渗透检测在氢化反应釜检测中的应用

氢化反应釜内的反应介质为：氢气、葡萄糖液、镍铝合金（其中镍铝合金为粉末状，作为催化剂使用）。其生产过程大致为：先将一定体积的葡萄糖液注入罐内，由双层闭式涡轮搅拌器将葡萄糖液搅拌到一定程度后通入氢气。在一定的压力和温度及镍铝合金催化剂的作用下，葡萄糖和氢气发生反应，生成所需要的产物山梨醇。在反应完全结束后将山梨醇产物移出反应釜。山梨醇是一种在食品行业和医药行业有着广泛运用的原料。

鉴于氢化反应釜的运行情况，ZD检测部位应为T型焊接接头、不锈钢堆焊层、补焊区，以及其他有怀疑的焊接接头。

1 渗透检测方法的选择

对压力容器常用的检测方法是水洗型着色检测和溶剂去除型着色渗透检测。水洗型渗透检测法适用于检测大面积和大体积零件、开口窄而深的缺陷、表面粗糙及带有螺纹和键槽的零件。溶剂去除着色渗透检测适用于焊接件和表面光滑零件的检测，也适用于非批量的检测和现场检测。其检验工艺为：

在对氢化反应釜的检测中，应用了溶剂去除型着色渗透检测法。

2 氢化反应釜探伤步骤

2.1 清理焊缝及热影响区：粉末状镍铝合金催化剂与糖液混合后粘在内筒筒壁上形成硬垢，很难清除，一般由专业清洗单位使用高压水来清洗筒壁，从而保证焊缝及热影响区表面光洁，无污物。

2.2 预清洗：使用清洗剂擦拭焊接接头表面及热影响区、不锈钢堆焊层、复合层有怀疑处，去除油污及污垢，将受检表面清洗干净，并随后干燥。

2.3 渗透：将着色渗透液刷涂或喷吐于受检表面。喷吐时，喷嘴距受检表面20mm至30mm为宜，渗透温度为10℃至50℃，渗透时间不少于10min。在整个渗透时间内，着色渗透液必须润湿全部受检表面，必要时可补充喷涂渗透液。

2.4 去除：达到规定渗透时间后，先用干布（纸）擦去受检表面多余的渗透液，再用沾有清洗剂的布（纸）擦洗。在擦洗后，再用干净布（纸）擦干受检表面。

2.5 显像：将显像剂刷涂或喷涂于受检表面，显像剂层应薄而均匀。喷涂时，喷嘴距离受检表面300mm至400mm为宜，喷洒方向与受检面的夹角为30°至40°为宜。显像时间不少于7min。

2.6 检查：显像时间结束后，在白光灯下进行检查，寻找缺陷。必要时，用5至10倍的放大镜观察。

2.7 记录：设备名称、受检部位、渗透探伤剂名称牌号（包括着色剂、清洗剂、显像剂）；操作的主要工艺参数（渗透时间、显像时间等）；缺陷的类别，数量，大小；检验日期，检验人员。

2.8 质量评定：依据验收标准JB/T4730.5—2005及《压力容器定期检验规则》，作出合格与否的结论。

2.9 后处理：检测结束时，务必将罐体检测表面上残余的渗透检测剂清洗干净。反应釜的内壁为6mm厚的316L复合层（相当于00Cr17Ni14Mo2），属于奥氏体不锈钢，渗透探伤剂中含有的氯、氟元素会对奥氏体不锈钢引起应力腐蚀。

3 氢化反应釜检测的质量控制

3.1 在罐装渗透检测剂的允许使用日期前进行渗透检测。

3.2 渗透检测前，使用数字式温湿度测量仪测量反应釜内的温度。当釜内温度低于10℃或者高于50℃时，即检测温度不在JB/T4730.5—2005推荐检测温度范围内时，应按照JB/T4730.5—2005附录B中的鉴定方法，采用铝合金试块对用于非标准温度的检测方法进行对比试验。

3.3 渗透检测前，应采用不锈钢镀铬试块，验证渗透检测剂系统灵敏度和拟采用的操作工艺的正确性。

3.4 观察缺陷前，应采用白光照度计检测反应釜内筒表面的可见光照度，以满足渗透检测的要求。

3.5 发现所采用的检测方法有误时，或者条件发生变化时，应采用不锈钢镀铬试块，以验证渗透检测剂系统灵敏度和操作工艺正确性。

3.6 保证一定量渗透探伤剂蒸发后残渣中的氯、氟元素含量的重量比不得超过1%。氯、氟元素含量的测定方法按JB/T4730.5—2005中第3.2.8条执行。

4 检测中的注意事项

4.1 注意用电安全，进出罐体时的安全及检测现场的其他危险源。

4.2 渗透检测剂是易燃品，工作时需远离火种，不能在罐内吸烟。

4.3 渗透检测是有毒溶剂，而渗透操作过程在罐内检测，仅打开人孔，敞口不透风，所以需要戴口罩以避免吸入对人体有害的渗透探伤剂；穿戴严整的工作服、橡胶手套以避免皮肤对渗透探伤剂过敏。

4.4 罐外应有人监护，照明，做好有效的通风防毒措施。

5 实施效果

2008年，对某淀粉厂的氢化反应釜进行渗透检验，在其中一台氢化反应釜的内表面下部排污口处焊接接头（为堆焊层区域）发现一条约5mm左右的横向细长裂纹，经打磨后（打磨深度约2mm），根据TSG R7001—2004《压力容器定期检验规则》中无量纲系数计算，无需补焊，在打磨处再次进行渗透检测未发现缺陷，从而消除了安全隐患。

6 结束语

氢化反应釜等这类压力容器在长期不断的进料和出料的运行过程中承受交变载荷的作用。因而，对其罐内进行定期的渗透检测，尤其是对其的不锈钢锻件与壳体连接角焊接接头、不锈钢接管与不锈钢法兰连接焊接接头、不锈钢堆焊层部位的检测是十分必要的。能为氢化反应釜在下一个检验周期内的安全运行提供一个良好的保障。