特種設備檢測中無損檢測技術的應用研究

霍強

（煙臺市特種設備檢驗研究院，山東 煙臺 264010）

近年來，特種設備已經逐漸應用于社會的各個方面，工業(yè)技術水平也在不斷發(fā)展和改革中，專業(yè)技術和操作水平取得的顯著優(yōu)勢，設備種類較多，主要分為承壓類和機電類。其中承壓類有鍋爐壓力、氣罐、含氣瓶、壓力管道等，而機電類還有電梯、索道、游樂設施、專業(yè)機動車、啟動機械等，從這兩種分類中的特種設備類型來看，與生產生活息息相關，同時危險性較大，如果某一階段出現誤差，容易危害大眾的生命財產安全，導致設備在使用過程中出現故障，繼而引發(fā)較大的安全問題，因此針對特種設備的檢測生產應用應設立嚴格的規(guī)章制度和標準，以無損檢測技術為核心來實現高標準的物體原、化學物質、物理性能等方面的探測和完善。通過現代化技術手段為核心將特種設備的性能不斷優(yōu)化，以提高內部結構和使用狀態(tài)的完整性，擴大應用空間，增強工業(yè)生產力度，為社會生產發(fā)展帶來更好的經濟效益，讓技術水平與社會生產相互結合，不斷提高關聯性，互相促進，互相發(fā)展。

1 特種設備應用無損檢測技術開展檢測工作的必要性

特種設備中承壓類的設備應用較為廣泛，在長期使用過程中會由于不同程度的損傷和磨損，導致修復成本較高，但目前隨著現代化科學技術的不斷發(fā)展和改革中研究特種設備的維護和保養(yǎng)措施，定期進行檢查工作以及時修復設備在使用過程中的損傷和問題，同時由于專業(yè)檢測人員缺失、檢測設備條件不足導致特種設備在生活中仍然存在較大的安全隱患，無損檢測技術是一種新型現代化、智能化、自動化的檢測手段，可以滿足高精度設備的系統(tǒng)檢測效果，不會對設備內零部件造成損傷，能夠實現設備缺陷的實時修復和檢測，為企業(yè)特種設備的發(fā)展帶來便利。

2 無損檢測技術所具有的特征及優(yōu)勢

2.1 非破壞性特征

非破壞性特征是無損檢驗技術最典型的一種，能夠在獲取檢驗信息的同時減少對設備結構的損傷和干擾，盡可能地保證特種設備的正常運轉。

2.2 嚴格性特征

在開展無損檢驗技術的過程中，需要以嚴格的檢測儀器和篩選指標進行檢測工作，保證檢測設備儀器和檢測人員符合特種設備檢測要求和標準，能夠保證檢測結果的準確性和可靠性。

2.3 循證性特征

針對特種設備檢測的過程中，有時由于檢測人員的差異，導致結果也會存在相應變化，當檢測人員相同時，檢測方法不同，也會導致結果存在不一致的現象，因此要采用特定的檢測技術，由兩個或兩個以上的人員，同時進行檢測，根據自身經驗和循證性特征對結果進行綜合性分析，將不同人員之間的檢測結果進行對比，提高數據的精準性。

2.4 全程性特征

為了更好地保證特種設備的正常運轉，需要采用無損檢測技術提高設備的使用性能，在實際生產過程中，不會由于設備故障而導致事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的破壞性檢測手段對正常設備而言，會影響設備在正常生產生活中的運轉，而無損檢測技術能夠更好地避免設備的損壞，呈現較強的適應性，檢測工作能夠與實際生產環(huán)節(jié)同時完成，可以為特種設備的正常運轉保駕護航。

3 無損檢測技術的類型

目前，無損檢測設備的使用性能和技術類型較從前發(fā)生了較大改變，在不斷研究和完善的過程中，提高設備在生產使用過程中的性能和結構，通過檢測技術的不斷改進也提高了檢測結果的精準度和科學性，檢測效率也不斷增強，已經成為我國目前一項較為成熟的特種設備檢測手段，應用十分廣泛。

3.1 射線無損檢測技術

射線無損檢測技術是檢測特種設備性能和結構的一種重要方法，主要是通過射線穿透物體內部利用射線散射和吸收的現象來呈現并探測所穿物體的材料性能，由于射線在不同材料物體內部的散射和吸收程度存在較大差異，可以根據這些差異來探究物體內部材料并結合光圖分析達到整體檢測設備結構信息的目的。射線無損檢測技術中所涉及的射線類型有中子射線、x-射線等，廣泛適用于機電鍋爐等特種設備，能夠取得較理想的檢測效果。在實際應用過程中，檢測人員可以通過檢測設備將射線發(fā)射到指定位置，從而得到檢測結果，可信度較高。近年來，在焊接、縫隙、針孔、氣孔等裂縫中也得到了較好的應用效果。但在使用過程中發(fā)現射線無損檢測技術無法針對大面積特種設備進行檢測，比如，娛樂設施這種較為高大的設備，難以通過設備讓射線進行全面覆蓋，導致檢測效率偏低，同時在開展射線無損檢測技術的過程中，由于射線對人體是有危害的，會對檢測人員造成一定的身體損傷，隨著科學技術、創(chuàng)新實力的不斷增強，已經開展無人射線檢測技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工的射線無損檢測技術，但在工作人員檢查和實施的過程中，仍存在一定的危害性或局限性，需要進一步完善。

