特种设备检测中无损检测技术的应用研究

特种设备检测中无损检测技术的应用研究

牛真桢

河南省锅炉压力容器安全检测研究院 河南省，郑州市 450000

摘要：随着科学技术的进步，特种设备无损检测技术趋向完善，并在多个领域得到广泛应用，尤其在特种设备生产、调试、安装、使用中，发挥着重要作用，具体表现在，除可确保特种设备性能完好、正常使用外，还可以及时检测出现存故障及潜在故障，有效控制故障发生的概率，降低生产成本，进而有效提升生产效益，推动社会及经济的发展。
　　

关键词：无损检测技术；特种设备；应用研究
　　

引言
　　近年来，随着我国社会经济的不断发展，工业技术水平也不断提高，各行业在专业技术的多元化开发及有效利用方面均取得了卓越的成效。 特种设备种类多样，可按承压类和机电类划分，承压类分为： 锅炉、压力容器（包含气瓶）、压力管道 3 大类;机电类分为：电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车等。这些设备均具有危险性大、涉及公众生命安全的特点，故国家在生产、实际应用、 检验检测方面均设立了十分严格的规定。
　　无损检测技术是在对待測物体原化学、物理性质未构成破坏的前提下，通过现代化技术手段，经系统检测，获取待测物体的理化性质，并掌握该物体当前状态及内部结构的一项技术[1]。该项技术在工业发展中发挥着不可或缺的重要作用，其技术水平与国家的工业发展程度呈正相关性。
　　1特种设备应用无损检测技术开展检测工作的必要性
　　承压类特种设备应用范围较广，经过长期使用， 设备会有不同程度的损伤，对设备的修复十分重要。但现阶段，由于专业检测人才缺乏、检测标准缺失等原因，特种设备的修复存在一定难度。无损检测技术作为重要的特种设备检测手段，可满足对具高精密度设备进行系统的检测且不会对设备造成损伤的要 求，为特种设备缺陷的检测和修复提供便利。
　　2无损检测技术所具有的特征及优势
　　2.1非破坏性特征
　　就无损伤检测技术而言，非破坏性是其极典型特征，在获取检测结果的同时，未对被测物的结构和性质构成损伤和干扰。
　　2.2严格性特征
　　在采用无损检测技术开展检测期间，均需依据检测标准，严格筛选检测仪器设备和检测人员，为检测结果的准确性提供保障。
　　2.3循证性特征
　　在对相同待测物进行检测时，检测人员不同，结果也会存在差异。 检测人员相同，检测方法不同， 所获取的结果也会不一致[2]。尤其是部分特定检测技术，在开展时，需 2个或以上人员来完成该项工作， 故不同人员可依据自身经验以及循证依据，来对结果进行综合分析，共同获取精准的结果，进而保证结果的精准性。
　　2.4全程性特征
　　以往设备原料通常采用传统破坏性检测手段进行检测。 就正常运行的设备而言，因后续仍会应用在生产、生活中，故不宜采用破坏性检测方法进行检测。 相较破坏性检测技术，无损检测技术不管是针对原材料还是对处于运行状态设备的检测，均呈现较强的适用性，且检测工作可在整个设备生产环节与实际使用环节过程中贯穿，可为特种设备的正常运行提供强有力的保障。
　　3无损检测技术的类型
　　3.1射线无损检测技术
　　在无损检测技术中，射线检测技术较为典型且十分重要。 其作用原理是：射线自物体穿透时，有散射和吸收现象发生，且所穿物体的材料不同，呈现出的散射和吸收程度也存在较大差异，通过光图分析，得到设备的整体信息。 在射线无损检测技术具体实施时，以中子射线、X-射线和 γ-射线最为常用。 其中， 中子射线因自身特性原因，仅在部分特殊检测中应用; X-射线和 γ-射线有较为广泛的适用范围，如机电类设备、锅炉设备等，均可获得理想的检测效果[3]。
　　在检测时，检测人员需通过检测设备，将射线发射至待检测设备分析获取的数据，对受损部位进行确定，完成检测工作。 采取射线无损检测技术对特种设备进行检测，结果可信度较高，对特种设备特有点位，如焊接缝隙、气孔、细小裂缝、针孔等，均具有较为理想的适用性。当然，此项探伤技术也有不足之处，具体为：在针对大面积特种设备进行检测时，效率相对偏低;在开展检测过程中有射线发出，会对检测人员的身体健康产生影响。目前，虽已引入无人射线检测技术，但具体实施还存在一定的局限性，仍须进一步完善。
　　3.2 超声检查技术
　　超声检测技术就是对超声波的充分利用，利用超声波在介质传播过程中产生衰减，面对界面产生反射的性质，对设备缺陷进行检测的一种无损检测方式。超声检测技术拥有众多优势，比如，灵敏度较强、穿透力较强、检测速度较快。除此之外，超声波探伤仪体积较小，在实际工作过程中方便携带。相较于射线检测技术，超声检测技术对人体并不会造成伤害，所以，超声检查技术在承压类特种设备检测过程中得到广泛应用。超声检测技术不仅可以应用在焊接风内部缺陷检测、压力容器焊接峰内表面裂纹检测，还可以将其应用在压力容器锻件裂纹检测以及高压螺栓裂纹检测。如果从物理角度分析，超声检测技术可以应用在厚度检测、材料硬度检测、晶粒度检测中，但是无法对设备表面的粗糙程度以及形状等存在的缺陷进行检测。超声检查技术具备多项优势，具体表现在：探伤仪体积较小，重量较轻，方便携带，且各环节操作也较为简便。另外，在具体应用期间不会对人体构成明显伤害。超声波无损检测技术有较为广泛的应用范围，

