承壓設(shè)備無損檢測(cè)的意義及技術(shù)發(fā)展分析

張瑤

摘要：現(xiàn)如今，我國(guó)是科技發(fā)展的新時(shí)期，本文將重點(diǎn)分析無損檢測(cè)技術(shù)在承壓設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用，同時(shí)分析目前應(yīng)用于實(shí)踐的幾種最新技術(shù)，展望此項(xiàng)工作未來發(fā)展的趨勢(shì)。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，承壓設(shè)備的無損檢測(cè)技術(shù)也正在向智能化、專業(yè)化和自動(dòng)化等方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：承壓設(shè)備;無損檢測(cè)技術(shù);評(píng)價(jià)技術(shù);未來發(fā)展

引言

科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，人類已經(jīng)開始研究了很多現(xiàn)進(jìn)的東西了，其中，承壓類特種設(shè)備就是其中之一。承壓類特種設(shè)備的作用是很重要的，它們?yōu)檫@個(gè)社會(huì)做出了很多的貢獻(xiàn)。當(dāng)下承壓類設(shè)備在企業(yè)中的使用率也越來越高，并朝著大容量的方向發(fā)展，但是設(shè)備在使用的過程中，由于操作不當(dāng)可能會(huì)存一定的安全隱患。因此，對(duì)其進(jìn)行無損檢測(cè)十分必要。

1無損檢測(cè)技術(shù)概述

無損檢測(cè)是檢測(cè)特種設(shè)備中母材或焊接接頭表面、近表面缺陷及埋藏缺陷的一種重要手段，廣泛應(yīng)用于實(shí)際檢驗(yàn)檢測(cè)工作中。最常用的無損檢測(cè)方法有超聲波檢測(cè)（UT）、表面檢測(cè)（MT&PT）和射線檢測(cè)（RT）。1）超聲波檢測(cè)（UT）是使超聲波與材料相互作用并對(duì)反射、透射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)材料的宏觀缺陷、微觀組織等進(jìn)行無損評(píng)價(jià)的技術(shù)。超聲波進(jìn)入物體遇到缺陷時(shí)，一部分聲波會(huì)產(chǎn)生反射。根據(jù)反射信號(hào)的有無和幅度的高低，可對(duì)缺陷的有無和大小作出評(píng)估，適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等。2）磁粉檢測(cè)（MT）只可以用來檢測(cè)磁性材料，并且局限在表面以及近表面的缺陷，被檢測(cè)的表面會(huì)堆積不連續(xù)的磁痕跡，可以直接顯示不連續(xù)的形狀、位置和尺寸，這些都可以用來確定其性質(zhì)。進(jìn)行檢測(cè)磁粉的過程在很大程度上受到缺陷類型的制約，磁粉檢測(cè)方法對(duì)深度較大的內(nèi)部缺陷、一些淺而寬的劃傷以及延伸方向與磁感應(yīng)線放線夾角不合適的缺陷等不適用。根據(jù)不同檢測(cè)環(huán)境和不同光照度，磁粉檢測(cè)可分為熒光和非熒光磁粉檢測(cè)。3）滲透檢測(cè)（PT）是一種以毛細(xì)作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的無損檢測(cè)方法。其中著色滲透檢測(cè)在特種設(shè)備行業(yè)及機(jī)械行業(yè)里應(yīng)用廣泛。4）射線檢測(cè)（RT）在工業(yè)上有著非常廣泛的應(yīng)用。X 射線是常用人工射線源，能夠穿透可見光不能穿透的物體內(nèi)部。物體對(duì)射線的衰減會(huì)收到工件局部區(qū)域缺陷的影響，使得物體對(duì)射線的接收強(qiáng)度受到改變。利用膠片感光的特殊檢測(cè)方式，來感應(yīng)射線的強(qiáng)度，使得工件中的缺陷問題被檢測(cè)出來，或者是工件缺陷的位置大小，解決方式等可以找到。普遍采用 Y 射線無損檢測(cè)技術(shù)以及發(fā)揮射線檢測(cè)技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)：對(duì)超聲無損檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)完的特種設(shè)備實(shí)驗(yàn)可以實(shí)施重復(fù)檢查，在檢查缺陷或者是修復(fù)缺陷的時(shí)候可以提供相應(yīng)的依據(jù)對(duì)照。

2承壓設(shè)備無損檢測(cè)與評(píng)價(jià)新技術(shù)研究

2.1射線檢測(cè)的最新技術(shù)

