无损检测技术在承压类特种设备检验中的应用

张舢

摘要：为更好地提升承压类特种设备的使用效能，确保设备故障的快速检定以及有效排除，有效延长承压类特种设备的服务年限。文章尝试从无损检测技术的角度出发，充分探讨相关检测技术在承压类特种设备检验中的应用成效。

关键词：轴压特种设备;无损检测;设备检验;应用策略

前言

承压特种设备的运转环境较为恶劣，在高温高压等因素的影响下，导致其设备故障率较高，设备运行的稳定性、有效性受影响。基于这种实际，在承压特种设备日常管理过程中，相关团队以及工作人员应当在不影响设备正常运行的情况下，做好承压特种设备的检测工作，旨在实时获取承压特种设备运行数据，并在此基础上，制定针对性的维修保养计划，防范设备安全事故的发生。

1.承压类特种设备无损检测的必要性

对承压类特种设备无损检测进行必要的梳理，有助于从思维层面破除思想误区，确保相关团队以及工作人员能够正确认识承压特种设备无损检测工作的重要性，为后续检测方案的制定、执行创造便利条件。

1.1无损检测技术概述

无损检测技术是指在不破坏待检测物体原有物理状态、化学状态的前提下，通过某些技术手段，直接、快捷地获取待测物体的基础数据。随着技术的日益成熟，无损检测技术的检测手段日益丰富，其可以通过射线照相、超声波、磁粉以及液体渗透等多种手段，针对性地完成待检测物体的相关数据。这种技术特性，使得无损检测被广泛应用于承压类特种设备的检测环节。

1.2承压类特种设备无损检测的重要性

承压类特种设备在运行过程中，如果发生故障，势必造成设备功能失灵，不仅影响了正常的生产活动，还增加了安全事故的发生机率。为了避免这种情况的出现，确保承压类特种设备能够有效运转，相关企业往往组织人员，定期或者不定期的做好承压类特种设备的检测工作，但是传统的检测手段，在检查环节，对于承压类特种设备会产生一定的损伤，造成设备使用寿命的缩短，无形之中，增加了承压类特种设备的维护管理成本。而无损检测技术在承压类特种设备检测工作中的应用，则能够很好地解决这一局面，例如通过超声波检測等技术手段，检测人员能够在不影响承压特种设备正常运行的情况下，对设备组件中的特点参数进行收集、汇总，工作人员根据数据，采取针对性举措，开展相应的维修保养工作。

2.承压类特种设备无损检测特点

承压类特种设备无损检测技术在实践过程中，表现出一定的特殊性，对这些特点的总结、概括，对于无损检测技术的合理化应用有着极大的裨益，确保了无损检测技术的应用成效，强化了承压类特种设备检测水平。

承压类特种设备无损检测在实践过程中，表现出非破坏性、全面性、全程性、可靠性等特点，具体来看，无损检测技术是一种综合性检测机制，其能够利用声、光、磁等多种媒介，在《承压设备无损检测》NBI747013-2015的规范下，在不影响检测对象正常使用的情况下，按要求完成设备缺陷的检测与评估，因此使得承压类特种设备无损检测表现出明显的非破坏性特征，这种特性，也使得越来越多的企业，在承压类特种设备检测环节，将无损检测技术作为主要检测手段进行应用。同时超声波无损检测、磁粉无损检测以及渗透无损检测等多元化检测手段的应用，能够完成不同场景下，差异化的承压类特种设备的检测要求，实现全面性的设备无损检测机制，更加充分得满足现阶段承压特种设备的管理维护要求。在承压特种设备无损检测过程中，依托必要的检测手段，工作人员能够实现对承压检测设备运行过程检测工作的全覆盖，例如通过超声波检测对承压类特种设备的金属板材、焊接缝进行检测，通过渗透检测对铸件等结构进行分析，无损检测技术的联合应用，能够确保检测的有效性，形成全过程的承压类特种设备无损检测机制，实现了对承压类特种设备不同运行状态的全过程监控，有效规避检测盲区，大大增强了承压类特种设备检测工作的可靠性，推动了检测体系的升级[1]。

