渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

郝文彬

天津诚信达金属检测技术有限公司  天津市  300180

摘要：渗透检测是一种基于毛细作用原理作为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。与其他无损检测方法一样，渗透检测也是在一个前提之下，即不破坏被检测对象使用性能，利用物理、化学、材料科学和工程理论对各种工程材料、零部件和产品进行有效检验，从而对其完整性、连续性和安全可靠性进行评价。渗透检测是实现质量控制，节约原料，改进工艺，提高产品制造劳动生产率的重要手段，也是设备维修保养中必不可少的一种手段。

关键词：渗透检测；压力容器；焊缝检测

前言

渗透探伤检测法是工业发展过程中衍生出来的一种应用技术，该技术是除了目视检查之外，所应用的一种无损检测措施。由于渗透检测在操作中简单快捷，现阶段已经被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的飞速发展，这种技术将会获得更进一步的提升和广泛应用。

1渗透检测的原理

主要依据液体的流动、可随时改变形状、无间隙依附特性来进行渗透检测，可立足于以下层面进行论述。①渗透：将小工件全面浸渍于渗透剂中，倘若工作表面存有缺陷，便可通过缺陷边壁，逐步向缺陷内部渗入。②清洗：在渗透剂全面渗入容器的缺陷之后，将剩余的渗透剂清除干净。③显像：将显像剂均匀涂敷于压力容器的工作表面，生成显像膜。在毛细现象的作用下，容器中残余的渗透液将被吸附，将缺陷痕迹放大显示出来。④观察：检验人员使用目视法观察缺陷，若无，则进行评估，如存在缺陷，则需将渗透剂清洗以后进行评估，为了保障安全生产，应及时转告企业中止使用。值得一提的是，焊缝表面的预清洗极为重要，倘若未能处理油垢，则易于堵塞缺陷，进而对最终检测结果带来不良影响，无法及时发现缺陷。

渗透检测方法操作简单便捷，不需要复杂设备，耗费的成本费用较少，缺陷显示也比较直观，能够发现宽度一微米以下的缺陷。这种检测方法也不受检测对象、不受材料组织结构和化学成分的限制，因而广泛应用于黑色和有色金属锻件、焊接件、机加工件以及陶瓷、玻璃、塑料等表面缺陷的检查。它能够检查出裂纹、冷隔、夹杂、疏松、折叠、气孔等缺陷，但是对于结构疏松的粉末冶金零件以及其他多孔性材料不适用。

2灵敏度实验体的渗透检测

在压力容器的渗透检测之前，首先用镀铬实验体进行系统灵敏度的检测，并且确定工艺流程的正确性。第一步进行预清洗：将清洗剂均匀喷涂在实验体表面，并且用干净不脱毛干布进行擦拭。第二步渗透：将渗透剂均匀喷涂在实验体表面，并且在渗透时间内要求实验体表面始终保持湿润状态。在施加渗透剂时时，可以采用喷、刷、浇、浸等方式，渗透温度为室内正常温度，渗透时间一般不少于十分钟。第三步去除多余的渗透剂：先采用干净不脱毛干布进行实验体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，喷涂距离实验体表面的长度约为300～400mm，喷涂角度约为30°～40°。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一般不低于1000lx。通过观察发现实验体表面出现了三个点状形的辐射状裂纹。第六步清洗实验体表面：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。总结：通过对标准实验体表面进行渗透检测，将所有的缺陷显示与标准工艺图像进行对比，发现有三处比较明显并且显示非常清楚的裂纹。可以得出这种检测系统的灵敏度非常高强，操作工艺方法也非常正确。

3压力容器焊缝渗透检测

3.1压力容器内表面不锈钢堆焊层渗透检测

需对堆焊层表面细微的裂纹等进行检测，在检测过程中，对灵敏度提出了严格要求，本次检测中，主要使用了溶剂去除型着色渗透检测法。以下为具体步骤：①预处理：使渗透剂逐渐渗透至缺陷内部是渗透检测的核心步骤，一旦焊缝表面吸附了异物，致使渗透液无法渗透至缺陷内部，则无法发现缺陷痕迹。因此在渗透以前，应将预处理工作落实到位，除去焊缝表面的异物，进而使渗透剂能向缺陷内部渗透。②使用喷涂法，将DPT-5渗透剂均匀喷涂于压力容器的工件表面，进行全面的渗透处理，使渗透剂向工件的表面缺陷部位渗透，渗透时间应在10分钟以上，为了进行有效渗透，应在规定时间内，使焊缝表面保持充分浸润状态。③使用清洗剂对压力容器表面的渗透剂进行清洗，之后用干布擦拭干净，并应避免过度清洗将缺陷内部的渗透液除去。④在喷涂以前，应摇动显像罐式显像剂，使溶剂与内部白色粉末混匀之后进行喷涂，在与焊缝表面相距300～400mm处，在焊缝表面喷涂显像剂，形成涂膜，形成反差的背底，并利用毛细现象吸出缺陷部位的渗透剂，生成了红色缺陷显示痕迹。⑤观察并评价。施加显像剂后立即观察并在显像时间内连续观察，对工件是否有显示痕迹进行反复观察，并对显示痕迹的呈现状况进行观察。如发现提示痕迹，确定并非伪缺陷以后，需对提示痕迹有无危害缺陷进行判断，按照缺陷显示痕迹进行评价。

3.2压力容器检漏

在压力容器中，贯穿压力容器壁厚的针孔以及裂纹是导致压力容器泄漏的主要原因，针对此类缺陷的检测被命名为检漏。在有着严格检测要求的场合，往往使用气体进行检漏，但在要求并不严格的场合，也可进行液体检漏。而煤油检漏的不足之处在于分辨力不足，当前这种检漏已被分辨力大幅提升的荧光或着色渗透检测所取代，这两种渗透检测的优势在于可在待检测部位所对应的另一表面，使用渗透检测显像剂进行显像。①对待检测的表面进行预清洗；②渗透时间介于15至20分钟之间；③使用喷灌喷涂法，进而将显像液均匀地喷涂于工件内表面的相关部位上；④使工件在自然状态下干燥10分钟之后，在易于携带的荧光灯的照射作用下对贯穿性缺陷进行观察，进而了解缺陷显示痕迹的具体状况。

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及热影响区污染物进行去除。然后在检测区域均匀喷涂清洗剂，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工件表面呈湿润状态。渗透时间在十分钟左右。第三步去除多余的渗透剂：先采用干净不脱毛的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300～400mm，喷涂角度为30°～40°。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低于1000lx。施加显像剂后立即观察并在显像时间内连续观察。第六步清洗压力容器表面：在检测之后，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：

[1]刘安琦.渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用分析[J].工程建设与设计，2017（z1）：140-142.

[2]杨国军.探讨压力容器焊缝及其附近微裂纹的检测[J].制造业自动化，2017,32（12）：17-18.