特種設備無損檢測技術綜述

侯爽 陳哲明

摘要：特種設備在人們的日常生產與生活中具有廣泛的應用，但是在其運行過程中存在一定的危險性，做好其檢測工作，保證其運行安全是非常重要的，這其中一項非常重要的技術就是無損檢測就技術，本文就主要對無損檢測就似乎在特種設備從原材料及其運行過程中的無損檢測技術予以簡單分析研究，對于其檢測水平的提升具有積極的作用。

關鍵詞：特種設備；無損檢測技術

特種設備主要指的是危險性比較大、涉及人類生命安全的設備，如大型游樂設施、客運索道、其中機械、電梯、壓力管道、壓力容器、鍋爐等，在其運行過程中，一旦出現安全事故，將會導致非常嚴重的后果與惡劣的社會影響，做好該類設備的檢測工作，保證其運行安全、穩定性是非常必要的，本文就主要針對此予以簡單分析研究。

一、特種設備原材料的無損檢測分析

為了保證特種設備的運行質量，做好其原材料的無損檢測工作是非常必要的，主要表現為：（1）金屬板材的無損檢測，主要有鈦合金板材、鋁合金板材、雙相鋼鋼板、不銹鋼鋼板、鋼板等，其常應用于封頭、筒體等承壓類設備的制造中，其中質量要求最為嚴格的是壓力容器鋼板，所有壓力容器制造標準及規范中都進行了明確規定，對于處于高壓、腐蝕、劇毒等惡劣條件下的特種設備，其壓力容器所用金屬板材必須要實施超聲檢測，應用單晶或者雙晶直探頭對金屬板材在軋制與冶煉過程中所產生的白點、分層、裂紋等缺陷予以檢測；（2）鑄件的無損檢測，常應用射線法對鑄件中的氣孔類缺陷予以檢測；（3）鋼棒材的無損檢測，常應用超聲縱波對螺栓桿中存在的夾雜、偏析、疏松、氣孔等冶金缺陷予以檢測；（4）鋼鍛煉的無損檢測，常應用超聲波法對鍛件中的危害性缺陷予以檢測；（5）管材的無損檢測，在無縫鋼管的檢測中，應用超聲波液浸法實施檢測，也可以應用解除法實施縱向缺陷的檢測，對于金屬管材，可以應用渦流法對其表面及近表面的缺陷實施檢測，對于鐵磁性鋼管常應用放置式線圈或者是外穿過式檢測。

二、特種設備運行過程中的無損檢測

在特種設備的制造過程中，應用無損檢測對其焊接質量與加工成型進行控制是非常必要的，尤其是其焊接工藝中，對于其對接焊縫通常要求對其實施超聲檢測或者是射線檢測，依據其制造工藝、焊縫系數、工作載荷、工作壓力、工作介質、材料強度、鋼板厚度等的不同，檢測過程中，主要有局部抽查與百分之百檢測兩種檢測方式，對承壓類的特種設備焊縫實施超聲檢測或者是射線檢測；對機電類的特種設備焊縫應用滲透檢測或者是磁粉檢測。

1、表面檢測技術

該種檢測技術在特種設備停產時的內外部檢測中具有廣泛的應用，檢測部位主要為高強螺栓、焊疤、角焊縫、對接焊縫等，對于鐵磁性材料，常應用磁粉檢測，如果設備的內部照明不好，可以應用熒光磁粉；外部檢測中常用濕式墨磁粉；對于角焊縫，如果不能實施磁粉檢測，可以應用滲透檢測，對于非鐵磁性材料，常應用滲透檢測，內部檢測應用熒光滲透劑，外部檢測應用著色滲透劑。

2、超聲檢測技術

該種方法常應用于對焊縫內部埋藏缺陷及人接觸不到的焊縫中表面裂紋的檢測中，當設備外部覆蓋有保溫層時，從設備內部對焊縫外表面的裂紋及鍛件、高壓螺栓裂紋檢測時，也常應用這種檢測方法，超聲波探傷儀具有便于攜帶、重量輕、體積小對人體無害的優點，所以在特種設備檢測中具有廣泛的應用，在缺陷自身高度的測量工作中常應用超聲端點衍射波法、6dB法以及端部最大回波法，這對于其缺陷的安全評定工作具有積極的作用。