3.承压类特种设备无损检测主要技术策略

承压类特种设备无损检测技术在应用过程中，工作人员需要立足于检测需求，在科学性原则、实用性原则的基础之上，有针对性地开展无损检测技术的选型以及应用工作，制定完备的承压类特种设备无损检测技术方案。

3.1确定承压类特种设备检测的周期

从过往经验来看，承压类特种设备在开展检测工作的过程中，需要明确检测周期，细化时间节点，通过周期的划定，实现承压类特种设备检测成效的提升，避免检测工作的盲目性。例如在实际的无损检测技术应用环节，工作人员严格按照《锅炉定期检验规划》T5G G7002-2015的相关检测标准，对承压特种设备检测的时间节点进行调整，将设备组件热处理后作为无损检测的起点，在此基础上，结合承压类特种设备的材质、厚度等相关情况，做好检测周期的确定工作。

3.2承压类特种设备无损检测技术的选型

3.2.1超声波检测技术的应用

超声波检测技术主要利用物理方法，通过对超声波在承压特种设备组件内往返信息的汇总、分析，进行承压类特种设备结构完整度的评估。从过往经验来看，承压类特种设备灵敏度高、指向性好，具有较强的实用性，并且超声波探伤设备的操控难度相对较低，携带方便，能够满足复杂环境下的检测要求。在超声波检测技术应用环节，检测人员可以将其作为承压类特种设备焊缝缺陷、容器表面裂缝检测的主要手段，实际检测环节，工作人员通过做好超声波检测仪器主要参数的调整，就可以进行快捷化、准确化的检测工作。如图1所示：

通过对超声无伤检测设备的合理化使用，工作人员可以直接读取检测结果的有关数据，在较短的时间周期内，完成超声波无伤检测工作，判定设备的主要故障以及故障发生位置。以超声波科学有限公司（USL）安装的水浸系统升级为可在2 种模式下操作为例，检测人员可以根据检测的要求和零件的形状进行检测模式的设定。在第一种模式下，复杂形状零件使用单探头，扫描线速度500mm/s，往复运动间隔1mm，即相当于每小时扫描面积大约为2㎡ ;系统还可以以第二种更高效的方式进行扫描，该方式使用100mm 宽的相控阵探头，将相控阵扫描和机械运动相结合。

3.2.2渗透探伤技术的应用

渗透探伤技术主要通过有色渗透液对承压类特种设备的缺陷进行探测，在实际应用过程中，工作人员需要将提前准备的渗透液涂抹在承压类特种设备的相关位置，涂抹工作完成后，使用相关设备，对多余的渗透剂进行清除，并通过显像剂进行缺陷显示，帮助工作人员及时、快捷地掌握相关情况。在渗透探伤技术应用过程中，按照渗透、清洗、显象和检查四个基本步骤，将均匀的白色粉末撒在被探伤件表面，将渗透液从缺陷处吸出并扩展到表面。完成上述操作后，在暗处用紫外线灯照射表面，缺陷处发出明亮的荧光，实现缺陷的快速发展。渗透探伤技术的应用成本较低，并且承压类特种设备的缺陷反馈明显，目前广泛适用于复杂结构的无损检测工作之中。但是滲透探伤技术不适用多孔设备结构之中，并且其可能会产生环境污染，因此在实践过程中，需要保持审慎的使用态度。

