壓力容器按幾何形狀分類(lèi)，有球形容器、圓筒形容器、錐形容器和組合形容器等四大類(lèi)。與其它形狀的壓力容器相比，球形容器由于其幾何形狀的中心對(duì)稱(chēng)性，因此受力*均勻，在相同的壁厚條件下，球形容器的承載能力*高，反之，在同樣的內(nèi)壓條件下，球形容器所需要的壁厚*??；在相同的容積條件下，球形容器的表面積*?。淮?，在儲(chǔ)存相同壓力和體積物料的條件下，采用球形容器*節(jié)約鋼材，而且占地面積*小[1]。
　　鑒于球形容器的上述特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外主要采用球形儲(chǔ)罐來(lái)儲(chǔ)存各種氣體和液化氣體，在石油、化工、冶金和城市燃?xì)夤?yīng)等方面得到廣泛使用。*常見(jiàn)的為石化廠的石油液化氣和液態(tài)乙烯等烯烴球罐，城市供氣的大型天然氣和煤氣球罐，化肥廠的液球罐，煉鋼廠的氧氣、氮?dú)夂蜌鍤馇蚬薜龋?常用公稱(chēng)容積為50，120，200，400，1 000，2 000，5 000，8 000和10 000 m3等；國(guó)內(nèi)常用的材料為20R，16MnR，15MnVR和15MnVNR鋼，也有許多從日本進(jìn)口球罐采用的材料為SPV36，壁厚一般在20～50mm，30mm左右的*多。根據(jù)2003年的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)擁有容積≥50m3的球罐5 800多臺(tái)[2]。
　　球形容器的結(jié)構(gòu)由球殼和支座兩部分組成，球殼由許多塊球瓣組焊而成，球瓣的拼接方式一般有足球式分瓣和橙皮式分瓣兩種。國(guó)內(nèi)建造的球形儲(chǔ)罐大部分為橙皮式分瓣，通常將球面比照地球分為五部分，即赤道帶、南溫帶、北溫帶、南極板(即底版)和北極板(即頂板)。支座的形式主要有支柱和裙座兩類(lèi)，一般小型球形容器采用裙座式，＞50m3的球罐采用赤道正切支柱式。由于球形儲(chǔ)罐的幾何尺很大，再加上運(yùn)輸?shù)南拗?，其制造過(guò)程為先在壓力容器制造廠壓好球瓣，預(yù)焊好支柱，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行總體組裝，因此采用的無(wú)損檢測(cè)方法必須適于現(xiàn)場(chǎng)操作。 球形儲(chǔ)罐在使用過(guò)程中，內(nèi)部易受介質(zhì)的影響，外部易受大氣環(huán)境的影響，某些情況下可產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂；球罐支柱的角焊縫是應(yīng)力集中*大的部位，也是在用檢驗(yàn)的重點(diǎn)。本文根據(jù)球形儲(chǔ)罐制造、安裝和使用的特點(diǎn)，綜述了在不同階段采用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)。
    1球形儲(chǔ)罐制造過(guò)程中采用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
　　球形儲(chǔ)罐在工廠的制造工藝過(guò)程包括球殼鋼板的切割及壓制成型，人孔、接管和支柱的焊接等；在工廠制造過(guò)程中對(duì)無(wú)損檢測(cè)的要求為球殼鋼板的超聲檢測(cè)，球殼板坡口的磁粉或滲透檢測(cè)，人孔、接管和支柱焊縫的磁粉或滲透檢測(cè)；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為JB4730-1994《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》。
　　對(duì)球殼用鋼板進(jìn)行超聲檢測(cè)的主要目的是發(fā)現(xiàn)板材在冶煉和軋制過(guò)程中產(chǎn)生的白點(diǎn)、裂紋和分層等缺陷。并非所有球殼用鋼板都需超聲檢測(cè)，GB12337-1998《鋼制球形儲(chǔ)罐》規(guī)定，凡符合一定條件的球殼用鋼板，必需逐張進(jìn)行超聲檢測(cè)，即①厚度≥30mm的20R和16MnR鋼板。②厚度≥25mm的15MnVR和15MnVNR鋼板。③厚度≥20mm的16MnDR和09Mn2VDR鋼板。④調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板。⑤上下極板和與支柱連接的赤道板。
