無損檢測技術(shù)在承壓類特種設(shè)備檢驗中的應(yīng)用

王濱

東營市特種設(shè)備檢驗所 山東東營 257091

盡管在生產(chǎn)的各個領(lǐng)域中都會使用承壓特種設(shè)備，但是由于特種設(shè)備在運行時溫度、壓力等因素，會造成設(shè)備的不穩(wěn)定，而且還會產(chǎn)生大量的有毒、有害等氣體，特種設(shè)備運行時，需要工作人員按照流程科學(xué)操作，避免在運行時出現(xiàn)安全事故。目前，在對特種設(shè)備行業(yè)中的鍋爐、承壓類特種設(shè)備、壓力管道等承壓設(shè)備進行檢測時，一般會采用無損檢測技術(shù)，該技術(shù)具有檢測精度高、破壞性小等優(yōu)勢。但是在應(yīng)用無損檢測技術(shù)時，需要根據(jù)設(shè)備的實際情況，采用針對性的方法，才能提升檢測的精度，保證在檢測時準(zhǔn)確查找設(shè)備存在的問題，以此制定解決方案。

1 無損檢測技術(shù)概述

無損檢測技術(shù)就是在不影響被檢測設(shè)備性能和結(jié)構(gòu)的情況下，利用被測對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異常和缺陷所產(chǎn)生的光、電、熱、聲等現(xiàn)象，運用現(xiàn)代化設(shè)備、技術(shù)，對被測物內(nèi)部、表面、大小等性質(zhì)進行檢查、測試和定性。目前，無損檢測技術(shù)已經(jīng)成為反映國家工業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此，無損檢測技術(shù)的重要性不言而喻?，F(xiàn)今，在承壓類特種設(shè)備中常用的技術(shù)手段有射線檢驗、液體滲透檢驗、聲波檢驗、超聲波衍射檢驗以及磁粉檢驗等，各檢測方法應(yīng)用環(huán)境和檢測對象等存在一定的差異，在選擇檢測方法時，要根據(jù)實際情況進行選擇，不能盲目選擇。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，無損檢測技術(shù)由無損探傷技術(shù)發(fā)展為無損檢測，到現(xiàn)在發(fā)展成為無損評價。其中，無損探傷就是通過無損技術(shù)探測和發(fā)現(xiàn)缺陷，而無損檢測不僅是對待測物的缺陷進行檢測，還會對待測物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及狀態(tài)進行分析和識別?，F(xiàn)今，無損評價就是在無損檢測的基礎(chǔ)上，檢測準(zhǔn)確性和精度有所提升，并且能夠獲取待測物更加全面的數(shù)據(jù)信息，通過圖像技術(shù)、自動化技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)將待測設(shè)備的狀態(tài)和性能信息更加全面形象地給出檢測評價和分析，并且檢測人員能夠直觀地查看待測件的實際狀態(tài)，有助于定位缺陷點和不良點，加快定位問題點，提升檢測速度。

2 無損檢測技術(shù)在承壓類特種設(shè)備檢驗中的應(yīng)用

2.1 利用磁粉技術(shù)進行無損檢測

這種檢測技術(shù)主要用于磁性材料的檢測，因為這種檢測方式對于磁性鍋爐有這較高的準(zhǔn)確性，而這種方法一般被人稱為“磁粉探傷法”。這種方法的原理是利用磁粉在物體表面呈現(xiàn)的狀態(tài)進行判斷鍋爐表面是否存在裂紋，因為縫隙之間存在孔洞，所以磁粉在表面運作時會受到孔洞的阻礙，無法進行平整的傳播，而磁阻力便會增加，使縫隙表面呈現(xiàn)漏磁場。因為漏磁場的大小決定因素有很多，所以充分利用磁粉進行操作便是最佳的方法。但是這種方法只是最早的無損檢測方法，由于成本高等問題，幾乎無損檢測中它出現(xiàn)的次數(shù)逐漸變少。通常情況下，磁粉會用純鐵進行研磨最后使用，有些磁粉會添加熒光劑等其它化學(xué)藥劑進行熒光化處理，這種制作方法的好處便是可以提升檢測精準(zhǔn)度。但是磁粉檢測法需要員工有著熟練的操作手法，因為不熟練的操作方法可能會遺漏檢測位置，從而帶來安全隱患。因此，磁粉探傷法需要檢測人員明白鍋爐承壓類特種設(shè)備材料與使用情況，同時要對檢測位置保持干凈、干燥的環(huán)境。并且對于操作手法也要準(zhǔn)確無誤，要做到容器表面與磁極之間留有縫隙，這樣才能更好的使容器產(chǎn)生漏磁，同時可以防止縫隙之間漏磁過大。由于這種無損檢測方法比較麻煩同時磁粉價格比較貴，所以這種方式目前使用頻率較低。

2.2 射線檢測方法

該檢測方法在實際應(yīng)用期間的原理就是利用射線穿透工件，射線在穿透過程中會因工件本身吸收和散射使強度減弱。如果承壓類特種設(shè)備局部存在缺陷，構(gòu)成缺陷的物質(zhì)的衰減系數(shù)和容器本身材料的衰減系數(shù)存在差異，這樣就會導(dǎo)致射線強度存在差異，這也就是判斷承壓類特種設(shè)備是否存在缺陷的依據(jù)。出現(xiàn)這種明顯差異，工件后方的X光感光膠片感光程度將會發(fā)生顯著改變，通過處理后，缺陷部分和正常部分的影像也會存在明顯差異，主要表現(xiàn)為黑度上存在差異。對比度不同形成的影像能夠幫助檢測人員判斷工件缺陷信息。這一檢測方法的應(yīng)用范圍十分廣泛，主要應(yīng)用在承壓類特種設(shè)備制造時的焊接接頭檢測，以及定期檢驗過程中用超聲波無法對缺陷進行定性的情況下，用射線輔助進行檢測驗證。射線檢測的主要優(yōu)點就是檢測效果直觀，而且方便記錄，可以更好地完成對壓力容器中夾渣、氣孔等各種不同類型缺陷的檢測。其缺點就是對面積類型的缺陷的檢測效果差，如果在檢測時，照相角度不合理，容易出現(xiàn)漏檢問題，以及檢測厚度受到射線穿透力的限制，而且檢測的速度較慢，對檢測人員及檢測周邊的環(huán)境有傷害，需要采取相應(yīng)的防護措施。

