壓力容器無(wú)損檢測(cè)
——長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
劉三江，沈功田，李邦憲
(中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究中心，北京 100013)
摘要：長(zhǎng)管拖車(chē)是新類(lèi)型的壓力容器，作為一種高效運(yùn)輸工具，在許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。綜述了
國(guó)內(nèi)外拖車(chē)氣瓶在制造和使用過(guò)程采用的各種無(wú)損檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)。方法包括超聲、磁粉、滲透和
聲發(fā)射檢測(cè)等。并介紹了各種無(wú)損檢測(cè)方法的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：超聲檢測(cè)；磁粉檢測(cè)；滲透檢測(cè)；聲發(fā)射檢測(cè)；壓力容器；氣瓶

長(zhǎng)管拖車(chē)是將幾個(gè)或十幾個(gè)大容積鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶組裝在框架里，固定在汽車(chē)底盤(pán)上，并將氣瓶
頭部連通在一起，作為移動(dòng)式儲(chǔ)罐給用戶供氣，固定在長(zhǎng)管拖車(chē)上的無(wú)縫鋼瓶稱(chēng)為長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶(圖
1)。國(guó)內(nèi)外常用長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的設(shè)計(jì)壓力一般為15～30 MPa，容積為300～2600L，長(zhǎng)度為5～12m。
圖1 長(zhǎng)管拖車(chē)結(jié)構(gòu)圖
長(zhǎng)管拖車(chē)作為一種運(yùn)輸工具，由于其具有機(jī)動(dòng)、靈活、便捷及高效等特點(diǎn)，一出現(xiàn)便得到了廣
泛應(yīng)用，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有幾十年的歷史，在交通運(yùn)輸、石油化工、工業(yè)制造、科學(xué)研究及
居民生活等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。與管道運(yùn)輸難以實(shí)現(xiàn)地域的全覆蓋和運(yùn)送介質(zhì)較為單一相比較，
長(zhǎng)管拖車(chē)能將氣體運(yùn)輸?shù)饺魏瓮ü返牡胤?，覆蓋范圍更加廣泛，且可運(yùn)送液化或壓縮的氧、氫、
氮和天然氣等氣體以及其它特種氣體；與傳統(tǒng)小氣瓶運(yùn)送效率較低相比較，長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶承載的壓
力高、體積大，大大提高了運(yùn)輸效率，降低了搬運(yùn)費(fèi)用，還減少了單個(gè)氣瓶的數(shù)量，使不安全因素
和事故發(fā)生的可能性也相應(yīng)降低。
我國(guó)自20 世紀(jì)90 年代中期開(kāi)始，從美國(guó)和韓國(guó)等進(jìn)口了上百臺(tái)長(zhǎng)管拖車(chē)，但氣瓶型號(hào)相對(duì)單
一，典型的規(guī)格為3AAX-2900 型，材質(zhì)為4130X，外徑為Ф559 mm，長(zhǎng)度為10.46 m，壁厚20 mm，
水容積2183 L，主要用來(lái)運(yùn)輸壓縮天然氣。近兩年，我國(guó)也開(kāi)始從意大利進(jìn)口無(wú)縫鋼管，制造拖車(chē)
氣瓶，并組裝長(zhǎng)管拖車(chē)。
美國(guó)建立了完備的長(zhǎng)管拖車(chē)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，其主管政府部門(mén)是美國(guó)運(yùn)輸部(DOT)，依據(jù)的法律
法規(guī)主要有聯(lián)邦危險(xiǎn)品法(Federal Hazmat Law)、聯(lián)邦法規(guī)(CFR)和免除令(Exemption)等，聯(lián)邦法
規(guī)49 CFR part 171～180 是危險(xiǎn)品規(guī)程，其中49 CFRpart 178 是有關(guān)氣瓶的內(nèi)容，對(duì)政府職能、
制造廠責(zé)任、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及氣瓶設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和充裝等方面的技術(shù)要求作出了規(guī)定。此外還有壓
縮氣體協(xié)會(huì)(CGA)和美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)(ASTM)制訂的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]。
我國(guó)開(kāi)始長(zhǎng)管拖車(chē)的應(yīng)用、研究和制造時(shí)間很短，還沒(méi)有足夠的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，因此沒(méi)有形
