技术，如HNT（激光全息检测）、AE（声发射检测）、IR（红外检测），都将发挥越来越重要的作用，本文简单的对常规检测中的无损检测技术进行分析研究，希望为广大学者进行更深层次的学术研究奠定必要的参考。 参考文献
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