特種設(shè)備檢驗檢測中的無損檢測技術(shù)應(yīng)用

【摘要】本文旨在探討特種設(shè)備檢驗檢測中的無損檢測技術(shù)應(yīng)用，著重分析了無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備領(lǐng)域的重要性和廣泛應(yīng)用。通過詳細的研究與分析，強調(diào)了無損檢測技術(shù)在提高設(shè)備安全性、降低維護成本、延長設(shè)備壽命方面的作用，并提出了進一步推動這一領(lǐng)域發(fā)展的建議。

【關(guān)鍵詞】特種設(shè)備；檢驗檢測；無損檢測；安全性；維護成本；設(shè)備壽命

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.003.041

Application of Non-destructive Testing Technology in Special Equipment Inspection and Testing

NIE Yang

（Yichang Branch of Hubei Special Equipment Inspection and Testing Institute， Yichang 443005， China）

Abstract： This article aims to explore the application of non-destructive testing technology in the inspection and testing of special equipment， with a focus on analyzing the importance and widespread application of non-destructive testing technology in the field of special equipment. Through detailed research and analysis， the role of non-destructive testing technology in improving equipment safety， reducing maintenance costs， and extending equipment life was emphasized， and suggestions were put forward to further promote the development of this field.

Keywords： special equipment； inspection and testing； non destructive testing； security； maintenance costs； equipment lifespan

0引言

特種設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起到了至關(guān)重要的作用，包括壓力容器、鍋爐、起重設(shè)備等。然而，由于特種設(shè)備的工作環(huán)境復雜，以及長期使用帶來的磨損和老化，設(shè)備的安全性和可靠性一直是工程師們關(guān)注的焦點。為了確保這些設(shè)備的安全性，特種設(shè)備的檢驗檢測變得至關(guān)重要。無損檢測技術(shù)作為一種非破壞性的檢測方法，已經(jīng)在特種設(shè)備檢驗檢測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

1無損檢測技術(shù)概述

1.1無損檢測的定義和分類

無損檢測（Non-Destructive Testing，NDT）是一種工程檢測技術(shù)，它通過各種非破壞性的手段來評估材料和結(jié)構(gòu)的完整性，以發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷或問題。無損檢測技術(shù)的主要目標是在不影響被測物體的使用和性能的情況下，提供準確的檢測和評估結(jié)果。

無損檢測技術(shù)根據(jù)其檢測原理和方法的不同可分為超聲波檢測（UT）、磁粉檢測（MT）、滲透檢測（PT）、射線檢測（RT）、磁性檢測（ET）、聲發(fā)射檢測（AE）。

1.2無損檢測技術(shù)的原理和方法

超聲波檢測（UT）利用聲波在材料中傳播的原理。超聲波通過被測物體，當遇到內(nèi)部缺陷或界面時會產(chǎn)生反射或散射，形成回波。通過測量回波的時間和振幅，可以檢測并確定缺陷的位置和性質(zhì)[1]。

磁粉檢測（MT）則利用磁場和磁粉的相互作用。當磁場通過具有磁性缺陷的材料時，會在缺陷周圍產(chǎn)生磁極化，吸附磁粉，形成可見的線性缺陷。這一方法需要在被測物體表面施加磁場，并使用磁粉或磁液來可視化缺陷。

滲透檢測（PT）基于液體滲透的原理。第一，涂抹滲透劑在被測物體表面，然后讓其滲透進潛在的缺陷中。第二，去除多余的滲透劑，再涂抹顯色劑，以使?jié)B透劑滲出的位置可見。

射線檢測（RT）則使用X射線或伽馬射線穿透被測物體，記錄透射圖像。缺陷或密度變化會在圖像上表現(xiàn)為暗點或亮點。此技術(shù)需要放置射線源和檢測器，將被測物體介于兩者之間。

磁性檢測（ET）則是通過交變磁場激發(fā)感應(yīng)電流的原理。感應(yīng)電流的變化會在檢測到材料中的缺陷或?qū)щ娦宰兓瘯r發(fā)生。感應(yīng)線圈或探測器放置在被測物體表面，通過施加交變電流或磁場來感應(yīng)感應(yīng)電流，并通過測量感應(yīng)電流的變化來檢測缺陷。