　　可对焊缝内有无缺陷问题及高压螺栓和压力容器有无裂纹存在进行检测。 除此之外，也可检测液位流量、材料硬度、厚度、黏结强度、残余应力等物理性质。 但需重视的是，超声波无损检测技术对检测形状复杂且不规则、表面较为粗糙的工件并不具备可行性。随着特种设备应用范围趋于广泛，超声波技术也会引起更多关注。相关研究者需不断对该项技术进行完善和优化，使其在特种设备的检测工作中发挥更为有力的作用。
　　3.4涡流无损检测技术
　　涡流无损检测技术对检测压力容器缺陷有较高的应用频率，如在对换热设备进行检测时，可对其表面有无裂缝做出准确判断，也可用于判断设备有无损坏。 但该技术的检测工作并不能独自完成，需由穿过式探头予以辅助，对换热管进行全面检测，即对换热管完成有无被腐蚀以及有无损坏和磨损等缺陷的检测工作。目前，涡流检测技术所采用的设备多为国外生产的设备[5]。虽然我国也展开了多项研究，做过独立设计和相关试产工作，但仍未做到完善和优化。 故涡流检测技术在我国的具体应用范围仍较狭窄，还需相关部门加大扶持力度，提供技术和资金方面的支持，以提高我国该技术的检测水平。
　　3.5磁粉无损检测技术特征
　　磁粉无损检测技术多用于制作中的半成品和成品阶段的特种设备检测。 通常情况下，金属工件在磁化后，若存在夹杂物、裂纹等缺陷会产生漏磁场现象，在漏磁场作用下，磁粉会被大量吸附其中。在开展检测工作时，可根据磁粉的具体分布，快速且精准地查找工件上的缺陷[6]。此项检测技术，较为便捷， 效率也较高。 另外， 磁粉无损检测技术一般可采取有颜色特征的磁粉来检测，进而可更加清晰地呈现工件存在缺陷的位置。
　　结束语
　　特种设备在社会生产与生活中具有重要作用，其安全使用问题直接关乎人们的生命安全。采用无损检测技术对特种设备结构和性能开展检测工作，可检测出设备存在的缺陷及问题，为生产创造有利条件。
　　参考文献
　　[1]浅析压力容器检验中无损检测技术的应用[J]. 陈荣华，缪斌.中国设备工程. 2020（01）
　　[2]无损检测技术在起重机械方面的研究[J]. 杨帆，项英俊.产业创新研究. 2020（08）

[3]赵红增.浅谈无损检测技术在特种设备检验中的运用[J].化工管理，2017（32）：226.
　　[4]侯志强.机械工业中无损检测技术的运用及问题研究论述[J].中国化工贸易，2017（16）：24-25.
　　[5]彭亮.无损检测技术在特种设备制造中的应用与发展[J].中国设备工程，2017（21）：62-63.
　　[6]许赞斌.无损检测技术在锅炉压力管道检验中的应用[J].化工管理，2017（24）：97-98