成成熟的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。2000 年版《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》對(duì)1989 年版第2 條“適用范圍”作了修改，
公稱(chēng)容積適用范圍改為0.4～3000 L，顯然長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶屬于其監(jiān)察范圍；而《特種設(shè)備目錄》(國(guó)
質(zhì)檢鍋[2004]31 號(hào))又將長(zhǎng)管拖車(chē)歸類(lèi)為移動(dòng)式壓力容器；同時(shí)我國(guó)專(zhuān)門(mén)針對(duì)長(zhǎng)管拖車(chē)制造、使用和
檢驗(yàn)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不完善；另外，長(zhǎng)管拖車(chē)的車(chē)輛部分不屬于特種設(shè)備范疇，由交管部門(mén)進(jìn)
行管理。因此，下面根據(jù)國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)管拖車(chē)管理、制造、使用和檢驗(yàn)等情況，重點(diǎn)介紹長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶
的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。
1 長(zhǎng)管拖車(chē)制造過(guò)程中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
美國(guó)制造長(zhǎng)管拖車(chē)依據(jù)聯(lián)邦危險(xiǎn)品法、DOT 規(guī)范、聯(lián)邦法規(guī)49 CFR part 178 及相關(guān)免除令等，
此外還應(yīng)用CGA 和ASTM 等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；若氣瓶用于固定儲(chǔ)氣站，則遵守美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)
(ASME)規(guī)范。我國(guó)制造長(zhǎng)管拖車(chē)遵守《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》和國(guó)家、機(jī)
械和冶金行業(yè)等相關(guān)材料、試驗(yàn)分析方法和檢驗(yàn)檢測(cè)方法的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制造企業(yè)也建立有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
長(zhǎng)管拖車(chē)制造過(guò)程的主要流程是，材料入庫(kù)驗(yàn)收→無(wú)縫鋼管復(fù)驗(yàn)(外觀、尺寸、厚度、成分、組
織、超聲檢測(cè)和磁粉檢測(cè)等) →加熱→旋壓/鍛壓收口成形→淬火熱處理→內(nèi)外表面噴丸處理→檢驗(yàn)
檢測(cè)(表面宏觀檢查、硬度測(cè)試、磁粉檢測(cè)、按批量取樣作拉伸、沖擊、金相和壓扁試驗(yàn)等) →機(jī)加
工(瓶口螺紋加工和內(nèi)外螺紋滲透/磁粉檢測(cè)) →水壓試驗(yàn)(外測(cè)法) →氣密試驗(yàn)→最終檢驗(yàn)(超聲檢測(cè)、
測(cè)厚和磁粉檢測(cè)) →組裝拖車(chē)。不同國(guó)家及不同企業(yè)制造不同規(guī)格和要求的拖車(chē)氣瓶時(shí)，上述制造
和檢驗(yàn)流程和要求略有不同。
以下介紹氣瓶制造過(guò)程中的超聲、磁粉和滲透等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。
1.1 原材料的無(wú)損檢測(cè)
1.1.1 無(wú)縫鋼管的超聲檢測(cè)
《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》第25 條規(guī)定原材料無(wú)縫鋼管按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，對(duì)盛裝有
應(yīng)力腐蝕傾向氣體的鋼質(zhì)氣瓶，原材料無(wú)縫鋼管表面應(yīng)采用超聲波進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，瓶體表面不應(yīng)有
折疊、分層和裂紋等缺陷存在。
原材料無(wú)縫鋼管應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行超聲檢測(cè)并合格，或由鋼管廠提供超聲檢測(cè)合格的報(bào)告。鋼管廠已
進(jìn)行超聲檢測(cè)的，可按批抽取10％進(jìn)行超聲波復(fù)驗(yàn)，抽檢不合格則加倍抽檢，仍不合格則整批逐個(gè)
復(fù)驗(yàn)。
我國(guó)可用于無(wú)縫鋼管的超聲檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 5777—1996《元縫鋼管超聲波探傷檢驗(yàn)方法》