2特種設(shè)備檢驗檢測中的無損檢測應(yīng)用

2.1承壓設(shè)備的無損檢測

承壓設(shè)備在使用過程中容易受到腐蝕的影響，尤其是在化工、石油和能源領(lǐng)域。無損檢測技術(shù)可以檢測設(shè)備表面和內(nèi)部的腐蝕情況，包括厚度減小、腐蝕坑等。這有助于及時采取措施，防止腐蝕引發(fā)泄漏或爆炸。承壓設(shè)備通常包含大量焊縫，焊接質(zhì)量對設(shè)備的安全性至關(guān)重要。無損檢測技術(shù)可以用于檢測焊縫中的缺陷，如焊接裂紋、氣孔、夾雜物等。這有助于確保焊縫的質(zhì)量和完整性。

2.2機電設(shè)備的無損檢測

對于機電設(shè)備中的核心組件如軸承和齒輪，無損檢測技術(shù)可以檢測潤滑情況、磨損程度和潛在的缺陷，提前發(fā)現(xiàn)問題，降低設(shè)備故障的風險。電機和發(fā)電機是機電設(shè)備的關(guān)鍵元素，無損檢測有助于檢測其繞組、絕緣和軸承的問題，提高設(shè)備的可靠性和性能[2]。

對于電氣系統(tǒng)，無損檢測可用于檢測電纜、連接、接線和電氣設(shè)備的問題，預防電氣故障和事故。振動分析和熱成像技術(shù)也在機電設(shè)備的無損檢測中發(fā)揮關(guān)鍵作用，幫助識別不正常的振動模式、頻率以及電氣和機械問題的熱分布。這有助于及早發(fā)現(xiàn)和解決問題，避免設(shè)備停機。

3無損檢測技術(shù)在提高設(shè)備安全性方面的作用

3.1缺陷早期發(fā)現(xiàn)與預防

無損檢測技術(shù)能夠檢測到微小的、潛在的缺陷，這些缺陷在未來可能會逐漸擴大并導致設(shè)備失效[3]。及早發(fā)現(xiàn)這些問題，可以采取及時的維修措施，防止問題進一步惡化。缺陷的早期發(fā)現(xiàn)可以預防事故和設(shè)備故障。未經(jīng)檢測的缺陷可能在設(shè)備運行中引起突發(fā)問題，導致生產(chǎn)中斷、環(huán)境污染，甚至危及人員安全。無損檢測技術(shù)的應(yīng)用有助于減少這些潛在的風險。

通過在設(shè)備的整個生命周期中定期進行無損檢測，可以延長設(shè)備的壽命。修復小缺陷和預防大規(guī)模維修工作的需要有助于設(shè)備更長時間地保持在可靠運行狀態(tài)[4]。無損檢測技術(shù)的使用可以避免不必要的維護工作。只有在有必要的情況下才進行維修，可以降低維護成本，提高資源的有效利用。

3.2定期檢測與監(jiān)測

通過定期使用無損檢測技術(shù)，可以在設(shè)備的預定維護計劃中包括對設(shè)備的檢查和評估。這有助于識別設(shè)備中的潛在問題，包括裂紋、腐蝕、材料疲勞等。定期檢測可以根據(jù)設(shè)備類型、使用情況和制造商的建議進行安排，確保設(shè)備的安全性和可靠性。通過定期無損檢測，可以實施預防性維護措施，修復或更換可能存在問題的部件，從而防止設(shè)備故障和事故的發(fā)生。這有助于延長設(shè)備的壽命和提高其性能。

4無損檢測技術(shù)在降低維護成本方面的作用

4.1避免不必要的維修

無損檢測技術(shù)能夠提供準確的設(shè)備狀態(tài)評估。通過檢測和監(jiān)測設(shè)備的各種參數(shù)和組件，可以確定設(shè)備的實際健康狀況。這有助于避免基于主觀或不準確信息的維修決策。無損檢測技術(shù)能夠識別出需要維修的具體部件和位置，而不是將整個設(shè)備或系統(tǒng)視為一個整體[5]。這樣，只有出現(xiàn)實際問題的部件才會被修復或更換，從而降低了不必要的維修成本。維修工作需要耗費時間和資源，如果沒有充分的理由就進行維修，將會浪費寶貴的資源。

4.2提高維護效率

無損檢測技術(shù)可以準確識別設(shè)備中存在的問題和缺陷，不僅可以確定問題的類型和位置，還可以評估其嚴重程度。這幫助維護團隊迅速定位和診斷設(shè)備的具體故障原因，節(jié)省了查找問題的時間。通過定期的無損檢測，可以在問題擴大之前發(fā)現(xiàn)并診斷問題。這意味著維護團隊可以采取預防性維護措施，修復小問題，避免了大規(guī)模維修工作的需要，提高了維護效率。由于無損檢測技術(shù)可以提前發(fā)現(xiàn)和診斷問題，維護團隊可以更快地采取必要的措施，減少設(shè)備停機的時間。這有助于保持生產(chǎn)連續(xù)性，減少因停機而導致的生產(chǎn)損失。

