論無損檢測技術(shù)在特種設備檢驗中的應用

張林潮

（河南省特種設備安全檢測研究院焦作分院，河南 焦作 454000）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的電子機械行業(yè)在理論知識和實際應用兩個方面也都取得了長足的進步。不論是在商業(yè)化的生產(chǎn)過程中，還是在人們的日常生活中，特種設備都得到了廣泛的應用，給企業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活帶來了很大的便利。同時，正是由于特種設備在人們的生產(chǎn)生活中占有如此重要的地位，使得我們不得不重視對特種設備的檢驗工作，與傳統(tǒng)的設備檢驗不同，因特種設備在其自身的組成結(jié)構(gòu)和制造材料等多方面的特殊性，其在檢測過程中也存在相當?shù)睦щy，要求必須由專業(yè)的檢測人員來利用高效的無損檢測技術(shù)對設備進行檢驗，以確保設備不會在檢驗過程中受到損害，無法正常作業(yè)。

1 無損檢測技術(shù)概述

無損檢測技術(shù)即一種在不破壞待測物體原有的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的前提下，利用現(xiàn)代化的科學技術(shù)手段對其進行檢測，以獲得待測物相關的理化性質(zhì)，描述其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和當前的狀態(tài)。無損檢測技術(shù)是一種非破壞性的檢測技術(shù)，在工業(yè)發(fā)展的過程中無損檢測技術(shù)是不可或缺的檢測工具，無損檢測技術(shù)的水平甚至在一定程度上反映著一個國家的工業(yè)發(fā)展水平。

（1）非破壞性。非破壞性作為無損檢測技術(shù)最顯著的特點之一，是指在獲得檢測結(jié)果的同時，對待測物并不造成影響或傷害。

（2）互容性。在檢測方法具有非破壞性之后，檢測過程中工作人員可以就同一待測物采用同一方法或不同的檢測方法進行多次檢測，以保證檢測結(jié)果的準確性。

（3）動態(tài)性。無損檢測技術(shù)能夠?qū)κ褂弥械牧慵M行檢測探傷，并且能夠?qū)Υ郎y物在工作過程中造成的損傷進行累計統(tǒng)計，基于此，工作人員能夠具體的了解到待測物結(jié)構(gòu)的失效機理。

（4）嚴格性。在運用無損檢測技術(shù)進行檢測的過程中，無論是檢測所用的檢測儀器設備，還是進行檢測的工作人員，都需要通過嚴格檢測標準的篩選，以保證檢測結(jié)果的準確性。

（5）檢測結(jié)果的分歧性。對于同一待測物，不同檢測人員的檢測結(jié)果是會存在一定差異的，即使是同一檢測人員，運用不同的檢測方法在檢測結(jié)果上也會存在不同。特別是針對一些特定的檢測技術(shù)，在檢測過程中往往需要兩個或兩個以上的檢測人員來進行檢測工作。

2 無損檢測技術(shù)在特種設備監(jiān)測中的重要性

在實際的生產(chǎn)生活應用中，特種設備的應用主要有承壓類特種設備和機電類特種設備。承壓類特種設備主要應用在工業(yè)生產(chǎn)過程中，如高溫高壓鍋爐、壓力容器、壓力管道等，這些特種設備雖然與我們的實際生活密切相關，但在日常生活中我們很少會直接接觸到這些設備的使用。相比之下，在人們的日常生活中，對于機電類的特種設備直接接觸的機會會更多，如電梯、索道以及游樂場中的各種設施等。如果沒有及時檢驗出設備存在的安全質(zhì)量問題，并采取相關有效的措施，那么就等于增加了設備使用者的危險系數(shù)。無損檢測技術(shù)在這些特種設備檢測工作中起著重要的作用，尤其是面對高精密度的設備檢測時，要求不能對檢測設備造成損傷，無損檢測技術(shù)的發(fā)展和應用讓這類問題得到了及時的解決。

3 無損檢測技術(shù)在實際特種設備檢測中的應用

在現(xiàn)實的研發(fā)應用中，研發(fā)者一方面要對現(xiàn)有的特種設備進行發(fā)展完善，另一方面要對無損檢測技術(shù)進行改進提高，在提高檢測結(jié)果精度的同時也要提高檢測效率。目前階段，我國較為成熟的無損檢測技術(shù)主要有紅外線型探傷技術(shù)、射線類型檢測技術(shù)、超聲波類型探傷技術(shù)、以及磁粉類型檢測技術(shù)。四種探傷技術(shù)各有長處，在不同類型的檢測工作中都起著非常重要的作用。