      鋼板超聲檢測(cè)選用縱波直探頭，6～20mm厚的鋼板需選用晶片面積≮150mm2的5MHz雙晶直探頭，檢測(cè)用試塊為臺(tái)階標(biāo)準(zhǔn)試塊；20～250mm厚的鋼板需選用的直徑為Ф14～25mm的圓晶片，或面積≮200mm2的方晶片2．5MHz單晶直探頭，檢測(cè)用試塊為φ5mm平底孔標(biāo)準(zhǔn)試塊。鋼板的超聲檢測(cè)按JB 4730的規(guī)定，熱軋、正火狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級(jí)應(yīng)不低于Ⅲ級(jí)，調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨的鋼板質(zhì)量等級(jí)應(yīng)不低于Ⅱ級(jí)。
　　鋼板在切割好后，球殼板周邊＜100mm內(nèi)應(yīng)進(jìn)行100％超聲檢測(cè)，檢測(cè)工藝與上述要求相同。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb>540MPa的鋼材，氣割坡口表面應(yīng)進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè)。另外，還要對(duì)人孔、接管和支柱焊縫的表面進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè)。
      2球形儲(chǔ)罐安裝過(guò)程中采用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
　　球形儲(chǔ)罐在現(xiàn)場(chǎng)的組裝方法主要有散裝法和球帶組裝法等。散裝法是在安裝基礎(chǔ)上安妥支柱，然后將單塊或多塊組焊好的球瓣進(jìn)行吊裝；球帶組裝法是先將球瓣在平臺(tái)上按不同的球帶分別組裝，并完成縱縫的焊接，然后再將球帶組裝成整球，焊接環(huán)縫。與壓力容器制造車(chē)間相比，球罐的現(xiàn)場(chǎng)組裝采用手工焊，環(huán)境條件較差，且焊縫為全位置焊接，容易出現(xiàn)錯(cuò)邊、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透和裂紋等焊接缺陷，因此采用無(wú)損檢測(cè)對(duì)焊接質(zhì)量的控制十分重要。通常對(duì)焊縫內(nèi)部的缺陷采用射線(xiàn)或超聲檢測(cè)方法，對(duì)焊縫的表面缺陷采用磁粉或滲透檢測(cè)方法。
      2.1射線(xiàn)與超聲檢測(cè)
　　GB 12337標(biāo)準(zhǔn)第8.6.4.1規(guī)定，凡符合下列條件之一的球殼對(duì)接接頭，應(yīng)按圖樣規(guī)定的檢測(cè)方法，進(jìn)行100％的射線(xiàn)或超聲檢測(cè)，即①厚度δs＞30mm的碳素鋼和16MnR鋼制球罐。②厚度δs>25mm的15MnVR和15MnVNR鋼制球罐。③材料標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb>540MPa的鋼制球罐。④進(jìn)**壓試驗(yàn)的球罐。⑤圖樣注明盛裝易燃和毒性為極度危害或高度危害物料的球罐。⑥圖樣規(guī)定須進(jìn)行100％檢測(cè)的球罐。
　　對(duì)于進(jìn)行100％射線(xiàn)或超聲檢測(cè)的焊接接頭，是否采用超聲或射線(xiàn)檢測(cè)進(jìn)行相互復(fù)檢，以及復(fù)檢的長(zhǎng)度，由設(shè)計(jì)者在圖樣上予以規(guī)定。
　　除上述規(guī)定以外的焊接接頭，允許作局部射線(xiàn)或超聲檢測(cè)，具體檢測(cè)方法按圖樣規(guī)定。檢測(cè)長(zhǎng)度不得少于各條焊接接頭長(zhǎng)度的20 ％，而且某些部位必需全部進(jìn)行檢測(cè)，即①焊縫的交叉部位。②嵌入式接管與球殼連接的對(duì)接接頭。③以開(kāi)孔中心為圓心，1.5倍開(kāi)孔直為半徑的圓內(nèi)所包容的焊接接頭。④公稱(chēng)直徑≮250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接的焊接接頭。⑤凡被補(bǔ)強(qiáng)圈、支柱、墊板和內(nèi)件等所覆蓋的焊接接頭。
