彭亮

(湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院孝感分院,湖北 孝感 432000)

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備制造中的應(yīng)用與發(fā)展

彭亮

(湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院孝感分院,湖北 孝感 432000)

隨著科技的不斷發(fā)展,無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用于特種設(shè)備的現(xiàn)象越來(lái)越多,無(wú)損檢測(cè)對(duì)特種設(shè)備的質(zhì)量控制有著重大的意義.本文主要講述了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的種類,以及應(yīng)用于特種設(shè)備的現(xiàn)狀以及其優(yōu)缺點(diǎn).

無(wú)損檢測(cè);超聲;射線;衍射時(shí)差

特種設(shè)備一般都是用于處理易燃易爆介質(zhì)以及中度、高度、極度危害介質(zhì)的設(shè)備,特種設(shè)備一旦發(fā)生泄漏,后果十分嚴(yán)重,除了給使用單位造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失外,還威脅人身安全.因此對(duì)特種設(shè)備的制造以及檢驗(yàn)要求都比較嚴(yán)格,提高檢驗(yàn)的要求,對(duì)保證特種設(shè)備的安全性有著重要的意義.

1 承壓特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)的重要性

首先,無(wú)損檢測(cè)就是利用物品的磁性、透光、聲音等原理來(lái)進(jìn)行物體物理屬性、化學(xué)屬性、缺陷位置的檢測(cè),同時(shí)還要保證被檢測(cè)對(duì)象的使用性能完好,不損傷其材料特性.特種設(shè)備的無(wú)損檢測(cè)主要是為了防止承壓設(shè)備發(fā)生失效現(xiàn)象,防止較大的破裂事故的發(fā)生.隨著科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展,承壓特種設(shè)備對(duì)安全要求也在不斷的提高,這就要求特種設(shè)備質(zhì)量要越來(lái)越好,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)憑借無(wú)損傷、高靈敏等特點(diǎn)在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用.

現(xiàn)今對(duì)承壓類特種設(shè)備檢測(cè)的方法很多,設(shè)備制造與使用中采取的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有超聲、射線及磁粉等,不同檢測(cè)技術(shù)有著不同檢測(cè)原理,每種檢測(cè)技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用范圍,因此根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的檢測(cè)技術(shù),才能確保設(shè)備質(zhì)量.

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢測(cè)中存在的問(wèn)題

2.1 超聲檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)是利用超聲波對(duì)被檢測(cè)部位的內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)的一種方法,其主要是利用超聲波在被檢測(cè)部件內(nèi)部的速度與方向性,當(dāng)被檢測(cè)部件內(nèi)部存在缺陷,此時(shí)超聲波會(huì)在缺陷與非缺陷的異質(zhì)界面上發(fā)生反射現(xiàn)象,我們可以根據(jù)反射波來(lái)判定工件的缺陷問(wèn)題.

優(yōu)點(diǎn):超聲波檢測(cè)所使用的設(shè)備重量輕,且易于操作,此外超聲波的穿透性強(qiáng),因此超聲波檢測(cè)常常用來(lái)對(duì)焊縫進(jìn)行檢測(cè),對(duì)焊縫中的各種缺陷檢測(cè)靈敏度均較高.

缺點(diǎn):由于超聲波的傳播需要介質(zhì),因此當(dāng)被檢測(cè)部件形狀較復(fù)雜時(shí),超聲檢測(cè)無(wú)法對(duì)其檢測(cè).當(dāng)使用超聲檢測(cè)時(shí),被檢測(cè)部件的表面需要打磨光滑平整.

2.2 射線檢測(cè)技術(shù)

射線檢測(cè)技術(shù)是利用射線直接穿透檢測(cè)工件,依據(jù)阻力強(qiáng)度減弱程度來(lái)判定工件是否存在缺陷,放置于被檢測(cè)部件X射線感應(yīng)膠片的感光程度會(huì)因?yàn)樯鲜鲆蛩氐臏p弱程度的不同而不同,對(duì)X射線感應(yīng)膠片沖洗后,可根據(jù)射線底片的黑度影像準(zhǔn)確的顯示出缺陷部位與完好部位的差異,檢測(cè)人員據(jù)此對(duì)被檢測(cè)部件進(jìn)行判定.