3.2 紅外線無損檢測技術

紅外線無損檢驗技術是指在常規(guī)環(huán)境下物體可以根據原子、分子在材料上運動程度上的強弱來向外輻射存在強度差異的熱紅外線，通過檢驗儀器將這些熱紅外線收集起來，根據不同材料熱紅外線的強度來探究材料性能和結構，同時還可以依據物體在溫度梯度上的分布特征來記錄紅外熱像儀的序列圖譜，以掌握當前特種設備運行狀態(tài)的真實情況。目前，紅外線無損檢測技術的應用范圍十分廣泛，可以通過主動或被動的形式將紅外線輻射強度充分、可靠、合理地檢測出來，其中被動形式是當特種設備自身溫度較高時，紅外射線無須增強或加熱即可實施檢驗，而主動形式是指當特種設備溫度較低時，紅外線強度較弱，需要設備進行內部加熱和傳導，才能更好地接收此時特種設備的紅外線強度，在受損程度和紅外線強度的差異中獲得不同特種設備的檢測結果，紅外線無損檢測儀器的用法為十分廣泛，對所有特種設備均適用，是目前使用最有效的一種技術。

3.3 超聲波無損檢測技術

超聲波無損連接技術具備探測儀器體積小、重量輕、攜帶簡便、操作流程簡單的優(yōu)勢，在實際應用過程中不會對人體造成傷害，具有較為廣泛的應用范圍，主要是針對焊縫、螺栓、壓力容器等無裂痕的特種設備進行檢測，可以有效探測這類特種設備的流量、硬度、厚度、強度、黏性、應力等性質，但超聲波無損檢測技術更適用于外形規(guī)則、表面光滑的特種設備應用，有些形狀不一、表面粗糙的工作對象并不適用，隨著超聲波無損檢測技術的發(fā)展勢必會擴大應用范圍和空間，帶來更好的使用前景，通過不斷優(yōu)化和改革使超聲波無損檢測技術發(fā)揮更大功效。

3.4 渦流無損檢測技術

渦流無損檢測技術彌補了超聲波無損檢測技術的劣勢，主要可以對具有缺陷的壓力容器進行檢測，其應用頻率和判斷效果較佳，同時，也可以判斷設備是否存在損壞及損壞的面積有多少，但這項工作并不能獨立完成，需要予以探頭輔助的形式，對換熱管進行全面檢測工作的進行，同時還可以勘察有無損壞、磨損等缺陷。目前，渦流無損檢測技術的儀器和設備大多從國外引進，我國在開展多項研究和調查學習的過程中，嘗試獨立設計和勘察工作，并未達到應用效果，因此，渦流無損檢測技術在我國的使用空間較為局限，使用范圍較為狹窄，還需要國家等部門的大力支持，提供資金和技術保證，才能讓渦流無損檢測技術的發(fā)展到達新的臺階。

3.5 磁粉無損檢測技術

磁粉無損檢測技術可以應用于半成品或成品階段的特種設備檢測環(huán)境中，金屬設備在被磁化后會夾雜很多雜質、裂紋等缺陷物品，導致磁場分布不均、磁粉大量吸附的現象，在實際檢測工作開展的過程中，磁粉無損檢測技術可以充分探測特種設備中磁力分布狀況，探查瓷粉分布差異，找到零件上的缺陷點，通過此項檢測手段可以較為簡便、快捷地發(fā)現處于制作過程中特種設備上的缺陷和漏洞，從而幫助工作人員進行設備彌補和技術改革。隨著科學技術的不斷完善，磁粉無損檢測技術的發(fā)展也達到了新的空間，對于特定設備的疲勞、損傷程度、檢測效果也發(fā)生了較大變化，同時磁粉無損檢測技術也在不斷完善和改革的過程中擴大使用范圍，提高使用效果。

4 結語

總的來說，我國無損檢測技術在特種設備上的應用已經逐漸趨于完善，并且在多個領域達到了較好的應用效果，實現了輔助特種設備生產、安裝、使用的重要作用，在保持設備性能完好、正常使用、減少故障缺陷的基礎上，能夠幫助企業(yè)有效降低生產成本，帶來更好的經濟效益，不斷提高企業(yè)在市場環(huán)境中的競爭力，帶來更好的發(fā)展前景。