解析特種設(shè)備檢驗(yàn)中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

胡 杰

（貴州省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院， 貴州 貴陽(yáng) 550014）

引言

作為與社會(huì)公眾日常生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的設(shè)備，特種設(shè)備的質(zhì)量安全對(duì)保障社會(huì)公眾的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全、保障社會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的意義，且由于特種設(shè)備本身的材料以及組成結(jié)構(gòu)都較為特別，因此特種設(shè)備的檢測(cè)難度更高，也需要工作人員以更高的技術(shù)水平開(kāi)展檢測(cè)。在此過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為特種設(shè)備檢測(cè)的主要手段之一，能夠在保證在不損壞設(shè)備性能以及物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上開(kāi)展檢測(cè)，是特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)的重要發(fā)展方向。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)析

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是在不損壞特種設(shè)備的零部件以及不破壞設(shè)備物理特性、化學(xué)特性的基礎(chǔ)上，通過(guò)相關(guān)技術(shù)來(lái)檢查設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)狀態(tài)是否符合規(guī)定的要求，并通過(guò)該檢測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患以及質(zhì)量問(wèn)題的一種重要檢測(cè)技術(shù)，它又被稱為非破壞性檢驗(yàn)[1]。在無(wú)損檢測(cè)中，工作人員利用相關(guān)技術(shù)設(shè)備對(duì)被檢測(cè)設(shè)備的內(nèi)部情況、儀器表面結(jié)構(gòu)、設(shè)備性質(zhì)以及設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行具體檢測(cè)，檢測(cè)方法主要有射線檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、磁粉檢測(cè)法以及滲透檢測(cè)法等，這些檢測(cè)方法各有利弊，但從無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的整體而言，該檢測(cè)技術(shù)整體具有以下幾方面的特點(diǎn)。

首先，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不具有破壞性，這是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最核心的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的設(shè)備檢測(cè)方式對(duì)于特種設(shè)備而言都會(huì)造成設(shè)備在性能或物理性質(zhì)上的改變，不利于設(shè)備的使用以及穩(wěn)定運(yùn)行。而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不會(huì)對(duì)被檢測(cè)設(shè)備造成任何傷害或影響以及變化，它能夠最大程度地保證被檢測(cè)設(shè)備的性質(zhì)穩(wěn)定，而在不損害被檢測(cè)設(shè)備的前提下獲取檢測(cè)結(jié)果。

其次，反復(fù)性和互容性。反復(fù)性和互容性都是針對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用次數(shù)而言，它能夠多次對(duì)同一設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)或在同一設(shè)備上采用不同的檢測(cè)技術(shù)。具體而言，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)能夠反復(fù)的用在同一位檢測(cè)設(shè)備上，也能夠和其他檢測(cè)技術(shù)一起開(kāi)展設(shè)備的檢測(cè)，以此來(lái)保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

再次，標(biāo)準(zhǔn)性。由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的技術(shù)含量較高，因此與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的儀器設(shè)備精確度和精密度更高，檢測(cè)人員的資質(zhì)和技術(shù)水平也更高。此外，與傳統(tǒng)的檢測(cè)方式相比，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也有更加嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠保證無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的結(jié)果精準(zhǔn)性[2]。

最后，分歧性。雖然從現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的角度出發(fā)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果整體有較高的精準(zhǔn)度，但由于被檢測(cè)設(shè)備的不同，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也不能保證其檢測(cè)結(jié)果的百分之百精確性。因此，在檢測(cè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要對(duì)同一被檢測(cè)物體進(jìn)行多次檢測(cè)，以此來(lái)降低檢測(cè)過(guò)程中的誤差。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用分析

特種設(shè)備與社會(huì)公眾的日常生產(chǎn)生活有著密切的關(guān)聯(lián)，它主要可以分為承壓類特種設(shè)備和機(jī)電類特種設(shè)備兩大類，其中，承壓類特種設(shè)備主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，例如鍋爐就是常見(jiàn)的承壓類特種設(shè)備[3]。而機(jī)電類特種設(shè)備中的大型游樂(lè)設(shè)施，作為特種設(shè)備中的特種設(shè)備，與社會(huì)公眾的日常生活息息相關(guān)，發(fā)生事故影響大。而面對(duì)這些特種設(shè)備，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)過(guò)程中難免會(huì)對(duì)設(shè)備的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)造成一定的損傷，甚至影響設(shè)備本身的質(zhì)量，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的危險(xiǎn)。例如，傳統(tǒng)的硬度試驗(yàn)會(huì)損傷特種設(shè)備的物理性質(zhì)。