優(yōu)點(diǎn):通過(guò)射線檢測(cè)X射線感應(yīng)膠片的感應(yīng)圖像,可以很直觀的顯示出被檢測(cè)工件的內(nèi)部缺陷,并且X射線檢測(cè)結(jié)果可以作為定量和定性判定標(biāo)準(zhǔn),此外射線檢測(cè)的圖像可以長(zhǎng)期存檔保存.

缺點(diǎn):在使用射線檢測(cè)時(shí),當(dāng)透射角度不當(dāng)時(shí),面積型缺陷難以被檢測(cè)出來(lái);此外射線檢測(cè)設(shè)備比較笨重,檢測(cè)時(shí)花費(fèi)較高,射線對(duì)人體有害,使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格防護(hù).

2.3 磁粉檢測(cè)技術(shù)

當(dāng)被檢測(cè)工件是鐵磁性材料時(shí),工件表面或近表面處有缺陷時(shí),在使用磁粉檢測(cè)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)磁粉不連續(xù),其依據(jù)是缺陷部位表面的磁力線出現(xiàn)局部畸變,缺陷部位所吸附的磁粉會(huì)與正常部位不同.

優(yōu)點(diǎn):磁性檢測(cè)技術(shù)與超聲和射線相比,其檢測(cè)結(jié)果更為直觀,可以明顯的看出缺陷的部位大小和形狀,磁性檢測(cè)對(duì)表面或近表面靈敏度較高,且其不受工件的外形的限制.

缺點(diǎn):磁粉檢測(cè)只能用于鐵磁性材料的檢測(cè),且局限于檢測(cè)表面和近表面.

3 特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 隊(duì)伍不斷擴(kuò)大

現(xiàn)在的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中有著重要的應(yīng)用,因?yàn)樘胤N設(shè)備的應(yīng)用非常廣泛,所以對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)也必不可少,因?yàn)槠髽I(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中,應(yīng)用這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠大幅度的提高設(shè)備生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,而這也在很大的程度上提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.另外我國(guó)在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方面的隊(duì)伍不斷的擴(kuò)大,尤其是改革開(kāi)放之后,對(duì)于這種技術(shù)的學(xué)習(xí)更加的迅速,同時(shí)引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),經(jīng)過(guò)多年的培訓(xùn)和發(fā)展,我國(guó)已經(jīng)逐漸的形成了高素質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)團(tuán)隊(duì).

3.2 人員素質(zhì)較低

雖然現(xiàn)階段我國(guó)的無(wú)損檢測(cè)的隊(duì)伍在不斷的壯大,但是這些人員所從事的依然僅僅是生產(chǎn)線上的簡(jiǎn)單的檢測(cè)操作,因?yàn)樵谶M(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中,檢測(cè)人員僅僅依靠的是檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)也就是實(shí)踐技術(shù),有的人員沒(méi)有受過(guò)專業(yè)的檢測(cè)知識(shí)的教育和培訓(xùn),這就導(dǎo)致這些無(wú)損檢測(cè)人員的專業(yè)素質(zhì)較低,不能進(jìn)行這方面的技術(shù)研究.

4 無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)

4.1 TOFD技術(shù)

(1)技術(shù)原理.TOFD技術(shù)又名衍射時(shí)差法超聲檢測(cè),其也是一種利用超聲波對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)的方法,TOFD技術(shù)是通過(guò)缺陷端部衍射波的時(shí)間差來(lái)對(duì)被檢測(cè)部件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè),并以此為依據(jù)來(lái)判定缺陷程度.TOFD技術(shù)與傳統(tǒng)脈沖超聲檢測(cè)的不同之處在于,TOFD技術(shù)是利用超聲波衍射現(xiàn)象,傳統(tǒng)超聲檢測(cè)是利用超聲波的反射現(xiàn)象.當(dāng)被檢測(cè)部件無(wú)缺陷時(shí),先發(fā)射超聲脈沖,直通波會(huì)比第二反射波更快的到達(dá)接收探頭.當(dāng)被檢測(cè)部件中存在缺陷時(shí),探頭就會(huì)接收到衍射波或反射波.

