基于CIVA的压力容器用聚乙烯衬里缺陷的超声检测研究

刘重阳 王胜辉 王国圈

（上海市特种设备监督检验技术研究院）

塑料衬里压力容器是一种以金属或非金属结构材料为基体，采用各种工艺内衬一层塑料层的压力容器，其优点是可以将塑料的耐腐蚀、防粘接及防结垢等优点与基体的耐高压、耐高强相结合，因此在化工生产中被广泛应用。用于塑料衬里的材料种类较多，主要包括聚乙烯、聚丙烯、氟塑料及聚氯乙烯等［1］。塑料衬里压力容器常采用挤压法、模压法、液压法、黏结法、焊接法、缠绕法、喷涂法及滚塑法等工艺成型［2］，不同成型工艺和不同厂家生产能力的差异使得产品质量差异较大。

塑料分子链间存在可供分子运动的“自由体积”［3］，长期使用过程中小分子介质对塑料具有溶胀作用；塑料与金属材料间存在显著的膨胀系数差异［4］，这些因素均使得衬里层可能出现分层、气泡以及衬里与钢界面的脱粘甚至开裂等缺陷。在使用过程中，缺陷的不断发展使得衬里层逐渐失效，进而导致强腐蚀介质渗漏，影响压力容器的使用安全。

目前，有关塑料衬里压力容器的制造检验方法主要包括电火花、耐低温、耐高温、耐真空、热胀冷缩及压力试验等方法。TSG 21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》中关于塑料衬里压力容器的定期检验也以宏观检验为主，而对塑料衬里内部缺陷缺乏有效的无损检测手段。

超声波具有穿透能力强、检测精度高等优点，在高分子材料的缺陷、老化［5］及多层结构界面检测［6］等领域得到了广泛应用。……