　　檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按JB 4730進(jìn)行，射線(xiàn)照相的質(zhì)量要求應(yīng)不低于AB級(jí)。對(duì)100％檢測(cè)的對(duì)接接頭，檢測(cè)結(jié)果不低于Ⅱ級(jí)為合格；對(duì)局部檢測(cè)的對(duì)接接頭，檢測(cè)結(jié)果不低于Ⅲ級(jí)為合格。對(duì)于100 ％超聲檢測(cè)的對(duì)接接頭，I級(jí)為合格；局部檢測(cè)的對(duì)接接頭，不低于Ⅱ級(jí)為合格。
　　射線(xiàn)檢測(cè)使用的探傷設(shè)備包括X射線(xiàn)探傷機(jī)和γ射線(xiàn)探傷機(jī)，一般X射線(xiàn)探傷機(jī)適用于厚度＜50mm的鋼板，75Se γ源檢測(cè)厚度范圍為10～40mm，192lrγ源檢測(cè)厚度范圍為20～100mm，60Coγ源檢測(cè)厚度范圍為40～200mm。由于球形儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，射線(xiàn)探傷特別適**用γ源，將γ源放在球罐的中心，一次透照即可完成所有焊縫的檢測(cè)，效率很高。
　　超聲檢測(cè)方法適用于母材厚度＞8mm，全焊透熔化焊對(duì)接焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。采用的儀器為A型脈沖反射式超聲波探傷儀，儀器的工作頻率范圍為1～5MHz。采用的探頭一般為2～5MHz頻率的K值探頭，利用一次反射法在焊縫的單面雙側(cè)對(duì)整個(gè)焊接接頭進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)母材厚度＞46mm時(shí)，采用雙面雙側(cè)的直射波檢測(cè)。對(duì)于要求比較高的焊縫，根據(jù)實(shí)際需要也可將焊縫余高磨平，直接在焊縫上進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)區(qū)域的寬度是焊縫本身加上焊縫兩側(cè)各相當(dāng)于母材厚度30％的一段區(qū)域，而且*小為10mm。
      2.2磁粉檢測(cè)與滲透檢測(cè)
　　由于球形儲(chǔ)罐在現(xiàn)場(chǎng)露天安裝焊接，工作條件較差，易出現(xiàn)表面裂紋，因此對(duì)重要部位的焊縫，其表面應(yīng)進(jìn)行磁粉滲透檢測(cè)。GB 12337規(guī)定，符合下列條件的部位應(yīng)按圖樣規(guī)定的方法，進(jìn)行表面檢測(cè)，即①嵌人式接管與球殼連接的對(duì)接接頭表面。②焊補(bǔ)處的表面。③工卡具拆除處的焊跡表面和缺陷修磨處的表面。④支柱與球殼連接處的角焊縫表面。⑤凡進(jìn)行100 ％射線(xiàn)或超聲檢測(cè)的球罐上公稱(chēng)直徑<φ250mm的接管與長(zhǎng)頸法蘭、接管與接管對(duì)接接頭表面。
　　磁粉或滲透檢測(cè)前應(yīng)打磨受檢表面至露出金屬光澤，并應(yīng)使焊縫與母材平滑過(guò)渡。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按JB4730進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果I級(jí)合格。
      2.3耐壓試驗(yàn)的聲發(fā)射檢測(cè)
