淺談無損檢測技術在特種設備檢驗中的運用

張鳳敏

摘 要：特種設備在現代工業(yè)生產以及生活中發(fā)揮著重要的作用，因此對這些設備進行科學的監(jiān)測以保證其質量，對于安全生產具有重要的意義，而特種設備由于其本身的特性而使得傳統的檢測技術無法有效應用，因此對于特種設備采用無損檢測技術是一種切實有效的檢驗措施。文章介紹了在我國利用無損檢測技術在特種設備檢驗中的現狀，并討論了在特種設備檢驗中常用的無損檢測技術及相關應用領域。

關鍵詞：無損檢測技術；特種設備；超聲波檢測

前言

隨著現代工業(yè)的飛速發(fā)展，使得各類特種設備發(fā)揮的作用也越來越大，與此同時對這些設備進行科學的監(jiān)測以保證其質量，對于安全生產具有重要的意義，而特種設備由于其本身的特性而使得傳統的檢測技術無法有效應用，因此對于特種設備采用無損檢測技術是一種切實有效的檢驗措施。當前國內外對無損檢測技術的研究越來越多，陸續(xù)出現了多種特種設備的無損檢驗技術，然而隨著特種設備種類的不斷增加以及結構的復雜程度不斷提高，導致對無損檢驗技術的要求也越來越高。

1 特種設備無損檢測技術的重要性

在我國無損檢測技術在工業(yè)領域的各種容器、管道等中得到了廣泛的應用，如石化企業(yè)中的各種油罐、壓力設備、輸送管道等等，這些容器或設備內部存有可燃性液體或氣體，內壓較高，因此用傳統的檢測方法可能導致發(fā)生事故，給企業(yè)帶來巨大的損失，因此不能達到檢驗要求，而各種無損檢驗技術的應用可以有效解決這一問題，而無損檢測技術是否適用、檢測方法是否先進以及檢測速度高低都直接反映了一個企業(yè)的競爭力，因此，對特種設備中無損檢測技術進行研究對于企業(yè)來說具有重要的現實意義。

2 特種設備無損檢測技術及應用

用于特種設備無損檢測的方法很多，目前常用的有射線檢測技術、超聲波探傷檢測、紅外探傷檢測、磁粉探傷檢測、渦流檢測技術等，每種無損檢測技術應用的領域也有不同，因此有必要對各種常見特種設備無損檢測技術及各自應用做一個介紹。

2.1 射線探傷

射線探傷檢測是無損檢測技術中常見的一種，主要是利用射線在不同結構或介質中的衰減程度不同的原理而對被測物缺陷進行探測的技術，常用到的射線有X射線、γ射線以及中子射線等，在對某容器或設備進行射線探傷檢測時，首先使射線穿透探測部位，然后用檢測器來檢測透射射線的強度，通過不斷改變探測部位，找到透射射線強度與其他部位有差異的部位，即是容器或設備的缺陷部位，對各種針孔、氣孔、夾雜、虛焊、裂縫等缺陷均能有效檢測到，可廣泛用于航天設備、船舶制造、石化管道、鋼結構建筑等領域，在對特種設備進行射線探傷無損檢測的時候要特別注意做好人體的防護，以免造成射線對人體健康的損傷，因此可發(fā)展無人射線探傷檢測技術，例如近年國外發(fā)明了一種管道爬行射線探傷檢測設備，使爬行器自動在管道內爬行并自動識別缺陷存在部位，實現無人化操作。

2.2 超聲波探傷

超聲波探傷技術原理是：當對被測物施加超聲探頭，超聲會由被測物的表面?zhèn)鬟f到內部，并在內部界面邊緣發(fā)生反射，利用相關的儀器設備可以采集到反射波數據，并在熒屏上形成脈沖波形，通過反射波形的特點來判定損傷或缺陷部位。超聲波在不同介質中傳播產生的波形有橫波、縱波、表面波、板波等，一般來說，探測形狀比較簡單的金屬構件內部是否存在裂縫、分層、夾雜物等缺陷常采用縱波，而對于管材的軸向和周向裂縫、劃傷、氣孔、夾渣、虛焊等的檢測常用橫波，表面波就是用來探測被測物表面的缺陷，而板波被用于探測薄板型構件的缺陷、損傷等。

目前，利用超聲波探傷對特種設備進行檢測是一種最為成熟的檢測技術，并且具有設備簡單，便于攜帶的優(yōu)點，因此應用范圍極為廣泛，在材料厚度范圍為6mm-400mm之間的構件內部缺陷檢測效果頗佳，如工業(yè)鍋爐容器、鐵路、航空等領域。

2.3 紅外線探傷

紅外線探傷是基于紅外熱成像技術的特征設備檢測技術，由于物體只要本身具有溫度就會向外界釋放紅外線，且紅外輻射的強度與溫度成正比，在對特種設備進行紅外探傷檢測時，常用的紅外線探傷方法有主動式與被動式兩種，對于可自發(fā)熱的工件可直接利用其本身的溫度進行檢測，稱為被動式；而對于工件本身溫度較低的可對其進行人工加熱，通過熱量在工件內部傳輸，由于工件完好部位與缺陷部位的熱導率不同導致其紅外線輻射強度也不同，此時利用紅外線熱成像儀就可記錄下工件表面的熱成像圖，即溫度場分布圖，從而找出缺陷或損傷部位。由于紅外熱成像技術較為成熟，因此在對特種設備進行紅外線探傷檢測時不存在技術壁壘，因此可廣泛用于各種設備的檢測。但由于紅外線探傷檢測設備結構復雜、體積龐大，因此在實際應用中不夠便攜，且紅外成像技術相對來說成本較高，因此也就限制了紅外探傷檢測在特種設備檢驗中的實際應用。

2.4 磁粉探傷

在金屬工件被充分磁化后，如果存在缺陷部位如裂縫、夾雜等就會存在漏磁場，在漏磁場處就會吸附磁粉，根據磁粉在工件上的分布情況就能輕易的判斷出缺陷的存在部位，因此具有操作簡單，易于實現的優(yōu)點，實際工作中，可采用將工件置于強磁場中或者通以較大電流的方式來實現工件的磁化，并且一般采用帶有顏色的磁粉或熒光式磁粉，通過磁粉探傷儀進行探傷操作，廣泛用于特種設備半成品、成品出廠前的探傷檢驗以及使用一段時間后防止疲勞損傷的檢驗等。磁粉探傷檢測是一種較為先進的檢驗技術，在我國還處于起始發(fā)展階段，還有很多方面需要不斷的完善。

2.5 渦流探傷

渦流探傷是利用電磁感應原理，使用激磁線圈在導電待測構件內形成渦電流，通過測定渦電流的變化量檢測導電構件缺陷的探傷方法，在特種設備中，主要用于壓力容器的缺陷檢驗，對容器內部的磨損、腐蝕、微孔等缺陷均可有效檢測。

3 結束語

綜上所述，特種設備在我國的工業(yè)中發(fā)揮了重大的作用，因此對于特種設備的無損檢測技術就顯得格外重要，在我國，對特種設備的各種無損檢測技術均得到了一定程度的應用，然而由于每種無損檢測技術所應用的場合不同，并且很多探傷技術都存在一定的固有缺陷，如便攜性差、精度不高、自動化程度低、操作困難等，因此，隨著科技的發(fā)展，對于特種設備的無損檢測技術的未來發(fā)展方向應當是小型化、精細化、自動化的方向發(fā)展。

參考文獻

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