2.1 優(yōu)勢(shì)分析

在此背景下，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠不損傷特種設(shè)備完成檢驗(yàn)，與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢測(cè)中具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)。

首先，由于其非破壞性的特點(diǎn)，因此與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)更能夠保證特種設(shè)備的質(zhì)量。通過(guò)相關(guān)儀器設(shè)備，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)中需要破壞設(shè)備表面的缺陷。

其次，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠保障設(shè)備的后續(xù)正常使用以及使用的安全性。在檢測(cè)合格后，設(shè)備投入使用，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備以及關(guān)鍵零部件進(jìn)行定期檢驗(yàn)，以此來(lái)保障特種設(shè)備在生產(chǎn)使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性[4]。

最后，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也能夠?qū)υO(shè)備的工藝進(jìn)行檢測(cè)，并不斷改進(jìn)設(shè)備的生產(chǎn)工藝和制造工藝。在設(shè)備生產(chǎn)以及產(chǎn)品制造的過(guò)程中，應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

2.2 特點(diǎn)分析

由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)本身的技術(shù)特點(diǎn)，因此在特種設(shè)備檢測(cè)中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)當(dāng)從以下幾方面出發(fā)開(kāi)展檢測(cè)。

首先，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)特種設(shè)備的檢測(cè)目的來(lái)正確選擇，以此來(lái)完成特種設(shè)備的檢測(cè)。而在具體選定中，由于不同的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)都具有一定的缺陷，不能同一技術(shù)應(yīng)用于所有設(shè)備檢測(cè)中。因此，為了提高無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的可靠性，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)特種設(shè)備的特點(diǎn)，例如其材料、結(jié)構(gòu)等物理特性以及化學(xué)特性選擇最適合的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在檢測(cè)過(guò)程中也要保證安全性和經(jīng)濟(jì)性。

其次，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)綜合采用各種無(wú)損檢測(cè)辦法，結(jié)合無(wú)損檢測(cè)辦法的優(yōu)缺點(diǎn)確定不同特種設(shè)備的最終檢測(cè)方案。在方案選定時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)考慮到無(wú)損檢測(cè)技術(shù)本身的經(jīng)濟(jì)性以及效率性，盡可能地通過(guò)不同種檢測(cè)技術(shù)之間的技術(shù)互補(bǔ)來(lái)得到更多的特種設(shè)備產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及設(shè)備的質(zhì)量檢測(cè)信息。

3 特種設(shè)備檢驗(yàn)中常見(jiàn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用種類

3.1 射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，如果應(yīng)用射線檢測(cè)技術(shù)，一般都是對(duì)壁厚較為適中的壓力容器進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)這種檢測(cè)方法就能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)壓力容器當(dāng)中存在的缺陷，同時(shí)也能獲得精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。射線檢測(cè)技術(shù)當(dāng)中的X 射線以及Y 射線等能夠直接觀察到特種設(shè)備是否存在衰減現(xiàn)象。在檢測(cè)的過(guò)程中，射線能夠?qū)⒅苯哟┩柑胤N設(shè)備的檢測(cè)部位，從而提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。然后在對(duì)特種設(shè)備的其他部位進(jìn)行檢測(cè)，然后再將檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而確定準(zhǔn)確的缺陷部位。另外，根據(jù)射線檢測(cè)的結(jié)果還能判斷出特種設(shè)備的隱蔽部位是否存在缺陷，同時(shí)還能將檢測(cè)結(jié)果與影像設(shè)備結(jié)合在一起，這樣就能對(duì)特種設(shè)備的缺陷進(jìn)行深入分析。