和JB 4730～1994《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》。兩者都規(guī)定了自動(dòng)和手工兩種檢測(cè)方法，其中GB/T 5777
標(biāo)準(zhǔn)能檢出縱向和橫向缺陷，但不能有效檢出層狀缺陷，且沒(méi)有給出針對(duì)拖車(chē)氣瓶缺陷的等級(jí)評(píng)定；
JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)雖然給出了缺陷的等級(jí)評(píng)定，但其適用的鋼管外徑最大范圍為φ480 mm，而常見(jiàn)拖車(chē)
氣瓶用鋼管的外徑為Ф559 mm，不在其范圍之內(nèi)，另外該標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)縱向缺陷的檢測(cè)；因此，國(guó)
內(nèi)需要建立專(zhuān)門(mén)針對(duì)大型無(wú)縫氣瓶的超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，采用自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向
缺陷的檢測(cè)，100％測(cè)厚以及折疊和分層缺陷的檢測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)制造企業(yè)應(yīng)用GB/T 5777 和JB 4730
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)方法、要求和相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，建立了自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)拖車(chē)氣瓶進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)
至少5 個(gè)探頭的排列組合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向缺陷和折疊、分層缺陷的檢測(cè)及100 ％測(cè)厚，結(jié)果
評(píng)定參照國(guó)外成熟的標(biāo)準(zhǔn)，確定超聲檢測(cè)的合格級(jí)別為不低于JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅰ級(jí)，即缺陷回
波幅度等于或小于對(duì)比試塊人工缺陷(缺陷深度占壁厚的5％)回波。
ASTM E 213—2004 標(biāo)準(zhǔn)可用于拖車(chē)氣瓶的超聲檢測(cè)［2］，長(zhǎng)管拖車(chē)制造廠也通過(guò)申請(qǐng)DOT 免
除令建有企業(yè)的超聲檢測(cè)規(guī)范，如DOT-E 11916。對(duì)拖車(chē)氣瓶超聲檢測(cè)的主要規(guī)定有，自動(dòng)超聲波
設(shè)備應(yīng)裝有多組排列的傳感器，進(jìn)行直聲束和斜聲束的檢測(cè)，并確保100％瓶壁得到覆蓋，探頭頻
率2.25～5MHz，晶片直徑φ 6.35～φ25.4 mm(φO.25～φ1in)，能自動(dòng)檢測(cè)傳感器與瓶壁間的耦合
狀況，設(shè)備每六個(gè)月應(yīng)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定過(guò)的設(shè)備進(jìn)行校核；作為標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的氣瓶段必須與被檢測(cè)氣
瓶具有相同的公稱(chēng)直徑、表面狀況和冶金條件，加工缺陷前須用其它獨(dú)立的方法測(cè)定樣瓶的平均壁
厚；樣瓶上須至少加工兩個(gè)不同厚度的臺(tái)階，人工缺陷應(yīng)模擬點(diǎn)、線和面三類(lèi)缺陷，面狀缺陷直徑
φ60.325 mm，深度≤1/5 最小設(shè)計(jì)壁厚，剩余壁厚應(yīng)與檢測(cè)氣瓶的設(shè)計(jì)壁厚一致，點(diǎn)狀缺陷直徑φ6.35
mm，深度≤1/3 最小設(shè)計(jì)壁厚，線狀缺陷深度為氣瓶最小設(shè)計(jì)壁厚的1/5；設(shè)備上次標(biāo)定已超過(guò)4 h
或完成50 個(gè)氣瓶檢測(cè)時(shí)，必須重新標(biāo)定；檢出缺陷或有懷疑時(shí)，則按ASTM E 213 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行手工
超聲檢測(cè)。
1.1.2 無(wú)縫鋼管的磁粉檢測(cè)
原材料無(wú)縫鋼管的磁粉檢測(cè)沒(méi)有強(qiáng)制要求，制造廠可根據(jù)實(shí)際情況選擇是否進(jìn)行檢測(cè)。磁粉檢
測(cè)的主要目的是檢測(cè)鋼管表面是否存在裂紋缺陷。
磁粉檢測(cè)按照J(rèn)B 4730 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一般使用大型固定式磁粉探傷機(jī)，采用軸向通電法，周向磁
化，以發(fā)現(xiàn)瓶體危險(xiǎn)性最大的縱向裂紋。
1.2 氣瓶成形后的無(wú)損檢測(cè)