3.2.3射线探伤技术的应用

射线探伤技术主要借助于X射线、Y射线对承压类特种设备内部结构进行检测分析。例如承压类特种设备中存在的铸件孔、夹渣以及裂纹等，都可以借助于射线探伤技术进行检测。在检测过程中，工作人员需要对射线探伤主要设备组件进行参数调控，通过参数调控，确保射线探伤技术的精准性。以某射线探伤设备为例，考虑到承压特种设备的实际情况，在进行射线探伤技术应用的过程中，检测人员根据检测工作的实际要求，认真开展检测设备的选型工作，针对本次承压特种设备无损检测的要求，检测人员选用Y202-84便携式X射线探伤机，进行系列化的检测工作。在利用设备进行检测工作之前，检测人员需要明确检测环境，克服环境要素对于射线探伤设备检测结果准确性的影响。该设备的运行稳定应当在零下30摄氏度到40摄氏度之间，如果环境温度过高或者过低，检测人员需要暂缓检测工作，当温度达到检测区间后，方可使用检测设备开展检测工作。除了做好温度管控之外，检测人员在检测过程中，还应当对辐射扩展角进行控制，扩展角的变化范围应当控制在5度，尽量避免探伤检测过程中，出现辐射扩展角过大或者过小的情况发生，造成探伤检测结果准确性的下降，对后续承压特种设备的日常管理、维护产生不利影响。

3.2.4磁性探伤技术的应用

磁性探伤技术在应用过程中，工作人员需要做好磁性粉的使用工作，并通过对磁痕的分析，对承压类特种设备的故障进行必要的分析。这种探伤技术，尽管操作难度低，但是对于工作人员的要求较高，所以在实践中的应用频率相对较低。为保证磁性探伤技术应用的有效性，检测人员需要认真做好承压检测设备的磁化工作，通过必要的磁化处理方式，提升磁性探伤技术的应用成效，降低磁性探伤的测量误差。例如通过纵向磁化、周向磁化、复合磁化等方式，利用磁场与设备缺陷之间的相互作用关系，将设备中存在的裂纹等直观的成效处理，为避免漏检情况的发生，检测人员可以使用长磁块的方法，对退磁因子进行管控，使得磁场强度始终处于良性空间，更好地发挥磁性探伤的检测作用。除了采取承压特种设备磁化探伤检测工作之外，检测人员还可以使用磁粉检测的方式，开展相应的检测活动，具体来看，在磁粉选择环节，检测人员应当选择磁导率较高、矫顽力较低等磁粉作为主要的检测手段，采用干法或者湿法添加的方式，有序进行检测工作。在干法检测过程中，检测区域必须保持干燥，湿法检测则将磁粉与液体混合，通过喷浇等方式，将磁粉附着在零件之上，与干法检测相比，湿法检测效率更高，可以在短时间内，完成检测工作，因此应用频率更高。

3.3承压类特种设备结构与材质的防护

无损检测技术在实践应用环节的优势主要集中于检测工作的非破坏性，为了确保这种技术优势的有效发挥，工作人员需要从实际出发，对承压类特种设备的结构以及材质进行必要的防护。例如在工作人员需要严格按照《锅炉定期检验规划》T5G G7002-2015等相关检测标准，对承压特种设备检测的基本情况进行细致评估，同时结合检测方法，细化检测过程中可能存在的问题，以问题为导向，认真做好承压类特种设备结构防护工作，避免不规范的检测工作，对整个检测结果的准确性产生影响。同时，制定完备的防护制度方案，细化防护的重点，提升防护工作的针对性、有效性。通过这种方式，为无损检测技术的应用奠定了坚实基础，避免了检测过程中，出现突发事故，影响无损检测技术的应用成效，为承压类特种设备无损检测技术的应用，营造出良好的外部环境。

结语

无损检测技术作为一种成熟的检测机制，其在实践中的应用，大大增强了设备参数获取、运行状态分析的水平，实现了无损状态下，机械设备的全方位分析。无损检测技术凭借自身的技术优势，应用范围逐步扩展，成为现阶段承压类特种设备检查体系的重要构成。

参考文献：

[1]张立科，张国强.无损检测技术在承压类特种设备检验中的应用[J].科技创新导报，2019（12）：74-75.