特種設(shè)備檢驗(yàn)中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

李 薇

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，四川 南充 637131）

為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，提升我國制造業(yè)整體水平，2015年5月8日，國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，促進(jìn)信息化和工業(yè)化深度融合，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型，提出“實(shí)施工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提升行動(dòng)計(jì)劃，針對特種設(shè)備、高檔數(shù)控機(jī)床、工程機(jī)械、關(guān)鍵原材料、基礎(chǔ)零部件等重點(diǎn)行業(yè)，組織攻克關(guān)鍵共性質(zhì)量技術(shù)”[1]。

特種設(shè)備是指對人身和財(cái)產(chǎn)安全有較大危險(xiǎn)性的設(shè)備，如鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施、場內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛等[2]。

特種設(shè)備經(jīng)常用于存儲(chǔ)和運(yùn)輸高溫、高壓、易燃易爆、有毒介質(zhì)，或用于起重、吊裝、運(yùn)輸?shù)雀呖兆鳂I(yè)環(huán)境，一旦發(fā)生事故，后果十分嚴(yán)重。因此，在特種設(shè)備生產(chǎn)和制造中要強(qiáng)化檢驗(yàn)力度，應(yīng)用無損檢測技術(shù)，提高檢驗(yàn)質(zhì)量，保證設(shè)備的使用安全。

1 無損檢測技術(shù)的特點(diǎn)

無損檢測技術(shù)就是利用聲、光、電、磁等原理檢測被檢對象是否存在缺陷或不均勻性，并給出缺陷數(shù)量、位置、性質(zhì)等信息，進(jìn)而判定被檢對象的技術(shù)狀態(tài)，同時(shí)不損傷其材料特性，保證其使用性能的所有技術(shù)手段的總稱[3]。

無損檢測技術(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，非破壞性，破壞性檢測方法只有將受檢設(shè)備破壞后才能進(jìn)行檢驗(yàn)，使得設(shè)備的性能和使用功能受到影響，檢測后設(shè)備必須重新加工。無損檢測不會(huì)損害受檢設(shè)備的內(nèi)部組織和使用性能，檢測后即可直接投入使用。第二，全面性，工程中常見的破壞性檢測如拉伸、彎曲、壓縮試驗(yàn)主要是對原材料進(jìn)行檢測，對成品進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)會(huì)喪失原有的使用價(jià)值，因此只能采用抽檢的形式。無損檢測具有非破壞性，因此可對原材料、加工工藝半成品、設(shè)備成品進(jìn)行全面檢測。第三，全程性，壓力容器、壓力管道等特種設(shè)備內(nèi)部通常有易燃易爆、有毒的介質(zhì)且具有較高的壓強(qiáng)，無損檢測技術(shù)能對其運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量狀況進(jìn)行全程實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并采取措施，避免安全事故的發(fā)生[4]。

2 特種設(shè)備無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

2.1 射線檢測技術(shù)

射線檢測技術(shù)是利用X射線、γ射線、中子射線穿透檢測設(shè)備，如設(shè)備局部區(qū)域存在缺陷將改變物體對射線的衰減，引起透射射線強(qiáng)度的變化，再通過感光膠片檢測投射強(qiáng)度并記錄信息數(shù)據(jù)，從而確定缺陷的位置和大小。

射線檢測技術(shù)通常用于一定壁厚壓力容器的檢測，能有效檢測氣孔、夾渣、虛焊等體積型缺陷，適用于電弧焊、氣體保護(hù)焊、電渣焊、氣焊等熔化焊接接頭的檢測，對裂紋等面積型缺陷檢測的檢測率不穩(wěn)定，受投射角的影響大，裂紋影像較難辨認(rèn)。

2.2 超聲檢測技術(shù)

超聲檢測技術(shù)利用超聲波在被檢測設(shè)備中傳遞的方向性，當(dāng)設(shè)備存在內(nèi)部缺陷時(shí)，超聲波會(huì)在缺陷與非缺點(diǎn)界面發(fā)生反射和折射，使用接收器對反射波進(jìn)行分析，從而精確地顯示內(nèi)部缺陷的位置和大小。

超聲檢測技術(shù)靈敏度高，超聲波對人體無害，檢測儀器攜帶方便，因此得到了廣泛的應(yīng)用，主要用于壓力容器、壓力管道、高強(qiáng)度螺栓的焊縫、裂紋的檢測。

2.3 紅外檢測技術(shù)

紅外線檢測是基于紅外熱成像技術(shù)，采用測量設(shè)備紅外輻射取得其表面溫度或溫度分布，以確定是否存在內(nèi)部缺陷，檢測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的無損檢測技術(shù)。

紅外檢測對設(shè)備探傷可分穿透法和反射法。利用熱源對設(shè)備的一個(gè)側(cè)面加熱，反射法在同一面接收紅外熱圖像，缺陷部位在熱圖像中呈現(xiàn)“亮區(qū)”，穿透法在另一個(gè)側(cè)面檢測設(shè)備表面溫度場分布，缺陷部位在熱圖像中呈現(xiàn)“暗區(qū)”。

起重機(jī)、客運(yùn)索道等特種設(shè)備的斷裂、裂紋等缺陷部位會(huì)使運(yùn)行溫度上升，利用紅外檢測技術(shù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障位置并有效監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2.4 磁粉檢測技術(shù)

磁化后的金屬設(shè)備在表面或近表面處有缺陷如夾渣、裂紋時(shí)，磁力線會(huì)發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場，吸附在設(shè)備表面的磁粉會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)分布從而顯示出缺陷的位置、大小、形狀等特征。

通常采用強(qiáng)磁場或通較大電流實(shí)現(xiàn)工件的磁化，結(jié)合紅色、黑色、熒光磁粉及磁粉探傷儀進(jìn)行檢測，操作簡單方便，檢測成本低，主要用于管材、板材、鍛件、鑄件、焊接件等半成品和成品的檢驗(yàn)。

3 特種設(shè)備無損檢測技術(shù)的發(fā)展

為推進(jìn)無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢測中的發(fā)展，需要政府加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，建立完善的無損檢測產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系、技術(shù)評價(jià)體系、檢測認(rèn)證體系，規(guī)范工藝和產(chǎn)品。

加大財(cái)稅支持力度，鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，支持企業(yè)對超聲波衍射時(shí)差法、超聲相控陣檢測、聲發(fā)射檢測、金屬磁記憶檢測、機(jī)器人輔助檢測等檢測新技術(shù)的研發(fā)。

注重?zé)o損檢測行業(yè)人才培養(yǎng)，支持高校無損檢測技術(shù)專業(yè)發(fā)展，開展校企合作，實(shí)施現(xiàn)代學(xué)徒制，培養(yǎng)兼具專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力的無損檢測人才。

4 結(jié)論

無損檢測技術(shù)具有非破壞性，能對特種設(shè)備質(zhì)量狀況進(jìn)行全面檢測，保證特種設(shè)備的安全運(yùn)行，主要分為射線檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)、紅外檢測技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)。

政府要加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，規(guī)范工藝和產(chǎn)品；鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，支持企業(yè)新技術(shù)研發(fā)；開展校企合作，培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才。