1.2.1 氣瓶成形后的磁粉檢測(cè)
鋼管經(jīng)旋壓或鍛壓收口成形、淬火熱處理及內(nèi)外表面噴丸處理后，應(yīng)進(jìn)行100％磁粉檢測(cè)，主
要是檢測(cè)瓶體是否在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生表面裂紋及其它缺陷。不同國(guó)家和企業(yè)在氣瓶成形和熱處理
后的檢測(cè)要求不盡相同，有的磁粉檢測(cè)放在水壓試驗(yàn)后進(jìn)行。但從生產(chǎn)流程看，最好在這一階段進(jìn)
行100％磁粉檢測(cè)，因?yàn)榇慊馃崽幚懋a(chǎn)生裂紋等危險(xiǎn)性缺陷的可能性較大，如存在該類(lèi)缺陷，通過(guò)
磁粉檢測(cè)既可盡早發(fā)現(xiàn)并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，又可防止其導(dǎo)致氣瓶在隨后的水壓試驗(yàn)中破裂，避免
對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和人員造成危害。
磁粉檢測(cè)試驗(yàn)方法同1.1.2 節(jié)所述。
1.2.2 瓶口螺紋的磁粉/滲透檢測(cè)
瓶口內(nèi)外螺紋加工完成后，除應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)和螺紋環(huán)規(guī)檢測(cè)螺紋精度外，還應(yīng)對(duì)內(nèi)外螺紋
進(jìn)行表面檢測(cè)，主要目的是檢出螺紋表面是否存在裂紋和氣孔等缺陷。由于瓶口較小，磁粉檢測(cè)操
作和觀察不便，最好采用滲透檢測(cè)方法。磁粉和滲透檢測(cè)按照J(rèn)B 4730 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
1.3 氣瓶水壓試驗(yàn)后的無(wú)損檢測(cè)
氣瓶水壓試驗(yàn)合格后，應(yīng)進(jìn)行100％超聲檢測(cè)；若熱處理后未進(jìn)行100％磁粉檢測(cè)，則還應(yīng)進(jìn)
行100％磁粉檢測(cè)。
超聲和磁粉檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)同1.1 節(jié)。超聲檢測(cè)的合格級(jí)別為不得存在超出鋼瓶瓶體最小壁厚5
％的缺陷，磁粉檢測(cè)不得有任何裂紋存在。另外，由于瓶肩處的瓶體弧度和厚度急劇變化，超聲檢
測(cè)不能實(shí)施，因此實(shí)際上無(wú)法實(shí)現(xiàn)100％覆蓋，免除令DOT-E 11916 規(guī)定超聲檢測(cè)所覆蓋的區(qū)域必
須是半球封頭切點(diǎn)外76.2 mm(3in)處的100％圓弧段；瓶肩處則應(yīng)通過(guò)其它檢測(cè)手段檢測(cè)，瓶肩與
圓筒應(yīng)圓滑過(guò)渡，不允許存在裂紋、折疊和皺褶等缺陷。
2 在用長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
長(zhǎng)管拖車(chē)與生產(chǎn)生活關(guān)系密切，造價(jià)昂貴，往來(lái)于城市道路和人口、建筑物密集區(qū)，拖車(chē)氣瓶
工作壓力高，介質(zhì)易燃易爆，一旦發(fā)生事故，將產(chǎn)生巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失和惡劣的社會(huì)影響，因此，
通過(guò)定期檢驗(yàn)確保其安全可靠運(yùn)行具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。我國(guó)最早進(jìn)口的一批長(zhǎng)管拖車(chē)使用
已超過(guò)5 a(年)，使用狀況不明，盡快開(kāi)展在用長(zhǎng)管拖車(chē)定期檢驗(yàn)工作具有緊迫性。但我國(guó)還沒(méi)有針
對(duì)長(zhǎng)管拖車(chē)定期檢驗(yàn)的規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，至今尚未全面開(kāi)展在用長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的定期檢驗(yàn)工作。
氣瓶定期檢驗(yàn)常用的方法是水壓試驗(yàn)測(cè)量容積殘余變形率。但拖車(chē)氣瓶水壓試驗(yàn)表明，長(zhǎng)管拖
車(chē)氣瓶瓶壁局部減薄和存在裂紋缺陷，即使情況相當(dāng)嚴(yán)重，水壓試驗(yàn)時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)明顯的容積殘余
變形，水壓試驗(yàn)方法不能有效評(píng)價(jià)長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的安全性，用于定期檢驗(yàn)意義不大[3]。長(zhǎng)管拖車(chē)氣
瓶材料為低合金鋼，使用中又承載很大的拉伸應(yīng)力，盛裝壓縮天然氣時(shí)在濕硫化氫作用下，主要的
破壞模式是腐蝕導(dǎo)致壁厚減薄和應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生裂紋并快速擴(kuò)展，從而導(dǎo)致氣瓶在下次檢驗(yàn)之前破壞，
