張鳳敏

摘 要：特種設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)以及生活中發(fā)揮著重要的作用，因此對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)以保證其質(zhì)量，對(duì)于安全生產(chǎn)具有重要的意義，而特種設(shè)備由于其本身的特性而使得傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)無(wú)法有效應(yīng)用，因此對(duì)于特種設(shè)備采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種切實(shí)有效的檢驗(yàn)措施。文章介紹了在我國(guó)利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的現(xiàn)狀，并討論了在特種設(shè)備檢驗(yàn)中常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；特種設(shè)備；超聲波檢測(cè)

前言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，使得各類特種設(shè)備發(fā)揮的作用也越來(lái)越大，與此同時(shí)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)以保證其質(zhì)量，對(duì)于安全生產(chǎn)具有重要的意義，而特種設(shè)備由于其本身的特性而使得傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)無(wú)法有效應(yīng)用，因此對(duì)于特種設(shè)備采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種切實(shí)有效的檢驗(yàn)措施。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究越來(lái)越多，陸續(xù)出現(xiàn)了多種特種設(shè)備的無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)，然而隨著特種設(shè)備種類的不斷增加以及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不斷提高，導(dǎo)致對(duì)無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)的要求也越來(lái)越高。

1 特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的重要性

在我國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的各種容器、管道等中得到了廣泛的應(yīng)用，如石化企業(yè)中的各種油罐、壓力設(shè)備、輸送管道等等，這些容器或設(shè)備內(nèi)部存有可燃性液體或氣體，內(nèi)壓較高，因此用傳統(tǒng)的檢測(cè)方法可能導(dǎo)致發(fā)生事故，給企業(yè)帶來(lái)巨大的損失，因此不能達(dá)到檢驗(yàn)要求，而各種無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這一問(wèn)題，而無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是否適用、檢測(cè)方法是否先進(jìn)以及檢測(cè)速度高低都直接反映了一個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，因此，對(duì)特種設(shè)備中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

用于特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)的方法很多，目前常用的有射線檢測(cè)技術(shù)、超聲波探傷檢測(cè)、紅外探傷檢測(cè)、磁粉探傷檢測(cè)、渦流檢測(cè)技術(shù)等，每種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域也有不同，因此有必要對(duì)各種常見(jiàn)特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及各自應(yīng)用做一個(gè)介紹。

2.1 射線探傷

射線探傷檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中常見(jiàn)的一種，主要是利用射線在不同結(jié)構(gòu)或介質(zhì)中的衰減程度不同的原理而對(duì)被測(cè)物缺陷進(jìn)行探測(cè)的技術(shù)，常用到的射線有X射線、γ射線以及中子射線等，在對(duì)某容器或設(shè)備進(jìn)行射線探傷檢測(cè)時(shí)，首先使射線穿透探測(cè)部位，然后用檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)透射射線的強(qiáng)度，通過(guò)不斷改變探測(cè)部位，找到透射射線強(qiáng)度與其他部位有差異的部位，即是容器或設(shè)備的缺陷部位，對(duì)各種針孔、氣孔、夾雜、虛焊、裂縫等缺陷均能有效檢測(cè)到，可廣泛用于航天設(shè)備、船舶制造、石化管道、鋼結(jié)構(gòu)建筑等領(lǐng)域，在對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行射線探傷無(wú)損檢測(cè)的時(shí)候要特別注意做好人體的防護(hù)，以免造成射線對(duì)人體健康的損傷，因此可發(fā)展無(wú)人射線探傷檢測(cè)技術(shù)，例如近年國(guó)外發(fā)明了一種管道爬行射線探傷檢測(cè)設(shè)備，使爬行器自動(dòng)在管道內(nèi)爬行并自動(dòng)識(shí)別缺陷存在部位，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作。

2.2 超聲波探傷

超聲波探傷技術(shù)原理是：當(dāng)對(duì)被測(cè)物施加超聲探頭，超聲會(huì)由被測(cè)物的表面?zhèn)鬟f到內(nèi)部，并在內(nèi)部界面邊緣發(fā)生反射，利用相關(guān)的儀器設(shè)備可以采集到反射波數(shù)據(jù)，并在熒屏上形成脈沖波形，通過(guò)反射波形的特點(diǎn)來(lái)判定損傷或缺陷部位。超聲波在不同介質(zhì)中傳播產(chǎn)生的波形有橫波、縱波、表面波、板波等，一般來(lái)說(shuō)，探測(cè)形狀比較簡(jiǎn)單的金屬構(gòu)件內(nèi)部是否存在裂縫、分層、夾雜物等缺陷常采用縱波，而對(duì)于管材的軸向和周向裂縫、劃傷、氣孔、夾渣、虛焊等的檢測(cè)常用橫波，表面波就是用來(lái)探測(cè)被測(cè)物表面的缺陷，而板波被用于探測(cè)薄板型構(gòu)件的缺陷、損傷等。

