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摘要：超声无损检测技术具有检测范围广、定位准确、检测无损伤等诸多优点，其被广泛应用与各类容器、材料的缺陷检测过程中。本文主要对超声无损检测技术在压力容器焊缝检测中的应用进行了介绍，以期提高超声无损检测的应用水平。
关键词：超声无损检测；压力容器；焊缝检测；应用；
前言
超声无损检测作为五大无损检测技术之一，能够对板材、钢、压力容器、锅炉及压力管道等内部缺陷进行精确的判断，检测出其内部缺陷的位置、尺寸、数量等信息，进而对检测对象的状态进行判断。
1.超声检测的概述
（1）超声检测的概念
超声检测是利用超声波与试件相互作用，在不损害试件使用性能的前提下，通过波的反射、透射和散射现象来检测试件是否存在缺陷或不均匀性，同时给出缺陷的大小、位置、数量等信息，进而对其试件的应用性进行评价的技术[1]。
超声无损检测是在压力容器焊缝检测中最常用的检测方法之一，它最大的特点是能在不损坏试件的前提下进行检测且检查率可达到100%。在选择超声波无损检测要根据检测设备的材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择适合的无损检测方法。超声无损检测主要应用在零部件和原材料（管材、板材等）的内部缺陷的检测；实焊后对焊接接头的缺陷检测；对厚度大于100mm的原材料和焊接接头的缺陷位置和相对尺寸能准确检测[1]。
（2）超声波检测的原理
采用超声波技术对试件检测的原理是超声波通过一定的方式进入试件并在试件中传播，在传播过程中如遇试件缺陷位置则超声波的传播方向会发生改变，然后通过检测设备接收仪器对超声波进行接收，最后通过对所接收超声波的特征，对试件内部是否存在缺陷进行判断[2]。
（3）超声波检测的优点及局限性
超声波检测的优点包括以下几个方面：超声波检测适用于多种材质的材料试件内部缺陷检测，其具有穿透力强、缺陷定位准确、检测效率高、成本低、设备简便以及对人体及环境无害，使用较方便等诸多优点。
超声波检测的局限性包括以下几个方面：超声波检测对外型不规则的试件检测有一定的困难度，能够检测出试件内部是否存在缺陷但不易确定缺陷位置，材料的材质对检测结果具有一定的影响以及检测结果不直观，缺乏见证记录[2]。
2.超声无损检测技术在压力容器焊缝检测中的应用
（1）压力容器焊缝缺陷的形式特征[3]
在压力容器焊中焊缝缺陷的形式包括：压力容器外表面裂纹、内表面裂纹以及壁内部裂纹。
1）外表面裂纹：外表面裂纹一般易产生于焊缝应力集中或表面位置，其会随着应力的不断作用由最初的较小裂纹逐渐发展扩大并向容器内部延伸，从而导致裂缝延伸至容器最内部导致容器泄露。
2）壁内部裂纹：壁内部裂纹一般易产生于焊缝应力集中或表面位置，其产生主要是由容器材质中含杂质或焊缝部位内应力过大，使该部位结构性能变差。
3）内表面裂纹：内表面裂纹与外表面裂纹基本相似，一般发生在焊缝应力集中或缺陷位置，其在应力作用下会不断延伸，进而导致容器泄漏现象的发生。
（2）超声无损检测技术在压力容器焊缝检测中的检测过程
超声无损检测技术在压力容器焊缝检测中的应用一般包括以下步骤：
准备阶段。
1）在超声无损检测技术在压力容器焊缝检测使用过程中准备阶段的主要工作包括：依据国家标准规范要求选择好检测时机，确保检测点面的完整性及将焊缝表面及周围打磨至合格标准，对待检试件的各类基本信息进行了解，