　　球形儲(chǔ)罐在制造完成后，*終都要以水或空氣為介質(zhì)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以考核和確認(rèn)其**質(zhì)量。對(duì)一些特殊要求的球形儲(chǔ)罐，在水壓試驗(yàn)時(shí)還需同時(shí)進(jìn)行聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，以檢測(cè)球形儲(chǔ)罐在耐壓試驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷開(kāi)裂、裂紋萌生與擴(kuò)展，并對(duì)耐壓試驗(yàn)過(guò)程中球罐的結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　聲發(fā)射檢測(cè)一般采用多通道聲發(fā)射儀，探頭陣列采用三角時(shí)差定位的方式對(duì)球形儲(chǔ)罐進(jìn)行整體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，聲發(fā)射探頭之間的間距一般為3～5m。比如，*常見(jiàn)的400m3球罐需采用18個(gè)通道，1 000m3球罐需采用26個(gè)通道。
　　由于新安裝球罐的水壓試驗(yàn)**次加載，球殼焊接和組裝產(chǎn)生的殘余應(yīng)力得到逐步釋放，因此聲發(fā)射信號(hào)很豐富，聲發(fā)射定位源會(huì)較均勻地分散在球殼的各個(gè)部位，但在人孔、支柱角焊縫、錯(cuò)邊、熱處理不均勻和有缺陷開(kāi)裂的部位等由于應(yīng)力集中較大，易出現(xiàn)聲發(fā)射定位源集團(tuán)。一般為了區(qū)分殘余應(yīng)力釋放和缺陷開(kāi)裂引起的聲發(fā)射信號(hào)源，根據(jù)金屬材料具有的KAISER效應(yīng)的特性，采用從試驗(yàn)壓力降壓到設(shè)計(jì)壓力然后**次升壓至試驗(yàn)壓力的方法，殘余應(yīng)力釋放部位**次升壓時(shí)幾乎無(wú)聲發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生，缺陷開(kāi)裂部位在**次升壓時(shí)一般會(huì)重復(fù)出現(xiàn)聲發(fā)射定位源信號(hào)。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)可以確定活性缺陷的具體位置，但要確定聲發(fā)射源內(nèi)具體存在什么性質(zhì)的缺陷，目前還需要采用常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
      3 在用球形儲(chǔ)罐檢驗(yàn)采用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
　　為了確保壓力容器**運(yùn)行，世界各國(guó)對(duì)壓力容器均采用運(yùn)行期間內(nèi)的定期檢驗(yàn)制度。壓力容器在用檢驗(yàn)分不停止運(yùn)行的外部檢驗(yàn)和停止運(yùn)行后的內(nèi)外部**檢驗(yàn)。外部檢驗(yàn)的周期一般為1～2a(年)，內(nèi)外部**檢驗(yàn)的周期一般為5～lOa。我國(guó)政府有關(guān)規(guī)程規(guī)定[5.6]，壓力容器外部檢驗(yàn)的周期為1a，內(nèi)外部**檢驗(yàn)的周期*長(zhǎng)為6a。
　　對(duì)于新投入使用的球形儲(chǔ)罐，如使用標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值σb≥540MPa的材料制造，投用la后應(yīng)當(dāng)開(kāi)罐進(jìn)行**檢驗(yàn)；否則，*長(zhǎng)可到投用3a后開(kāi)罐進(jìn)行**檢驗(yàn)。球罐的年度檢查內(nèi)容包括使用單位壓力容器**管理情況檢查、球罐本體及運(yùn)行狀況檢查和**附件檢查等。檢查方法以宏觀檢查為主，必要時(shí)進(jìn)行測(cè)厚和腐蝕介質(zhì)含量測(cè)定。如球罐焊縫內(nèi)已存在超標(biāo)焊接缺陷，可采用聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的方法來(lái)識(shí)別這些缺陷是否為活性；如需確定某些高應(yīng)力集中部位是否存在疲勞損傷，可采用磁記憶檢測(cè)方法；如需檢查球罐外表面是否有疲勞裂紋或應(yīng)力腐蝕裂紋產(chǎn)生，可采用表面裂紋電磁檢測(cè)的方法。