目前，利用超聲波探傷對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)是一種最為成熟的檢測(cè)技術(shù)，并且具有設(shè)備簡(jiǎn)單，便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用范圍極為廣泛，在材料厚度范圍為6mm-400mm之間的構(gòu)件內(nèi)部缺陷檢測(cè)效果頗佳，如工業(yè)鍋爐容器、鐵路、航空等領(lǐng)域。

2.3 紅外線探傷

紅外線探傷是基于紅外熱成像技術(shù)的特征設(shè)備檢測(cè)技術(shù)，由于物體只要本身具有溫度就會(huì)向外界釋放紅外線，且紅外輻射的強(qiáng)度與溫度成正比，在對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行紅外探傷檢測(cè)時(shí)，常用的紅外線探傷方法有主動(dòng)式與被動(dòng)式兩種，對(duì)于可自發(fā)熱的工件可直接利用其本身的溫度進(jìn)行檢測(cè)，稱為被動(dòng)式；而對(duì)于工件本身溫度較低的可對(duì)其進(jìn)行人工加熱，通過(guò)熱量在工件內(nèi)部傳輸，由于工件完好部位與缺陷部位的熱導(dǎo)率不同導(dǎo)致其紅外線輻射強(qiáng)度也不同，此時(shí)利用紅外線熱成像儀就可記錄下工件表面的熱成像圖，即溫度場(chǎng)分布圖，從而找出缺陷或損傷部位。由于紅外熱成像技術(shù)較為成熟，因此在對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行紅外線探傷檢測(cè)時(shí)不存在技術(shù)壁壘，因此可廣泛用于各種設(shè)備的檢測(cè)。但由于紅外線探傷檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，因此在實(shí)際應(yīng)用中不夠便攜，且紅外成像技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)成本較高，因此也就限制了紅外探傷檢測(cè)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的實(shí)際應(yīng)用。

2.4 磁粉探傷

在金屬工件被充分磁化后，如果存在缺陷部位如裂縫、夾雜等就會(huì)存在漏磁場(chǎng)，在漏磁場(chǎng)處就會(huì)吸附磁粉，根據(jù)磁粉在工件上的分布情況就能輕易的判斷出缺陷的存在部位，因此具有操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際工作中，可采用將工件置于強(qiáng)磁場(chǎng)中或者通以較大電流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的磁化，并且一般采用帶有顏色的磁粉或熒光式磁粉，通過(guò)磁粉探傷儀進(jìn)行探傷操作，廣泛用于特種設(shè)備半成品、成品出廠前的探傷檢驗(yàn)以及使用一段時(shí)間后防止疲勞損傷的檢驗(yàn)等。磁粉探傷檢測(cè)是一種較為先進(jìn)的檢驗(yàn)技術(shù)，在我國(guó)還處于起始發(fā)展階段，還有很多方面需要不斷的完善。

2.5 渦流探傷

渦流探傷是利用電磁感應(yīng)原理，使用激磁線圈在導(dǎo)電待測(cè)構(gòu)件內(nèi)形成渦電流，通過(guò)測(cè)定渦電流的變化量檢測(cè)導(dǎo)電構(gòu)件缺陷的探傷方法，在特種設(shè)備中，主要用于壓力容器的缺陷檢驗(yàn)，對(duì)容器內(nèi)部的磨損、腐蝕、微孔等缺陷均可有效檢測(cè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，特種設(shè)備在我國(guó)的工業(yè)中發(fā)揮了重大的作用，因此對(duì)于特種設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就顯得格外重要，在我國(guó)，對(duì)特種設(shè)備的各種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)均得到了一定程度的應(yīng)用，然而由于每種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)所應(yīng)用的場(chǎng)合不同，并且很多探傷技術(shù)都存在一定的固有缺陷，如便攜性差、精度不高、自動(dòng)化程度低、操作困難等，因此，隨著科技的發(fā)展，對(duì)于特種設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是小型化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。

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