發(fā)生低應(yīng)力脆斷，因此，對(duì)拖車(chē)氣瓶的安全性評(píng)價(jià)不能采用傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論，而應(yīng)該用斷裂力學(xué)的
分析方法，在定期檢驗(yàn)中用聲發(fā)射、超聲、磁粉或滲透等無(wú)損檢測(cè)手段檢出危險(xiǎn)性缺陷，用應(yīng)力腐
蝕開(kāi)裂界限應(yīng)力強(qiáng)度因子K Iscc 評(píng)價(jià)其安全性［4］。
2.1 國(guó)外長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶定期檢驗(yàn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
關(guān)于長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶定期檢驗(yàn)與評(píng)定，美國(guó)法規(guī)規(guī)定采用內(nèi)外部宏觀檢驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，容積殘余
變形率>10％則氣瓶判廢，但同時(shí)規(guī)定了以免除令的方式可采用其它檢驗(yàn)方法代替內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)和
水壓試驗(yàn)［5］，如免除令DOT-E 11916 和DOT-E 10922 規(guī)定可采用100％超聲檢測(cè)代替內(nèi)部宏觀檢
驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，免除令DOT-E 12413，DOT-E 9419 和DOT-E 9847 規(guī)定可采用聲發(fā)射/超聲波檢測(cè)
代替內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，CGA 和ASTM 都規(guī)定有超聲和聲發(fā)射等檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際及歐
洲標(biāo)準(zhǔn)有ISO 11120—1999《無(wú)縫管制鋼瓶設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)》、EN 1968《無(wú)縫鋼質(zhì)氣瓶定期檢驗(yàn)》(規(guī)
定內(nèi)外宏觀檢驗(yàn)+水壓試驗(yàn)，外部宏觀檢驗(yàn)+自動(dòng)超聲檢測(cè)，外部宏觀檢查+驗(yàn)證性試驗(yàn))和
ISO/DIS16148．2 標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)定外部宏觀檢查+聲發(fā)射檢測(cè)+手動(dòng)超聲檢測(cè)+1.1 倍氣壓)［6］。目前，國(guó)
外95％以上長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶都采用聲發(fā)射/超聲檢測(cè)為主、配以外部宏觀檢查的定期檢驗(yàn)方法，該方法
很好地兼顧了安全性與經(jīng)濟(jì)性，不僅沒(méi)有經(jīng)該方法定期檢驗(yàn)后出現(xiàn)事故的案例，而且檢驗(yàn)費(fèi)用降低
了30％以上。
2.2 長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶定期檢驗(yàn)的超聲檢測(cè)技術(shù)
超聲檢測(cè)方法同1.1 節(jié)所述，免除令DOT-E11916 規(guī)定氣瓶有以下缺陷必須評(píng)為不合格：
(1)單塊面積>28.39 cm2(4.4 in2)，壁厚小于最小設(shè)計(jì)壁厚。
(2)單點(diǎn)缺陷深度>1/4 最小設(shè)計(jì)壁厚、直徑>6.35mm(0.25in)時(shí)，必須用手工超聲檢測(cè)復(fù)驗(yàn)；若
深度>1/4 最小設(shè)計(jì)壁厚、直徑>25.4 mm(1 in)，氣瓶不合格。
(3)線狀缺陷深度>1/5 最小設(shè)計(jì)壁厚、長(zhǎng)度>6.35mm(0.25in)時(shí)，必須用手工超聲檢測(cè)復(fù)驗(yàn)；若
深度>1/5 最小設(shè)計(jì)壁厚、長(zhǎng)度>60.325 mm(2.375 in)，氣瓶不合格。
與水壓試驗(yàn)相比，100％超聲檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是①對(duì)氣瓶測(cè)厚、作徑向和周向檢測(cè)，有針對(duì)性地發(fā)現(xiàn)
氣瓶腐蝕減薄、線性腐蝕和應(yīng)力腐蝕裂紋等危險(xiǎn)性缺陷，有效確保安全性。②檢測(cè)技術(shù)成熟、可靠。
③工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，檢測(cè)效率高。④無(wú)需水壓試驗(yàn)用泵、深井、夾套及干燥等工裝設(shè)備，成本低，同
時(shí)避免對(duì)氣瓶?jī)?nèi)部造成污染。
100％超聲檢測(cè)的不足之處在于不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的不拆卸檢驗(yàn)，仍需拆卸和重裝氣瓶，不