　　在用球罐的開(kāi)罐**檢驗(yàn)周期一般為6a，但對(duì)**狀況等級(jí)為1級(jí)或2級(jí)的球罐，在實(shí)測(cè)介質(zhì)對(duì)材料腐蝕速率每年低于O.lmm或者內(nèi)部有熱噴涂金屬(鋁粉或者不銹鋼粉)涂層，并通過(guò)1～2次**檢驗(yàn)確認(rèn)腐蝕輕微者，開(kāi)罐**檢驗(yàn)周期*長(zhǎng)可以延長(zhǎng)至12a。球罐的開(kāi)罐**檢驗(yàn)的重點(diǎn)是在運(yùn)行過(guò)程中受介質(zhì)、載荷、溫度和環(huán)境等因素的影響而產(chǎn)生的腐蝕、沖蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、疲勞開(kāi)裂和材料劣化等缺陷，因此除宏觀檢查外，還應(yīng)包括磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、超聲檢測(cè)、射線(xiàn)檢測(cè)和聲發(fā)射檢測(cè)等無(wú)損檢測(cè)方法。由于球罐的檢測(cè)在其安裝使用的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，受檢測(cè)條件的限制，因此，采用的無(wú)損檢測(cè)方法為適用于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的技術(shù)，采用的無(wú)損檢測(cè)儀器均為適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的便攜式儀器。
　   目前在用球罐**檢驗(yàn)一般采用常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法和聲發(fā)射檢測(cè)方法兩種模式。常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法的模式為，對(duì)內(nèi)外表面焊縫和焊疤部位進(jìn)行100 ％磁粉或滲透檢測(cè)，對(duì)接焊縫內(nèi)部進(jìn)行20％～100％超聲檢測(cè)，對(duì)超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部超標(biāo)缺陷進(jìn)行射線(xiàn)檢測(cè)以確定缺陷的性質(zhì)，并為返修確定具體部位；這種檢測(cè)方法一般用于焊縫內(nèi)部無(wú)已知超標(biāo)缺陷或超標(biāo)缺陷很少的球罐，但這種檢測(cè)方法所需的檢驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。采用聲發(fā)射檢測(cè)方法的模式為，球罐停用后首先進(jìn)行水壓試驗(yàn)和聲發(fā)射檢測(cè)，然后對(duì)聲發(fā)射檢測(cè)指定的活性源部位進(jìn)行表面檢測(cè)和超聲檢測(cè)復(fù)驗(yàn)，并適當(dāng)擴(kuò)大表面檢測(cè)的比例到20 ％以上，對(duì)超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部超標(biāo)缺陷進(jìn)行射線(xiàn)檢測(cè)照相以確定缺陷的性質(zhì)，并為返修確定具體部位；這種檢測(cè)方法一般用于已知焊縫內(nèi)部存在或可能存在大量超標(biāo)缺陷的球罐，聲發(fā)射檢測(cè)可以從大量超標(biāo)缺陷中識(shí)別出活性缺陷進(jìn)行返修；對(duì)于無(wú)超標(biāo)缺陷的球罐，采用此種模式，也可大大縮減開(kāi)罐檢驗(yàn)的時(shí)間，減少停產(chǎn)損失。然而，值得提醒的是，對(duì)于一些較小的表面裂紋，耐壓試驗(yàn)過(guò)程中可能不產(chǎn)生聲 發(fā)射定位源信號(hào)，因此，聲發(fā)射檢測(cè)有時(shí)不能發(fā)現(xiàn)小的表面裂紋。
      3.1表面檢測(cè)
　　表面檢測(cè)方法是在球罐停產(chǎn)進(jìn)行**檢驗(yàn)中優(yōu)選的無(wú)損檢測(cè)方法。表面檢測(cè)的部位為球罐的對(duì)接焊縫、角焊縫、工卡具拆除處的焊跡表面等。鐵磁性材料對(duì)接焊縫的表面一般采用磁粉檢測(cè)方法，球罐的外部一般采用濕式黑磁粉檢測(cè)，內(nèi)部由于照明條件不好，通常采用熒光磁粉檢測(cè)，角焊縫無(wú)法采用磁粉檢測(cè)時(shí)可用滲透檢測(cè)。非鐵磁性材料的表面采用滲透檢測(cè)，壓力容器的內(nèi)部采用熒光滲透檢測(cè)，壓力容器的外部采用著色滲透檢測(cè)。