2.3 超聲波探傷技術(shù)

超聲波具有在介質(zhì)傳播過程中會表現(xiàn)出衰減的特性，超聲波探傷技術(shù)就是借助超聲波的這一特性來完成設(shè)備缺陷的檢測的。另外，超聲波的穿透性極強，能夠穿透很厚的鋼板及焊縫，這是超聲波探傷技術(shù)能夠在承壓類特種設(shè)備檢驗中廣泛應(yīng)用的另一個主要原因。而且，超聲波探傷技術(shù)具有檢測精度高、技術(shù)指向性好、探測速度快以及穿透力強的特點，使得該技術(shù)還被廣泛地應(yīng)用在碳鋼、壓力容器鍛件、大型箱殼體以及管材等方面，能夠識別出內(nèi)外部缺陷、焊接不良以及裂紋等缺陷。此外，超聲波對人體沒有輻射傷害，同樣促進了超聲波探傷技術(shù)在承壓類特種設(shè)備檢測領(lǐng)域的發(fā)展。

2.4 滲透檢測

滲透檢測技術(shù)借助熒光染料，或者使用具有附著能力的染料進入到工件內(nèi)，利用顯像劑通過液體毛細，對工件存在的缺陷進行檢測。該方法一般應(yīng)用在有色金屬、陶瓷等非金屬材質(zhì)，可避免染料附著在材質(zhì)表面或內(nèi)部。通常情況下，在環(huán)境溫度低于250℃，奧氏體不銹鋼材料進行焊接時，可采用滲透技術(shù)對焊接部位進行檢測。與磁粉檢測方法相同，在檢測時需要對焊接位置出現(xiàn)的裂紋、氣孔以及氧化斑等具有開孔特性的缺陷進行檢測。滲透檢測技術(shù)具有的優(yōu)勢為：可以在隔絕水、電等條件下，在戶外完成對設(shè)備的檢測。而該方法的缺點主要是無法對設(shè)備內(nèi)部存在的閉合型缺陷進行檢測。以我國某石油焦電站鍋爐為例，該鍋爐額定蒸發(fā)量、額定出口壓力與額定出口溫度分別為220t/h、9.8MPa、540℃。首先，可對其外觀進行檢查，主蒸汽管道、汽包以及受熱面為重點觀察對象；其次，需對其重點部位進行打磨拋光處理；最后，針對此特種設(shè)備，選擇使用滲透檢測以及磁粉檢測這兩種無損檢測方法，后發(fā)現(xiàn)其存在損壞現(xiàn)象。利用滲透檢測，發(fā)現(xiàn)汽包管座角焊縫有裂紋存在，為疲勞裂紋；發(fā)現(xiàn)汽包省煤器再循環(huán)管孔有多處裂紋存在，為疲勞裂紋。利用磁粉檢測，發(fā)現(xiàn)主蒸汽管道有裂紋存在；發(fā)現(xiàn)左側(cè)水冷壁集箱封頭焊縫有密集裂紋存在，為焊接裂紋。

2.5 無損檢測時間的合理確定

承壓類特種設(shè)備的無損檢測，可以根據(jù)檢測目的、檢測材料和檢測結(jié)果，確保檢測時間符合規(guī)范要求。一般承壓類特種設(shè)備的檢測時間安排在材料熱處理后，例如，某些設(shè)備材料表現(xiàn)為裂紋延遲傾向，依據(jù)檢測要求，設(shè)備需要將檢測要求安排在焊接后的24h內(nèi)。另外，對于待測件的設(shè)備材質(zhì)和厚度不同時，檢測的時間也會存在較大的差異。目前，業(yè)內(nèi)對于碳鋼的檢測多是選擇磁粉技術(shù)進行無損檢測，而對于不銹鋼以及其他厚度較大的構(gòu)建也多是采用超聲波探傷技術(shù)進行檢測。操作人員會根據(jù)材質(zhì)、厚度及環(huán)境參數(shù)進行確定檢測時間，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，未來無損探傷檢測技術(shù)在承壓類特種設(shè)備檢測領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的將會更加廣泛。尤其是，無損檢測技術(shù)能夠在不破壞產(chǎn)品和設(shè)備的情況下，完成全面、便捷、可靠、經(jīng)濟的檢測。諸多的技術(shù)優(yōu)勢，將會進一步加快無損檢測技術(shù)的發(fā)展。對于檢測單位和企業(yè)，在進行承壓類特種設(shè)備檢測時，需要注意結(jié)合被檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)等特征進行檢測技術(shù)選擇。一方面，是對被測試件的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面的保護；另一方面，選擇合理的檢測技術(shù)，從而確定被測試件的檢測時間、環(huán)境因素等。此外，要加強多種檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用，通過將多種檢測技術(shù)的融合，不僅有助于提升無損檢測技術(shù)的精度，還能夠能夠促進新型檢測技術(shù)的發(fā)展。