特種設(shè)備檢測(cè)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究

趙敬東

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)趨向完善，并在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，尤其在特種設(shè)備生產(chǎn)、調(diào)試、安裝、使用中，發(fā)揮著重要作用，具體表現(xiàn)在，除可確保特種設(shè)備性能完好、正常使用外， 還可以及時(shí)檢測(cè)出現(xiàn)存故障及潛在故障，有效控制故障發(fā)生的概率，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而有效提升生產(chǎn)效益，推動(dòng)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù);特種設(shè)備;應(yīng)用研究

引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)水平也不斷提高，各行業(yè)在專(zhuān)業(yè)技術(shù)的多元化開(kāi)發(fā)及有效利用方面均取得了卓越的成效。 特種設(shè)備種類(lèi)多樣，可按承壓類(lèi)和機(jī)電類(lèi)劃分，承壓類(lèi)分為： 鍋爐、壓力容器（包含氣瓶）、壓力管道 3 大類(lèi);機(jī)電類(lèi)分為：電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施、場(chǎng)（廠(chǎng)）內(nèi)專(zhuān)用機(jī)動(dòng)車(chē)等。這些設(shè)備均具有危險(xiǎn)性大、涉及公眾生命安全的特點(diǎn)，故國(guó)家在生產(chǎn)、實(shí)際應(yīng)用、 檢驗(yàn)檢測(cè)方面均設(shè)立了十分嚴(yán)格的規(guī)定。

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是在對(duì)待測(cè)物體原化學(xué)、物理性質(zhì)未構(gòu)成破壞的前提下，通過(guò)現(xiàn)代化技術(shù)手段，經(jīng)系統(tǒng)檢測(cè)，獲取待測(cè)物體的理化性質(zhì)，并掌握該物體當(dāng)前狀態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，其技術(shù)水平與國(guó)家的工業(yè)發(fā)展程度呈正相關(guān)性。

1特種設(shè)備應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展檢測(cè)工作的必要性

承壓類(lèi)特種設(shè)備應(yīng)用范圍較廣，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用， 設(shè)備會(huì)有不同程度的損傷，對(duì)設(shè)備的修復(fù)十分重要。但現(xiàn)階段，由于專(zhuān)業(yè)檢測(cè)人才缺乏、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)缺失等原因，特種設(shè)備的修復(fù)存在一定難度。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為重要的特種設(shè)備檢測(cè)手段，可滿(mǎn)足對(duì)具高精密度設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的檢測(cè)且不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損傷的要 求，為特種設(shè)備缺陷的檢測(cè)和修復(fù)提供便利。

2無(wú)損檢測(cè)技術(shù)所具有的特征及優(yōu)勢(shì)

2.1非破壞性特征

就無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)而言，非破壞性是其極典型特征，在獲取檢測(cè)結(jié)果的同時(shí)，未對(duì)被測(cè)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)構(gòu)成損傷和干擾。

2.2嚴(yán)格性特征

在采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展檢測(cè)期間，均需依據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格篩選檢測(cè)儀器設(shè)備和檢測(cè)人員，為檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。

2.3循證性特征

在對(duì)相同待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員不同，結(jié)果也會(huì)存在差異。 檢測(cè)人員相同，檢測(cè)方法不同， 所獲取的結(jié)果也會(huì)不一致。 尤其是部分特定檢測(cè)技術(shù)，在開(kāi)展時(shí)，需 2 個(gè)或以上人員來(lái)完成該項(xiàng)工作， 故不同人員可依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)以及循證依據(jù)，來(lái)對(duì)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，共同獲取精準(zhǔn)的結(jié)果，進(jìn)而保證結(jié)果的精準(zhǔn)性。

2.4全程性特征

以往設(shè)備原料通常采用傳統(tǒng)破壞性檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)。 就正常運(yùn)行的設(shè)備而言，因后續(xù)仍會(huì)應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中，故不宜采用破壞性檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。 相較破壞性檢測(cè)技術(shù)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不管是針對(duì)原材料還是對(duì)處于運(yùn)行狀態(tài)設(shè)備的檢測(cè)，均呈現(xiàn)較強(qiáng)的適用性，且檢測(cè)工作可在整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)與實(shí)際使用環(huán)節(jié)過(guò)程中貫穿，可為特種設(shè)備的正常運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。

3無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的類(lèi)型

3.1射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中，射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)較為典型且十分重要。 其作用原理是：射線(xiàn)自物體穿透時(shí)，有散射和吸收現(xiàn)象發(fā)生，且所穿物體的材料不同，呈現(xiàn)出的散射和吸收程度也存在較大差異，通過(guò)光圖分析，得到設(shè)備的整體信息。 在射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具體實(shí)施時(shí)，以中子射線(xiàn)、X-射線(xiàn)和 γ-射線(xiàn)最為常用。 其中， 中子射線(xiàn)因自身特性原因，僅在部分特殊檢測(cè)中應(yīng)用; X-射線(xiàn)和 γ-射線(xiàn)有較為廣泛的適用范圍，如機(jī)電類(lèi)設(shè)備、鍋爐設(shè)備等，均可獲得理想的檢測(cè)效果。

在檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員需通過(guò)檢測(cè)設(shè)備，將射線(xiàn)發(fā)射至待檢測(cè)設(shè)備分析獲取的數(shù)據(jù)，對(duì)受損部位進(jìn)行確定，完成檢測(cè)工作。 采取射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果可信度較高，對(duì)特種設(shè)備特有點(diǎn)位，如焊接縫隙、氣孔、細(xì)小裂縫、針孔等，均具有較為理想的適用性。 當(dāng)然，此項(xiàng)探傷技術(shù)也有不足之處，具體為：在針對(duì)大面積特種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，效率相對(duì)偏低;在開(kāi)展檢測(cè)過(guò)程中有射線(xiàn)發(fā)出，會(huì)對(duì)檢測(cè)人員的身體健康產(chǎn)生影響。目前，雖已引入無(wú)人射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)，但具體實(shí)施還存在一定的局限性，仍須進(jìn)一步完善。

3.2紅外線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)特征

紅外線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的原理是：在常規(guī)環(huán)境下， 所有物體均可依據(jù)自身所分布的原子、分子在運(yùn)動(dòng)程度上的強(qiáng)弱，向外輻射不同程度的熱紅外量。在檢測(cè)過(guò)程中，可依據(jù)待測(cè)設(shè)備所具有的特性，適度加熱， 依據(jù)物體在溫度梯度上的分布特征，通過(guò)紅外熱像儀對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行記錄，經(jīng)紅外熱序圖列，掌握設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下的真實(shí)狀況。

現(xiàn)階段，紅外線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)包括 2 種形式：被動(dòng)與主動(dòng)。 其中，被動(dòng)形式是當(dāng)特種設(shè)備自身溫度居較高水平時(shí)，紅外輻射強(qiáng)度較強(qiáng)，無(wú)須進(jìn)行加熱處理，檢測(cè)工作可直接實(shí)施。主動(dòng)形式是當(dāng)特種設(shè)備自身溫度居較低水平時(shí)，紅外輻射強(qiáng)度較弱，無(wú)法滿(mǎn)足檢測(cè)要求，須進(jìn)行人工加熱處理，使熱量在特種設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行有效傳導(dǎo)，再依據(jù)受損程度，結(jié)合紅外強(qiáng)度差異，獲取檢測(cè)結(jié)果。紅外線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)障礙問(wèn)題存在，對(duì)各種特種設(shè)備均適用。

3.3超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在：探傷儀體積較小，重量較輕，方便攜帶，且各環(huán)節(jié)操作也較為簡(jiǎn)便。 另外，在具體應(yīng)用期間不會(huì)對(duì)人體構(gòu)成明顯傷害。超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有較為廣泛的應(yīng)用范圍，

可對(duì)焊縫內(nèi)有無(wú)缺陷問(wèn)題及高壓螺栓和壓力容器有無(wú)裂紋存在進(jìn)行檢測(cè)。 除此之外，也可檢測(cè)液位流量、材料硬度、厚度、黏結(jié)強(qiáng)度、殘余應(yīng)力等物理性質(zhì)。 但需重視的是，超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)檢測(cè)形狀復(fù)雜且不規(guī)則、表面較為粗糙的工件并不具備可行性。

隨著特種設(shè)備應(yīng)用范圍趨于廣泛，超聲波技術(shù)也會(huì)引起更多關(guān)注。 故相關(guān)研究者需不斷對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化，使其在特種設(shè)備的檢測(cè)工作中發(fā)揮更為有力的作用。

3.4渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)檢測(cè)壓力容器缺陷有較高的應(yīng)用頻率，如在對(duì)換熱設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可對(duì)其表面有無(wú)裂縫做出準(zhǔn)確判斷，也可用于判斷設(shè)備有無(wú)損壞。 但該技術(shù)的檢測(cè)工作并不能獨(dú)自完成，需由穿過(guò)式探頭予以輔助，對(duì)換熱管進(jìn)行全面檢測(cè)，即對(duì)換熱管完成有無(wú)被腐蝕以及有無(wú)損壞和磨損等缺陷的檢測(cè)工作。目前，渦流檢測(cè)技術(shù)所采用的設(shè)備多為國(guó)外生產(chǎn)的設(shè)備。 雖然我國(guó)也展開(kāi)了多項(xiàng)研究，做過(guò)獨(dú)立設(shè)計(jì)和相關(guān)試產(chǎn)工作，但仍未做到完善和優(yōu)化。 故渦流檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)的具體應(yīng)用范圍仍較狹窄，還需相關(guān)部門(mén)加大扶持力度，提供技術(shù)和資金方面的支持，以提高我國(guó)該技術(shù)的檢測(cè)水平。

3.5磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)特征

磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)多用于制作中的半成品和成品階段的特種設(shè)備檢測(cè)。 通常情況下，金屬工件在磁化后，若存在夾雜物、裂紋等缺陷會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)現(xiàn)象，在漏磁場(chǎng)作用下，磁粉會(huì)被大量吸附其中。 在開(kāi)展檢測(cè)工作時(shí)，可根據(jù)磁粉的具體分布，快速且精準(zhǔn)地查找工件上的缺陷。 此項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)，較為便捷， 效率也較高。 另外， 磁粉無(wú)損檢測(cè)技術(shù)一般可采取有顏色特征的磁粉來(lái)檢測(cè)，進(jìn)而可更加清晰地呈現(xiàn)工件存在缺陷的位置。

結(jié)束語(yǔ)

特種設(shè)備在社會(huì)生產(chǎn)與生活中具有重要作用，其安全使用問(wèn)題直接關(guān)乎人們的生命安全。 ?采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)特種設(shè)備結(jié)構(gòu)和性能開(kāi)展檢測(cè)工作，可檢測(cè)出設(shè)備存在的缺陷及問(wèn)題，為生產(chǎn)創(chuàng)造有利條 件。

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