　　根據(jù)多年的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，球罐容易出現(xiàn)表面裂紋的部位主要有工卡具拆除處的焊跡表面、支柱角焊縫、安裝時(shí)組裝的*后一道環(huán)焊縫(一般為上極圈環(huán)焊縫)的外表面，介質(zhì)液面部位的焊縫內(nèi)表面。
      3.2 電磁渦流表面裂紋檢測(cè)
　　焊縫表面裂紋的磁粉或滲透檢測(cè)都需要將被檢焊縫表面事先進(jìn)行清潔處理，除去表面防腐層或污垢，因此不適合球罐的在線(xiàn)檢測(cè)。另外，球罐開(kāi)罐100％焊縫內(nèi)外表面的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，80％以上的球罐無(wú)任何表面裂紋，即使發(fā)現(xiàn)表面裂紋的球罐，一般也是只存在幾處表面裂紋，占焊縫總長(zhǎng)的l％以下，因此大量的打磨一方面增加了球罐停產(chǎn)檢驗(yàn)的時(shí)間和費(fèi)用，另一方面也減小了球罐焊縫部位殼體的壁厚。 采用渦流技術(shù)可在不去除表面涂層的情況下來(lái)探測(cè)金屬材料的表面裂紋，然而，常規(guī)渦流方法只適用于檢測(cè)表面光滑母材上的裂紋，對(duì)焊縫上的裂紋卻會(huì)因焊縫在高溫熔合時(shí)產(chǎn)生的鐵磁性變化和焊縫表面高低不平而出現(xiàn)雜亂無(wú)序的磁干擾而無(wú)法檢測(cè)。針對(duì)這些問(wèn)題，人們研究出基于復(fù)平面分析的金屬材料焊縫電磁渦流檢測(cè)技術(shù)，在有防腐層時(shí)，也可用特殊的點(diǎn)式探頭對(duì)焊縫表面進(jìn)行快速掃描檢測(cè)，而且提離效應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響很小[7～9]。
　　基于復(fù)平面分析的電磁渦流表面裂紋檢測(cè)儀器采用電流擾動(dòng)磁敏探頭的渦流檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)焊縫的表面裂紋，此方法允許焊縫表面較為粗糙或帶有一定厚度的防腐層，因此可用于球罐運(yùn)行過(guò)程中的焊縫外表面裂紋的快速檢測(cè)，也可用于球罐停產(chǎn)時(shí)的**檢驗(yàn)。這時(shí)可先采用該方法對(duì)焊縫進(jìn)行快速檢測(cè)，然后對(duì)可疑部位進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè)復(fù)驗(yàn)，以確定表面裂紋的具體部位和大小。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的儀器可在涂層<0.2mm的情況下，檢測(cè)靈敏度高于0.5mm深5mm長(zhǎng)的表面裂紋；在有2mm涂層的情況下，檢測(cè)靈敏度高于lmm深5mm長(zhǎng)的表面裂紋；該儀器還可對(duì)<5mm深的裂紋進(jìn)行深度測(cè)定。
      3.3超聲檢測(cè)
　　在用球罐的**檢驗(yàn)一般采用超聲檢測(cè)方法對(duì)對(duì)接焊縫進(jìn)行抽查或100％檢測(cè)，以發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部可能出現(xiàn)的疲勞裂紋或已存在的焊接埋藏缺陷，對(duì)于不易打開(kāi)的球罐也可從外部檢測(cè)球罐焊縫的內(nèi)表面裂紋，對(duì)于球罐外部有保溫覆蓋層的情況，也可從球罐的內(nèi)部對(duì)焊縫外表面出現(xiàn)的裂紋進(jìn)行檢測(cè)，但超聲檢測(cè)方法一般只能發(fā)現(xiàn)lmm深5mm長(zhǎng)以上的表面裂紋。由于超聲波探傷儀體積小、重量輕，十分便于攜帶和操作，而且與射線(xiàn)相比對(duì)人體無(wú)害，因此在在用球罐檢驗(yàn)中得到廣泛使用。