3、射線檢測技術

現場射線檢測主要是應用于板厚小于12毫米的特種設備對接焊縫內部缺陷的檢測工作中在，這主要是由于超聲法在薄板的檢測中具有較大難度，實施射線檢測的過程中，不需要太高管電壓，對于一些人不能直接進入的承壓設備，以及不能應用超聲法檢測的球形壓力容器及多層包扎壓力容器，一般對其實施C射線檢測，另一方面，射線檢測也常應用于超聲檢測所發現的缺陷的復驗工作中，以便于對缺陷性質實施進一步的確認，能夠為設備的返修提供有力依據。

4、渦流檢測技術

渦流檢測常應用于在用壓力容器換熱器換熱管的焊縫表面裂紋及換熱管腐蝕狀態的檢測中，檢測過程中常應用內穿過式探頭，對非鐵磁性換熱管應用常規渦流檢測技術實施檢測，對鐵磁性換熱管應用遠場渦流檢測技術實施檢測，主要目的是為了發現壁厚均勻減薄、蝕坑、穿孔等缺陷，德國Forester公司、加拿大Russel公司以及美國Zetec公司是目前國外主要的渦流檢測儀制造企業，國內的渦流儀生產商主要有廈門渦流檢測技術研究所與廈門愛德森公司，雖然我國的遠場渦流技術與陣列探頭技術與國外相比存在一定的差距，但是相對于國外的儀器價格要便宜很多。

5、紅外檢測技術

紅外檢測技術通常應用于低溫及高溫承壓設備的內部保溫層狀態的檢測、評價工作中，其中的熱彈性紅外檢測技術適用于各種特種設備高應力集中及疲勞損傷部位的檢測工作中，對于機電類的特種設備，其運行狀態檢測與故障診斷工作中，常應用紅外熱成像技術實施檢測，大多數的高溫特種設備內部具有一層珍珠巖保溫材料，一旦其出現部分脫落或者是裂紋現象，會導致其殼體的超溫運行，導致材料的熱損傷，應用常規的紅外熱成像技術就能夠發現其局部超溫現象，特種設備上的高應力集中區在大量疲勞載荷的作用之下，容易出現早期的疲勞損傷，紅外線檢測工作中，該損傷會在熱斑跡圖像上顯示，應用紅外熱成像監測，能夠及早的發現殼體上存在的薄弱部位，能夠為以后的重點檢測提供有力依據。

6、磁記憶檢測技術

該種檢測技術原理為：應用鐵磁工件在受載過程中在應力以及變形區域中所產生的磁狀態不可逆變化，該變化在工作載荷消除后不僅會保留，還與其最大作用應力有一定的關系，磁記憶檢測常應用于發現特種設備存在應力集中的部位，這些部位很容易導致疲勞損傷與腐蝕開裂，并且其高溫設備還容易導致出現蠕變損傷，在特種設備的焊縫檢測過程中，應用磁記憶檢測儀器實施快速掃查，以便于發現其上存在的應力峰值部位，之后對應力峰值部位實施硬度、內部超聲、表面磁粉的測試與金相分析，以便于發現其內外部存在的裂紋或者材料微觀損傷。

7、電磁渦流表面裂紋檢測技術

渦流檢測技術可以在不去除表面涂層的情況下，對金屬材料的表面裂紋予以探測，常規渦流方法只適用于表面光滑的母材上的裂紋的檢測，焊縫上的裂紋檢測會由于高溫熔合時產生的鐵磁性變化及表面高低不平所導致的雜亂無序的磁干擾，使得檢測工作難以順利進行，而在電磁渦流表面裂紋檢測技術中，應用特殊的點式探頭，能夠實現焊縫表面裂紋的有效檢測。

結束語

特種設備通常存在一定的潛在危險性，保證其安全、穩定運行非常的必要，這就需要做好其各方面的檢測工作，本文就主要對無損檢測技術在特種設備檢測中的應用進行了簡單分析，簡單介紹了常用的幾種無損檢測技術，對于實際的特種設備無損檢測工作具有一定的參考價值。

參考文獻

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