3.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

如果采用超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，主要是依靠超聲波的探頭進(jìn)行檢測(cè)，同樣也能取得良好的檢測(cè)成果。超聲波檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，可以通過(guò)檢測(cè)設(shè)備傳遞超聲，例如：通過(guò)發(fā)射或者折射進(jìn)行傳遞。超聲在傳遞時(shí)，可以收集很多特種設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，然后就可以將這些數(shù)據(jù)信息通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算，最終以表格的形式呈現(xiàn)計(jì)算結(jié)果，這樣就能使特種設(shè)備的檢驗(yàn)結(jié)果更加直觀，同時(shí)也能通過(guò)結(jié)果準(zhǔn)確判斷出特種設(shè)備的缺陷[5]。

3.3 紅外線探傷技術(shù)的應(yīng)用

紅外線探傷技術(shù)也是特種設(shè)備檢驗(yàn)過(guò)程中一種常見(jiàn)技術(shù)。該技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，只要特種設(shè)備有溫度，就可以向外界傳遞獨(dú)特的紅外線。一般情況下，輻射輕度越高，溫度就會(huì)越高，兩者之間的關(guān)系成正比。所以在應(yīng)用紅外線探傷技術(shù)對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以通過(guò)主動(dòng)和被動(dòng)這兩種形式進(jìn)行檢測(cè)。如果物體自身有問(wèn)題，就可以利用問(wèn)題條件進(jìn)行紅外線檢測(cè)，這種方法就叫做被動(dòng)檢測(cè)。如果物體本身沒(méi)有溫度或者溫度較低，就要利用人工方式對(duì)其進(jìn)行加熱處理，然后在進(jìn)行檢測(cè)。如果物體自身存在缺陷，導(dǎo)熱效率就會(huì)受到影響，所以紅外線在傳遞的過(guò)中自然也會(huì)出現(xiàn)差異，這時(shí)在用紅外線探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，然后利用成像設(shè)備成像，就能快速找到缺陷位置。

4 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

為了更好地分析無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，本文從常見(jiàn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)出發(fā)分析研究如下。

首先，磁粉檢測(cè)技術(shù)。作為一種成熟度較高、檢測(cè)精準(zhǔn)度較高的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，其檢測(cè)原理是利用此現(xiàn)象檢測(cè)鐵磁材料的表面以及鐵磁材料僅表面的一種檢測(cè)方法。在磁化時(shí)，一旦鐵磁設(shè)備的表面有缺陷或不均勻問(wèn)題，磁感應(yīng)線會(huì)改變自身的方向并在缺陷部位形成磁極，此時(shí)檢測(cè)人員通過(guò)噴灑磁粉或磁懸液的方式即可檢測(cè)鐵磁設(shè)備表面的缺陷問(wèn)題，進(jìn)而判斷設(shè)備的質(zhì)量是否符合要求[6]。目前，磁粉檢測(cè)技術(shù)主要有連續(xù)法、剩磁法、熒光磁粉法和干式法等，根據(jù)不同的分類角度，磁粉檢測(cè)技術(shù)有眾多檢測(cè)方法。例如，熒光磁粉法就是常見(jiàn)的磁粉檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)方法之一，與非熒光磁粉相比，熒光磁粉檢測(cè)法的檢測(cè)靈敏度更高，能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備表面更加細(xì)微的缺陷進(jìn)而分析設(shè)備是否符合質(zhì)量要求。除此之外，熒光磁粉檢測(cè)法也會(huì)有效減輕檢測(cè)人員的眼疲勞程度，提高檢測(cè)安全度。四氧化三鐵是熒光磁粉的核心材料，檢測(cè)人員通過(guò)利用以熒光磁粉為主要材料配制的磁粉或磁懸液，將其噴灑在磁化后的工件來(lái)檢測(cè)設(shè)備缺陷，一旦設(shè)備存有缺陷處，該區(qū)域會(huì)發(fā)出明顯黃綠光。由于磁粉檢測(cè)技術(shù)更依賴于先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，因此，該技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向應(yīng)該為與檢測(cè)設(shè)備結(jié)合，提高磁粉檢測(cè)的精準(zhǔn)度。例如全自動(dòng)磁粉檢測(cè)設(shè)備和專業(yè)磁粉檢測(cè)設(shè)備都是磁粉檢測(cè)設(shè)備發(fā)展的重要成果，特別是在人工智能技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展背景下，磁粉檢測(cè)目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)和觀察，并將數(shù)據(jù)信息上傳到設(shè)備中進(jìn)行預(yù)處理，極大地減輕了技術(shù)人員的特種設(shè)備檢測(cè)負(fù)擔(dān)，并提高了檢測(cè)的精確度以及漏磁檢測(cè)及磁粉檢測(cè)技術(shù)整體的信息化程度和智能化程度。