（1）紅外線類型探傷技術(shù)。紅外線類型探傷技術(shù)是基于所有物體在常規(guī)的環(huán)境下都能根據(jù)其自身的分子和原子運動的劇烈程度的強弱而向外輻射不同程度的熱紅外量。根據(jù)待測設備的相關特性，對設備進行一定程度的加熱，然后根據(jù)物體產(chǎn)生的溫度梯度分布，利用紅外熱像儀記錄分布情況，通過對紅外熱序圖列的分析得到設備的真實情況。常見的紅外線探傷檢測技術(shù)有兩種，主動式和被動式。當設備本身的溫度較高，其自身向外發(fā)射的紅外輻射強度較強時，不需要人工再對設備進行加熱，可直接進行檢測時，這種檢測方式被稱為被動式檢測。與之相反，當設備本身的溫度較低，其自身向外發(fā)射的紅外輻射強度較弱，不滿足檢測要求時，就需要通過人工的方式對設備進行加熱，使熱量在設備內(nèi)部進行傳導，根據(jù)受損情況的差異，檢測到的紅外強度是不同的，這種檢測方式被稱為主動式檢測。與其他三種檢測方式相比較，紅外線探傷檢測技術(shù)在檢測的過程不存在較多的障礙。因此，紅外線類型探傷技術(shù)可以說是一種通用與各種類型設備的檢測技術(shù)。

（2）射線類型探傷技術(shù)。射線檢測技術(shù)是比較常見的一種無損檢測技術(shù)，其原理是射線在穿透物體的時候會發(fā)生吸收和散射，并且根據(jù)所穿過的物體材料的不同，其發(fā)生吸收和散射的程度也會有所不同，再通過電子信息手段將得到的射線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為放大的光圖，通過對光圖的分析得到設備的整體信息。在射線探傷檢測技術(shù)中，人們常用X射線、γ射線和中子射線進行探傷檢測，其中X射線、γ射線適用于大部分的設備檢測，如鍋爐設備檢測和許多機電類設備的檢測，而中子射線由于其自身特性僅適用于一些特殊的檢測。在實際的檢測工作中，檢測人員要先用檢測設備對待檢測部位發(fā)射射線，針對表面積較大的設備則要重復更換檢測部位，然后對檢測得到的數(shù)據(jù)進行分析，確定設備受損部位。射線類型探傷檢測技術(shù)的檢測結(jié)果具有較高的可信度，對特種設備中的氣孔、針孔、細小裂縫、焊接縫隙等的檢測具有良好的適應性，但同時射線類型的探傷檢測技術(shù)也存在不足：一是射線類型的探傷檢測技術(shù)不適用于大面積的設備檢測，二是在檢測過程中設備所發(fā)出的射線對人體會造成一定的傷害，而現(xiàn)階段我國的無人射線檢測技術(shù)還有待完善。

（3）超聲波類型探傷技術(shù)。超聲波類型探傷檢測技術(shù)在原理上主要是利用了超聲波對不同狀態(tài)的材料其聲波反射情況和穿透情況具有不同的特征表現(xiàn)，超聲波在穿透物體的同時，也會發(fā)生聲波的折射和反射等現(xiàn)象，將這些聲波信息收集起來借助計算機進行分析處理，能夠得到設備的全面信息。在實際檢測過程中，超聲波類型的探傷檢測技術(shù)還具有靈敏度高、速度快，以及成本低等諸多優(yōu)點，同時由于超聲波超強的穿透能力，超聲波類型的探傷檢測技術(shù)能夠很輕松地對厚度達上百毫米的壓力容器進行探傷檢測。

（4）磁粉探傷檢測技術(shù)。磁粉探傷檢測技術(shù)的原理是鐵磁性材料工件被磁化后，出現(xiàn)不連續(xù)性的磁痕位置，從而局部工件的近表面的磁力線出現(xiàn)畸變，產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在一定的光照條件下顯示出不連續(xù)性的相關情況。在特種設備檢測工作中，磁粉探傷檢測技術(shù)一般是對焊縫、鋼板以及一些經(jīng)過加工之后表面呈圓筒形的設備組分等進行檢測。由于磁粉檢測法的適用范圍是對鐵鎳等這類鐵磁性材料做表面以及近表面的檢測，而對一些非磁性材料或磁性材料的內(nèi)部無法做出正確的判斷，所以我國現(xiàn)階段的磁粉探傷技術(shù)在特種設備檢測的檢測工作中應用還有待進一步發(fā)展。

4 結(jié)語

特種設備在我國的現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中占據(jù)著及其重要的地位，對人們的生產(chǎn)生活都有著極大的影響，一旦特種設備在工作過程中，給人們帶來的損失與傷害都是不可預知的，小到如公共場合電梯設備的停運，大到工業(yè)生產(chǎn)中高壓容器設備的爆炸。特種設備的檢驗工作不但與人們的日常生活息息相關，更與國家的現(xiàn)代化發(fā)展有著密切的聯(lián)系。目前，在我國的特種設備檢驗工作中，無損檢測技術(shù)的應用越來越普遍化，但受限于目前我國的無損檢測技術(shù)的發(fā)展還不完善，在檢測工作中還存在著許多需要改進完善的地方。在科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力的時代背景下，科學技術(shù)的發(fā)展水平是一個國家綜合國力的重要指標，也是一個國家提高綜合國力的重要途徑。因此，在當前的技術(shù)水平下，一方面我們要在已有的基礎上不斷改進完善檢測技術(shù)，另一方面我們要對國外優(yōu)秀的檢測技術(shù)虛心學習，取長補短，提高我們當前的技術(shù)水平。