5無損檢測技術(shù)在延長設(shè)備壽命方面的作用

5.1預測設(shè)備壽命

無損檢測技術(shù)可以不斷監(jiān)測設(shè)備的各種參數(shù)和組件，包括材料狀態(tài)、溫度、應(yīng)力等。這些數(shù)據(jù)可以用于評估設(shè)備的健康狀況，識別潛在問題，以及預測設(shè)備的壽命。通過連續(xù)監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集，可以進行趨勢分析，觀察設(shè)備性能的變化趨勢。這有助于預測設(shè)備在未來的工作中可能出現(xiàn)的問題和挑戰(zhàn)。無損檢測技術(shù)可以幫助識別設(shè)備的故障模式。通過分析過去的數(shù)據(jù)和故障事件，可以預測將來可能發(fā)生的故障類型和頻率。

5.2延緩設(shè)備老化

無損檢測技術(shù)可以及早識別設(shè)備中的問題和缺陷，包括材料疲勞、腐蝕、裂紋等。及時發(fā)現(xiàn)這些問題并采取措施來修復或加固受影響的部件可以延緩設(shè)備的老化過程。通過定期的無損檢測，設(shè)備的健康狀況得以持續(xù)監(jiān)測。這有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在問題的變化和趨勢，使維護團隊能夠制定相應(yīng)的計劃來減緩設(shè)備老化的速度。

無損檢測技術(shù)可以用于材料的評估，檢測材料中的夾雜物、異物和缺陷。通過了解材料的質(zhì)量和性能，可以采取相應(yīng)的措施來延緩材料的老化過程。無損檢測技術(shù)有助于實施預防性維護措施。這包括定期清潔、潤滑、校準等操作，以確保設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)，減緩設(shè)備老化。

6推動無損檢測技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展

6.1技術(shù)研究和創(chuàng)新

不斷研發(fā)和改進無損檢測設(shè)備、傳感器和儀器，使其更靈敏、更精確、更易用。新型傳感器的引入可以擴大無損檢測的應(yīng)用范圍，提高檢測的精確性和效率。推動高分辨率成像技術(shù)的發(fā)展，如超聲成像、磁共振成像等，以獲得更清晰的圖像和更詳細的信息。這有助于提高無損檢測的可視化能力，使缺陷更容易識別和定位。

利用機器學習和人工智能技術(shù)，開發(fā)智能化的無損檢測系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以自動識別和分析檢測數(shù)據(jù)，提供更快速、更準確的檢測結(jié)果。與材料科學和工程領(lǐng)域的研究合作，尋找新型材料和涂層，以提高設(shè)備的抗腐蝕性和耐久性。這有助于降低設(shè)備老化的速度。

6.2培訓與人才培養(yǎng)

開設(shè)相關(guān)課程和培訓項目，傳授無損檢測的專業(yè)知識和技能。開展檢測方法、設(shè)備操作、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果解釋等方面的培訓，使人才具備從事無損檢測工作所需的技能和知識。培訓有助于提高操作人員的技能水平，確保他們能夠正確、安全地操作無損檢測設(shè)備，并進行準確的數(shù)據(jù)采集和分析。

7結(jié)束語

特種設(shè)備的安全性和可靠性對于工業(yè)生產(chǎn)的順利進行至關(guān)重要。本文著重討論了無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗檢測中的應(yīng)用，并強調(diào)了其在提高設(shè)備安全性、降低維護成本和延長設(shè)備壽命方面的重要作用。通過不斷的技術(shù)研究和人才培養(yǎng)，我們有望進一步推動無損檢測技術(shù)的發(fā)展，為特種設(shè)備的安全運行和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。特種設(shè)備行業(yè)將繼續(xù)受益于無損檢測技術(shù)的進步，從而確保設(shè)備在使用過程中的安全性和可靠性。

【參考文獻】

[1]胡杰.解析特種設(shè)備檢驗中無損檢測技術(shù)應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2022，12（9）：127-129.

[2]胡微.無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗中的運用[J].造紙裝備及材料，2021，50（4）：21-23.

[3]孫明慧，王麗，梁文武.無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗中的運用研究[J].科技風，2019（31）：2.

[4]張林潮.論無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2019（7）：111-112.

[5]曾一婷.淺談無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗中的運用[J].中國設(shè)備工程，2018（2）：59-60.

【作者簡介】

聶楊，男，1992年出生，助理工程師，學士，研究方向為特種設(shè)備檢驗檢測和無損檢測。

（編輯：劉一童）