2）检查探头。探头的检查应覆盖整个被查区域，覆盖率应大于探头直径的15％。
3）对仪器进行调整。
4）在对比试块上对灵敏度进行校验，保证灵敏度符合要求。
检测操作阶段
1）母材检验：在进行超声波检测前首先应对待检母材每隔90°测量壁厚进行检验，便参考。
2）焊接接头检验：焊接接头扫查速度不得高于150mm/s，灵敏度不低于评定线且相邻两次扫查移动间隔应有10%重叠。
3）根据检测结果进行评级及复核校验。
4）出具检测报告
（3）扫查探测和缺陷判别
1）在焊缝扫查的过程中一般采用锯齿型扫查方式且齿距应小于晶片宽度的一半，如有缺陷则会是回波向前后左右转动。通常分别采用一次波和三次波对焊缝下部进行检测，利用二次波对焊缝上部进行检测。一般来说如在检测的过程中发现裂缝缺陷时则会在显示器上出现回波高度大、波幅宽、多峰的图像[3]。
2）缺陷位置判定[3]
a.当待检测容器壁厚小于15mm，应以缺陷水平距离的位置判别缺陷位置。
当水平距离小，探头到焊缝中心线大时，缺陷的位置在探头侧
当水平距离大，探头到焊缝中心线小时，缺陷的位置在远离探头侧
当水平距相等，探头到焊缝中心线相同时，缺陷的位置在焊缝中心
b.当待检测容器壁厚大于15mm，应采用常规的中厚板对接焊缝探伤法对待检容器进行缺陷判定。
c.当入射点到焊缝边缘距离≤缺陷长度≤入射点到焊缝边缘距离+焊缝宽度／2时，则压力容器焊缝缺陷在探头侧；当入射点到焊缝边缘距离+焊缝宽度／2≤缺陷长度≤入射点到焊缝边缘距离+焊缝宽度时，则压力容器焊缝缺陷在远离探头侧的焊缝中；当缺陷长度≤入射点到焊缝边缘距离或缺陷长度≥入射点到焊缝边缘距离+焊缝宽度，则压力容器焊缝缺陷不在在焊缝中[4]。
（4）缺陷的评定
在采用超声无损检测对压力容器焊缝进行检测的过程中应对超过评定线的信号进行记录，分析缺陷的位置和特征，判断其裂缝形式。如对缺陷检测结果存在疑问时则应改变K值，适当增加检测面，对动态波形进行观察并结合结构工艺特征对焊缝裂缝进行作评定[4]。
（5）缺陷处理
对采用超声无损检测对压力容器焊缝检测所发现的问题应采取相应的措施及时进行处理，处理完毕之后应对其进行复验，复验合格后方可投入使用。
（6）注意事项
1）为了在超声无损检测在压力容器焊缝检测过程中减少容器壁厚小于8mm的几何形状对超声波的影响，应将减少探头的前沿距离，适当加大k值。
2）为了在超声无损检测在压力容器焊缝检测过程中减少上下管壁的几何反射波，提高超声波的指向性，应将增加探头的前沿距离，适当加大k值。
结语
超声无损检测技术能够准确的对压力容器焊缝缺陷进行检测，从而避免压力容器在使用过程中发生泄漏现象的发生。本文首先对超声检测的概念、原理、优点及局限性进行了介绍，然后从压力容器焊缝缺陷的形式特征、超声检测的过程、扫查探测和缺陷判别、缺陷的评定、缺陷处理以及注意事项对超声无损检测技术在压力容器焊缝检测中的应用进行了分析。我们应不断加强对超声波检测技术的研究，促进压力容器设备焊缝缺陷检测工作的发展。
参考文献：
[1]无损检测导论[M].广州：中山大学出版社，2010
[2]陈海英.常用无损检测方法的特点及应用选择[J].无损伤,2009(5):23-25.
[3]吴云发.焊接接头超声检测干扰回波形成的规律及伪缺陷的评定[J].无损探伤,2007(4):18-20.
[4]压力容器定期检验规则[S].北京：中国计量出版社，2004