僅可能破壞拖車(chē)結(jié)構(gòu)的完整性，還因檢驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)、工裝設(shè)備和場(chǎng)地條件投入大、需要噴丸與油漆等
表面處；理等增加成本，影響經(jīng)濟(jì)效益；此外，由于氣瓶頭部結(jié)構(gòu)不規(guī)則，壁厚變化大、不均勻，
無(wú)法進(jìn)行超聲檢測(cè)，造成檢測(cè)盲區(qū)以至漏檢，留下安全隱患；超聲檢測(cè)對(duì)內(nèi)外表面小缺陷不敏感，
必要時(shí)應(yīng)配合表面磁粉和滲透檢測(cè)，這對(duì)防止應(yīng)力腐蝕損傷有重要意義。
2.3 長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶定期檢驗(yàn)的聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)
氣瓶聲發(fā)射檢測(cè)是在氣瓶加壓過(guò)程中進(jìn)行的，瓶壁材料在加壓時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變并儲(chǔ)存應(yīng)力應(yīng)變能，
若產(chǎn)生變形或有缺陷擴(kuò)展，則變形或缺陷處會(huì)以彈性波形式釋放出應(yīng)力應(yīng)變能，該彈性波即為聲發(fā)
射信號(hào)。通過(guò)專(zhuān)門(mén)的聲發(fā)射傳感器和儀器，可采集和分析聲發(fā)射信號(hào)，從而檢出缺陷的位置和參數(shù)。
早在1983 年，美國(guó)運(yùn)輸部就以免除令的方式規(guī)定可用聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)代替內(nèi)部宏觀檢查和水
壓試驗(yàn)。相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如CGA C 一18—1995［7］。和ASTM E 1419—2000 ［8］等，現(xiàn)已成為
拖車(chē)氣瓶定期檢驗(yàn)的主要方法，已完成數(shù)千只氣瓶的定期檢驗(yàn)，有效檢出了氣瓶存在的缺陷，經(jīng)聲
發(fā)射檢驗(yàn)的氣瓶還沒(méi)有發(fā)生事故的報(bào)道［9］，實(shí)踐證明了該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行拖車(chē)氣瓶定期檢驗(yàn)的有效性和
可行性。我國(guó)也頒布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18182—2000《金屬壓力容器聲發(fā)射檢測(cè)及結(jié)果評(píng)價(jià)方法》。
進(jìn)行聲發(fā)射檢測(cè)時(shí)，聲發(fā)射探頭布置于長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶?jī)啥耍ㄟ^(guò)前置放大器與主處理器相連，
構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)。試驗(yàn)介質(zhì)為純凈氮?dú)?，試?yàn)壓力一般為工作壓力的1.1 倍，在加壓和保壓過(guò)程中采
集、處理和分析聲發(fā)射信號(hào)，確定聲發(fā)射事件源的部位，對(duì)有意義的源用超聲、磁粉或滲透等方法
復(fù)驗(yàn)，確定缺陷的性質(zhì)和大小。聲發(fā)射檢測(cè)的顯著優(yōu)點(diǎn)是①能有效發(fā)現(xiàn)瓶壁上存在的活性腐蝕和裂
紋等危險(xiǎn)性缺陷部位，再進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，檢驗(yàn)針對(duì)性強(qiáng)。②可實(shí)現(xiàn)多氣瓶同時(shí)檢驗(yàn)，除少量需復(fù)驗(yàn)的氣
瓶外，無(wú)需拆卸，不破壞拖車(chē)整體結(jié)構(gòu)，停產(chǎn)時(shí)間短，效率高，很好兼顧了安全性和經(jīng)濟(jì)性。③與
水壓試驗(yàn)測(cè)量容積殘余變形率相比，對(duì)場(chǎng)地和工裝設(shè)備要求低，檢驗(yàn)便捷，成本低。④技術(shù)成熟可
靠。
3 結(jié)論
在長(zhǎng)管拖車(chē)氣瓶的制造和使用過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)保證其質(zhì)量和安全運(yùn)行發(fā)揮著重要的作
用。對(duì)于原材料鋼管和氣瓶制造過(guò)程及最終檢驗(yàn)，以超聲和磁粉檢測(cè)為主，瓶口螺紋最好采用滲透
檢測(cè)方法；對(duì)于在用過(guò)程的定期檢驗(yàn)，傳統(tǒng)的方法是水壓試驗(yàn)測(cè)量容積殘余變形率，但國(guó)外目前主
要以超聲和聲發(fā)射檢測(cè)為主，我國(guó)還沒(méi)有相應(yīng)的定期檢驗(yàn)規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但考慮到長(zhǎng)管拖車(chē)的特
點(diǎn)，應(yīng)在定期檢驗(yàn)中積極推廣超聲和聲發(fā)射檢測(cè)方法。