其次，超聲波檢測(cè)技術(shù)。超聲波檢測(cè)技術(shù)也是無(wú)損檢測(cè)的主要技術(shù)之一，它是利用超聲波來(lái)檢測(cè)特種設(shè)備的一種檢測(cè)方式。與其他檢測(cè)方式相比，超聲波檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)速度更快且檢測(cè)精準(zhǔn)度也更高，常見(jiàn)的超聲波檢測(cè)技術(shù)，又可以分為A 型脈沖反射法超聲波探傷技術(shù)、脈沖反射波法和透射波法三種。A 型脈沖反射法是利用超聲波通過(guò)不同介質(zhì)時(shí)的反射和折射特性來(lái)探測(cè)特種設(shè)備內(nèi)部是否存在缺陷，而脈沖反射波法則是利用脈沖發(fā)生器的電脈沖激勵(lì)探頭晶體來(lái)產(chǎn)生超聲脈沖波，通過(guò)該超聲脈沖波穿過(guò)特種設(shè)備來(lái)檢測(cè)特種設(shè)備是否出現(xiàn)缺陷，進(jìn)而分析該設(shè)備的缺陷問(wèn)題。而在未來(lái)發(fā)展中，超聲波檢測(cè)技術(shù)也能夠與現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，并利用我國(guó)最新的技術(shù)以及相關(guān)材料來(lái)實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)、效率更高的超聲波檢測(cè)，例如相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)以及全自動(dòng)超聲波檢測(cè)技術(shù)、導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)都是超聲波檢測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代科技結(jié)合的產(chǎn)物，在石油化工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用空間。

最后，滲透檢測(cè)技術(shù)。目前我國(guó)常見(jiàn)的滲透無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有熒光著色滲透檢測(cè)、熒光滲透檢測(cè)以及著色滲透檢測(cè)三種。其中，熒光滲透檢測(cè)在材料選擇上以熒光材料為主，著色滲透檢測(cè)則以油性材料和紅色水性顏料為主要檢測(cè)材料。熒光著色滲透檢測(cè)是在上述滲透檢測(cè)方式基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的新技術(shù)，它融合了熒光滲透檢測(cè)和著色滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高滲透檢測(cè)技術(shù)的靈敏度以及適用度。在應(yīng)用滲透檢測(cè)技術(shù)時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)處理好設(shè)備表面，并合理控制表面溫度，以-40～10℃為宜。為了提高檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度以及可靠度，檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)提高檢測(cè)結(jié)果的可靠度[7]。除此之外，滲透檢測(cè)技術(shù)要求待檢測(cè)設(shè)備表面應(yīng)當(dāng)處于干燥狀態(tài)，檢測(cè)人員可以利用熱風(fēng)循環(huán)來(lái)保證設(shè)備表面的干燥度。

5 結(jié)語(yǔ)

作為社會(huì)公眾日常生產(chǎn)生活的重要機(jī)器設(shè)備之一，特種設(shè)備的安全性受到了社會(huì)各界的關(guān)注。在此背景下，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用既能夠有效地降低特種設(shè)備在檢測(cè)過(guò)程中的損耗，避免由于檢測(cè)導(dǎo)致特種設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行不當(dāng)?shù)劝踩珕?wèn)題，又能夠通過(guò)不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合發(fā)現(xiàn)特種設(shè)備存在的質(zhì)量問(wèn)題，是特種設(shè)備檢測(cè)的重要技術(shù)支持，本文也對(duì)此分析研究如上。