(2)優(yōu)缺點(diǎn)分析.TOFD技術(shù)的檢測(cè)數(shù)據(jù)是以數(shù)字形式表現(xiàn)出來(lái),檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠永久保存,后期可以對(duì)TOFD的檢測(cè)數(shù)據(jù)隨時(shí)進(jìn)行選取和分析,TOFD技術(shù)的數(shù)據(jù)通訊及傳輸非常便捷.其檢測(cè)靈敏度高,能夠檢測(cè)一些較難檢測(cè)的缺陷,例如裂紋等;其適應(yīng)性也極強(qiáng),可以對(duì)超過(guò)2000℃的被檢測(cè)工件表面進(jìn)行檢測(cè),且檢測(cè)時(shí)易于操作.TOFD能夠在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè),迅速評(píng)定缺陷.

(3)技術(shù)應(yīng)用.TOFD技術(shù)目前主要用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中,包括石油管道天然氣管道等對(duì)接焊縫的檢測(cè).目前,現(xiàn)代的工程項(xiàng)目正在不斷增加,TOFD技術(shù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不斷提高,技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步.

4.2 聲發(fā)射技術(shù)

(1)技術(shù)原理.聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù),是利用聲音的反射原理,聲音發(fā)射源通過(guò)發(fā)射一定的波,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的傳播到達(dá)工件的表面,根據(jù)工件表面接受波位移的不同來(lái)判斷工件表面的質(zhì)量,然后通過(guò)探測(cè)器將工件的位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào),進(jìn)行一定的處理,對(duì)工件質(zhì)量進(jìn)行判斷.這種技術(shù)的缺點(diǎn)在于,工件缺陷的具體結(jié)構(gòu)無(wú)法確定,而且聲發(fā)射受其他噪聲影響,檢測(cè)中必須予以排除,才能保證檢測(cè)結(jié)果有效可靠.

(2)技術(shù)應(yīng)用. 聲發(fā)射主要應(yīng)用于大型工件,在其水壓試驗(yàn)檢測(cè)時(shí),進(jìn)行缺陷檢測(cè),對(duì)于缺陷及時(shí)發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)報(bào)警處理,聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用目前越來(lái)越廣泛,特種設(shè)備、鍋爐檢測(cè)、管道檢測(cè)中都經(jīng)常用到.

5 結(jié)語(yǔ)

綜合上文分析探討,我們得出以下幾點(diǎn)建議.

5.1 選用最適當(dāng)?shù)臒o(wú)損檢測(cè)方法

無(wú)損檢測(cè)的各種方式都有缺陷,任何一種無(wú)損檢測(cè)方式都不可能合適所有的工件,為了提高無(wú)損檢測(cè)的質(zhì)量,我們應(yīng)該根據(jù)每一種無(wú)損檢測(cè)方法的特點(diǎn)以及工件的特點(diǎn)選取最為適當(dāng)?shù)姆椒?比如,在檢測(cè)工件內(nèi)部缺陷時(shí),我們應(yīng)該選取射線或者超聲檢測(cè),如果我們要檢測(cè)工件的外觀時(shí),磁粉和滲透才是最佳選擇.

5.2 多種檢測(cè)方式相互結(jié)合

在特種設(shè)備制造過(guò)程中,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,單一的無(wú)損檢測(cè)不能充分檢測(cè)產(chǎn)品的外觀以及內(nèi)部缺陷,這時(shí)候我們就要選取多種檢測(cè)方式,各種方法相互補(bǔ)充,取長(zhǎng)補(bǔ)短,最大限度的保證檢測(cè)效果.比如,我們可以利用衍射時(shí)差超聲法進(jìn)行檢測(cè),但是這種方法存在表面盲區(qū),這時(shí)候我們可以增加射線檢測(cè),兩種方法相互結(jié)合,保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性.

5.3 合理安排無(wú)損檢測(cè)順序

除了選取合適的檢測(cè)方法以及多種方法并用,無(wú)損檢測(cè)時(shí)機(jī)選取也很重要,一般狀況下在產(chǎn)品制造完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),防止長(zhǎng)時(shí)間過(guò)后因其他原因造成質(zhì)量問(wèn)題,但是針對(duì)高強(qiáng)度鋼焊縫,因?yàn)楦邚?qiáng)度鋼出現(xiàn)延遲裂紋的可能性大,無(wú)損檢測(cè)必須安排在焊接完成24h后.

總之,無(wú)損檢測(cè)作為特種設(shè)備制造過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),無(wú)損檢測(cè)的重要性不言而喻,在我們現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上,我們應(yīng)不斷改進(jìn)加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)方面創(chuàng)新,為特種設(shè)備的制造和應(yīng)用保駕護(hù)航.

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