射線檢測(cè)技術(shù)是通過射線與被檢測(cè)對(duì)象發(fā)生的相互作用得到射線信號(hào)，形成檢測(cè)對(duì)象的內(nèi)部圖像，從而顯現(xiàn)出被檢測(cè)對(duì)象的有效信息，反映出存在的問題。CR技術(shù)：這項(xiàng)技術(shù)是通過光線激勵(lì)熒光粉，在成像板上記錄X射線穿透設(shè)備形成的影像，形成一個(gè)潛影，再利用激光掃描技術(shù)，激發(fā)與潛影能量一致的可見光，通過技術(shù)手段，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，進(jìn)而生成數(shù)字圖像。與傳統(tǒng)的無損檢測(cè)方法相比，其成本更低、所需時(shí)間更短，同時(shí)，數(shù)字圖像的傳輸更為便捷直觀。一般來說，在承壓設(shè)備的檢測(cè)中，這項(xiàng)技術(shù)主要用于焊接接頭及鑄件的檢測(cè)過程。DR技術(shù)：其技術(shù)支撐基礎(chǔ)依然是x射線檢測(cè)法。檢測(cè)設(shè)備的改進(jìn)基礎(chǔ)源于電荷耦合圖像傳感器。最新型的DR技術(shù)應(yīng)用的是探測(cè)器與X射線交互介質(zhì)材料，將X射線閃絡(luò)晶體安裝在二極管陣列，同時(shí)連接圖像采集系統(tǒng)，這種技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)與檢驗(yàn)設(shè)備同步，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸及存儲(chǔ)，便于綜合分析。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)效率高、環(huán)境輻射小的特點(diǎn)，與此同時(shí)，可以高速處理圖像和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)和輸出的效率極高。CT技術(shù)：這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的根源在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。其組成系統(tǒng)包括射線源、探測(cè)裝置及精密器械。相關(guān)的配套軟件可以幫助我們?cè)跈z測(cè)的過程中獲取有效的數(shù)據(jù)、進(jìn)行圖像的高清重建，同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行有效應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于分辨率高、高精度定位，成像的過程中沒有影像的重疊。同時(shí)需要的設(shè)備便捷，適于攜帶。在科技不斷進(jìn)步的前提下，CT檢測(cè)技術(shù)也在飛速發(fā)展，根據(jù)不同的需求，更小更便捷及大型高能是兩個(gè)發(fā)展方向。結(jié)合其他檢測(cè)技術(shù)，必將有更好的發(fā)展。

2.2遵循檢測(cè)方法的選擇原則

射線檢測(cè)與超聲檢測(cè)方法，其特點(diǎn)與局限性不同，對(duì)于焊縫中存在各類缺陷，不同方法的敏感度也是不盡相同的。射線檢測(cè)在監(jiān)測(cè)氣孔與夾渣等體積性的缺陷是比較敏感的，而對(duì)于未熔合、裂紋等雖然面積比較大，但是厚度很薄的面狀缺陷，利用超聲檢測(cè)方法是比較適用的。一般來說，只要聲束與指向主平面垂直，無論其厚度多小，超聲檢測(cè)都能夠獲得足夠的缺陷回波，所以，其對(duì)于平面狀的缺陷，檢出率是比較高的。而對(duì)于體積性的缺陷，由于其反射波束的擴(kuò)散和慢反射，只是在缺陷相當(dāng)大或比較密集以及反射角度相當(dāng)合適時(shí)，才有較高的缺陷檢出率。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)射線檢測(cè)對(duì)延遲裂紋的檢出率較低，而超聲波檢測(cè)對(duì)橫向裂紋不太敏感。所以，在對(duì)比較容易產(chǎn)生橫向裂紋與延遲裂紋的鋼種，應(yīng)該對(duì)超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)或者是超聲檢測(cè)與射線檢測(cè)相互復(fù)查的比例進(jìn)行增加。由于射線檢測(cè)與超聲檢測(cè)兩種檢測(cè)方式，從客觀上來說，其對(duì)于各種缺陷的檢測(cè)能力是不同的，因此，在對(duì)兩種檢測(cè)方式同時(shí)利用來對(duì)容器的同一部位進(jìn)行檢測(cè)的術(shù)后，兩種方法的驗(yàn)收等級(jí)不能相互對(duì)應(yīng)，也沒有一條能通用的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。為了保證質(zhì)量，兩種方法獲得的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)按各自的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，且都應(yīng)滿足規(guī)定的合格等級(jí)。

2.3超聲波探傷

利用超聲波在介質(zhì)中的傳播衰減特征，其在界面缺陷處會(huì)發(fā)生反射性質(zhì)，這種探傷方法我們叫做超聲波探傷。在一些剛才內(nèi)部，超聲波可以具有較強(qiáng)穿透力，所以即使很厚的鋼板和焊縫，也都可以成功檢測(cè)出來。超聲波探傷比較適合在碳鋼和鍛件及管材這類內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。而且對(duì)一些如未焊透、裂紋等在檢測(cè)時(shí)都具有較高靈敏度，特點(diǎn)是指向性和穿透力較強(qiáng)，不僅成本低，而且探傷速度快，在各種承壓類特種設(shè)備中，經(jīng)常會(huì)用此方法對(duì)設(shè)備的內(nèi)表面裂紋和缺陷進(jìn)行探傷，一些壓力容器鍛件和高壓螺栓也可使用此方法。超聲波探傷因?yàn)閮x器具有重量輕、體積小便攜的簡(jiǎn)單操作特點(diǎn)，且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體的傷害，不進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部就可直接在外側(cè)進(jìn)行對(duì)設(shè)備的探傷，也可以將內(nèi)部情況檢測(cè)出來，對(duì)于有外殼保護(hù)的設(shè)備，不拆除便可同樣檢測(cè)結(jié)果，因此在業(yè)界得到好評(píng)和廣泛使用。

結(jié)語

我們?nèi)粘３Ｒ姷某袎涸O(shè)備一般包括壓力容器、鍋爐、壓力管道等。這種設(shè)備對(duì)材料的要求高，對(duì)安裝設(shè)備的要求高，在石油、天然氣、電力、冶金等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，使用過程中，其承載著包括高壓、高溫、易燃、易爆、毒性等不同高危因素。設(shè)備質(zhì)量容不得出現(xiàn)任何問題，否則必將造成嚴(yán)重的損失。無損檢測(cè)應(yīng)該深入滲透到設(shè)備設(shè)計(jì)到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)。智能化的檢測(cè)方法可以在減少人力投入的基礎(chǔ)上得到更高的執(zhí)行效率。這也是未來無損檢測(cè)的發(fā)展方向。

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（作者單位：河北省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)研究院唐山分院）