　　目前，對(duì)球罐的超聲檢測(cè)中直接發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部產(chǎn)生的疲勞裂紋是很少見(jiàn)的，超聲檢測(cè)主要發(fā)現(xiàn)的還是球罐安裝過(guò)程中漏檢的氣孔、夾渣、未熔合和未焊透等原始焊接缺陷。許多情況下對(duì)超標(biāo)的焊接缺陷采取缺陷**評(píng)定的方法予以保留，而**評(píng)定需要知道缺陷的長(zhǎng)度和自身高度。超聲檢測(cè)方法的特點(diǎn)是可以較**測(cè)出焊縫內(nèi)缺陷的長(zhǎng)度和自身高度，為缺陷的**評(píng)定提供缺陷的幾何尺寸數(shù)據(jù)。新修訂的JB 4730規(guī)定超聲檢測(cè)缺陷自身高度測(cè)量方法有缺陷端點(diǎn)衍射波法、端部*大回波法和6dB法等，但目前使用測(cè)量精度*高的方法是缺陷端點(diǎn)衍射波法，精度達(dá)O．5～lmm。另外，在國(guó)外超聲檢測(cè)的TOFD法和全息成像法已得到成熟推廣應(yīng)用，這些方法可以對(duì)內(nèi)部缺陷得到更直觀和更**的數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)也已啟動(dòng)這些方法的研究和應(yīng)用工作，因此將來(lái)這些方法在球罐的定期檢測(cè)中必將發(fā)揮重要作用。
      3．4射線(xiàn)檢測(cè)
　　對(duì)于在用壓力容器的**檢驗(yàn)，射線(xiàn)檢測(cè)方法主要用于板厚<12mm的壓力容器對(duì)接焊縫內(nèi)部埋藏缺陷的檢測(cè)，因?yàn)楸“宀捎贸暀z測(cè)有一定難度，而采用射線(xiàn)檢測(cè)不需要太高的管電壓。由于球形儲(chǔ)罐的壁厚一般20mm，適合進(jìn)行超聲檢測(cè)，因此目前大部分在用球罐的**檢驗(yàn)很少采用射線(xiàn)檢測(cè)方法。但對(duì)于20世紀(jì)80年代前制造安裝的球罐，由于當(dāng)時(shí)質(zhì)量控制不嚴(yán)，許多焊縫內(nèi)存在大量的超標(biāo)缺陷，因此**檢驗(yàn)時(shí)通常采用7射線(xiàn)檢測(cè)方法。檢測(cè)時(shí)將7源放在球罐內(nèi)部的中心，一次幾個(gè)小時(shí)的透照即可完成100％對(duì)接焊縫的檢測(cè)，效率很高。另外，對(duì)于超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷，通常采用射線(xiàn)檢測(cè)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以進(jìn)一步確定這些缺陷的性質(zhì)和具體部位，為缺陷返修提供依據(jù)。
      3．5聲發(fā)射檢測(cè)
　　聲發(fā)射方法用于檢測(cè)球罐上可能存在的活動(dòng)性缺陷，也可用于對(duì)已知缺陷進(jìn)行活性評(píng)價(jià)[10111]。聲發(fā)射檢測(cè)不同于其它無(wú)損檢測(cè)方法，必須在檢測(cè)過(guò)程中對(duì)球罐進(jìn)行加載，常用的加載方法為壓力容器停止運(yùn)行后進(jìn)行的水壓或氣壓試驗(yàn)，也可以直接采用工作介質(zhì)進(jìn)行加載。對(duì)活動(dòng)性缺陷的檢測(cè)是在加載過(guò)程中采用多個(gè)聲發(fā)射傳感器對(duì)球罐的殼體進(jìn)行整體監(jiān)測(cè)，以發(fā)現(xiàn)活性聲發(fā)射源及其所在部位，然后通過(guò)對(duì)活性聲發(fā)射源進(jìn)行表面和內(nèi)部缺陷檢測(cè)，排除干擾源，發(fā)現(xiàn)球罐上存在的缺陷。對(duì)已知缺陷進(jìn)行的活性評(píng)價(jià)是在加載過(guò)程中進(jìn)行聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，如果整個(gè)加載過(guò)程中在缺陷部位無(wú)聲發(fā)射定位源產(chǎn)生，則認(rèn)為該缺陷是非活性的，反之，如有大量聲發(fā)射定位源信號(hào)產(chǎn)生，則認(rèn)為該缺陷是活性的。通過(guò)對(duì)特檢中心近十幾年在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的100多臺(tái)球罐聲發(fā)射檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析以及對(duì)發(fā)現(xiàn)的聲發(fā)射源進(jìn)行的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)復(fù)驗(yàn)結(jié)果比較，表l給出了現(xiàn)場(chǎng)球罐聲發(fā)射檢測(cè)可能遇到的各種典型聲發(fā)射源分類(lèi)，并描述了這些源產(chǎn)生的部位和機(jī)理。 
      3.6磁記憶檢測(cè)
　   金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)是俄羅斯杜波夫教授于20世紀(jì)90年代初提出，并于90年代后期發(fā)展起來(lái)的一種檢測(cè)材料應(yīng)力集中和疲勞損傷的新的無(wú)損檢測(cè)與診斷方法。金屬磁記憶檢測(cè)的原理是利用鐵磁工件在受載工作過(guò)程中，在應(yīng)力和變形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁狀態(tài)不可逆變化[12]。在該區(qū)域內(nèi)發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向的和不可逆的重新取向，而且這種磁狀態(tài)的不可逆變化在工作載荷消除后不僅會(huì)保留，還與*大作用應(yīng)力有關(guān)系。
　　磁記憶檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)材料受力后引起的疲勞損傷，甚至導(dǎo)致裂紋缺陷的產(chǎn)生；但目前人們對(duì)磁記憶現(xiàn)象的機(jī)理了解還不十分清楚，一般與其它無(wú)損檢測(cè)方法配合使用，以防缺陷的漏檢。
　　與電磁渦流檢測(cè)方法一樣，進(jìn)行磁記憶檢測(cè)不需對(duì)焊縫表面進(jìn)行打磨處理，可在帶油漆層的情況下直接進(jìn)行快速掃查檢測(cè)，因此這種方法也是特別適合于對(duì)球罐進(jìn)行的在線(xiàn)檢測(cè)。與電磁渦流檢測(cè)方法不同的是磁記憶檢測(cè)方法發(fā)現(xiàn)的是球罐上存在的高應(yīng)力集中部位，而往往在這些部位容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和疲勞損傷。對(duì)球罐進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常采用磁記憶檢測(cè)儀器對(duì)球罐焊縫進(jìn)行快速掃查，以發(fā)現(xiàn)壓力容器焊縫上存在的應(yīng)力峰值部位，然后對(duì)這些應(yīng)力峰值部位進(jìn)行局部表面磁粉檢測(cè)和內(nèi)部超聲檢測(cè)，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋或內(nèi)部缺陷。
      4結(jié)論
　　無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在球罐的制造、安裝和使用過(guò)程中，對(duì)保證其質(zhì)量和**運(yùn)行扮演極其重要的角色。對(duì)于制造過(guò)程，以球殼板的超聲波檢測(cè)方法為主；對(duì)于安裝過(guò)程，以對(duì)接焊縫的射線(xiàn)或超聲檢測(cè)方法為主；對(duì)于在用過(guò)程的定期檢驗(yàn)，以表面檢測(cè)和聲發(fā)射檢測(cè)方法為主。另外，電磁渦流檢測(cè)和磁記憶檢測(cè)等新技術(shù)在在線(xiàn)檢測(cè)方面已開(kāi)始得到應(yīng)用?？梢灶A(yù)計(jì)，隨著新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，必將有一些檢測(cè)速度更快、靈敏度和可靠性更高、缺陷顯示更直觀的新方法在球罐的檢測(cè)中得到應(yīng)用。