特種設(shè)備檢驗(yàn)中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：現(xiàn)如今工業(yè)生產(chǎn)與生活廣泛使用承壓類特種設(shè)備，同時(shí)也是一種存在巨大潛在危險(xiǎn)性的設(shè)備，因此需要做好承壓類特種設(shè)備無損檢驗(yàn)，保證特種設(shè)備運(yùn)行安全，避免因?yàn)樵O(shè)備缺陷與故障引發(fā)安全事故。文章中作者以自身經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，分析無損檢測技術(shù)在承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，提高檢測質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：承壓類設(shè)備；無損檢測技術(shù)；應(yīng)用分析

引言

一般情況中承壓設(shè)備多用于處理易燃、易爆及高溫的介質(zhì)，一旦設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)故障，直接威脅工作人員生命安全，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與社會效益損失。因此實(shí)際中必須強(qiáng)化承壓設(shè)備檢驗(yàn)力度，提高檢驗(yàn)質(zhì)量，保證承壓設(shè)備使用的安全性，降低安全事故發(fā)生概率。

1 承壓特種設(shè)備無損檢測的重要性

傳統(tǒng)承壓特種設(shè)備檢測技術(shù)需要損壞設(shè)備，現(xiàn)如今已經(jīng)逐漸被淘汰。無損檢測技術(shù)不需要損壞試件，憑借化學(xué)手段或先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備器材，對試件內(nèi)部或表面存在較大危害性的特種設(shè)備進(jìn)行檢測，避免出現(xiàn)災(zāi)難性故障，可以說承壓設(shè)備檢驗(yàn)比其他設(shè)備檢驗(yàn)更為嚴(yán)格。

1.1 重要性分析

承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)主要為避免承壓設(shè)備失效事故，避免出現(xiàn)嚴(yán)重破裂事故。承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)就是提前預(yù)防與預(yù)測失效。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)品精度提高、種類不斷增多且安全要求變高，對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高的要求，無損檢測技術(shù)憑借無損傷、高靈敏等特點(diǎn)在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)今對承壓類特種設(shè)備檢測的方法很多，設(shè)備制造與使用中采取的無損檢測技術(shù)有超聲、磁粉及滲透等，不同檢測技術(shù)有著不同檢測原理，每種檢測技術(shù)都有自己的優(yōu)勢和應(yīng)用范圍，因此根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的檢測技術(shù)，確保設(shè)備質(zhì)量。

1.2 檢測優(yōu)勢

這種檢測方法不需要破壞承壓類設(shè)備就可以直接監(jiān)測，主要包括以下幾種：（1）超聲波檢測。利用超聲波儀器進(jìn)行檢查，根據(jù)超聲波受阻返回情況檢測裂紋情況，優(yōu)點(diǎn)顯著：成本低、操作簡單、體積小、安全高；（2）射線檢測法。利用射線檢測法檢測時(shí)，主要檢測承壓類設(shè)備焊接縫質(zhì)量。利用γ射線照相獲取相關(guān)資料，根據(jù)圖形判斷容器缺陷位置。實(shí)際應(yīng)用時(shí)注意承壓類設(shè)備厚度，確定照相角度。但考慮到γ射線的輻射特點(diǎn)，使用時(shí)需要做好相關(guān)防護(hù)工作；（3）滲透檢測法。承壓類設(shè)備檢測時(shí)利用滲透檢測法。將滲透液注入到承壓類設(shè)備中后，利用去除劑去除多余的滲透液，再利用顯像劑查找缺陷。這種方法主要用于材質(zhì)疏松且表面存在裂紋的壓力溶液。需要注意的是滲透液具有很強(qiáng)的污染性，需要做好相關(guān)處理工作。

2 承壓類特種設(shè)備無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

無損檢測技術(shù)種類較多，文章中作者以TOFD技術(shù)為研究對象，分析其在實(shí)際中的應(yīng)用，對常見狀況深入分析，提高檢測質(zhì)量。

2.1 技術(shù)原理與優(yōu)勢

（1）技術(shù)原理。當(dāng)檢測物的孔或障礙物大小≤檢測波長時(shí)，會出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象。當(dāng)超聲波通過裂紋時(shí)出現(xiàn)衍射波，衍射波在端角與裂紋處進(jìn)一步疊加，探頭將這種衍射波接收并檢測，判斷設(shè)備缺陷的深度與大小。

（2）技術(shù)優(yōu)勢。該技術(shù)主要用在檢測設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件與監(jiān)控裂紋擴(kuò)展，技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)為：利用非平行式掃描，只需要一人操作；較強(qiáng)的穿透性，檢測范圍較廣，檢測管道環(huán)焊縫、球罐等；技術(shù)可信度高，精確檢測設(shè)備各方向缺陷；成本較低，危害性小，可以穿插作業(yè)；實(shí)施在線監(jiān)測與缺陷定位準(zhǔn)確度高。

2.2 TOFD技術(shù)應(yīng)用

2.2.1 準(zhǔn)備各項(xiàng)工作

檢驗(yàn)開始前根據(jù)檢測對象選擇合適的檢測設(shè)備，承壓設(shè)備檢測前做好充分準(zhǔn)備工作：（1）將TOFD技術(shù)使用的設(shè)備參數(shù)設(shè)定好，探頭安裝時(shí)設(shè)定好頻率、晶片大小與中心距離等參數(shù)。如果被檢測設(shè)備壁較薄，采用高頻率探頭，當(dāng)探頭位于設(shè)備上表面處，保證直通波與底波時(shí)間差≥20周期；承壓設(shè)備壁較厚時(shí)，采用低頻探頭，確保探頭位于設(shè)備下表面；（2）保證煙頭中心頻率差維持在20%內(nèi)，全面性覆蓋信號。檢測儀靈敏度影響檢測增益值，檢測開始前調(diào)節(jié)檢測儀靈敏度，根據(jù)檢測目標(biāo)選擇合適靈敏度，比如直通波波幅為滿屏的40%；（3）承壓設(shè)備檢測前設(shè)定好平均化的參數(shù)，保證全面接收檢測目標(biāo)的信號，保證TOFD圖像的真實(shí)可靠。

2.2.2 定位分類缺陷

承壓設(shè)備長期使用中受到各類因素的影響。比如埋地壓力管道容易受到應(yīng)力腐蝕與外力破壞等因素的影響，容易出現(xiàn)各類裂縫。因此利用TOFD技術(shù)檢測缺陷類型、長度與埋藏深度等，依據(jù)衍射波信號判斷缺陷類型。當(dāng)?shù)撞ǔ霈F(xiàn)中斷時(shí)，利用耦合損失方法矯正，這種裂縫為表面開口型；如果信號出現(xiàn)上下端部均有衍射，屬于典型的埋藏型。除此之外，承壓設(shè)備無損檢驗(yàn)應(yīng)用中，受到某些因素的影響出現(xiàn)檢測遺漏情況，因此需要重復(fù)多次檢測，全面分析，驗(yàn)證有疑問的檢測數(shù)據(jù)，確保檢測結(jié)果的真實(shí)有效。

2.2.3 盲區(qū)補(bǔ)充檢測

對容易忽視的盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充檢測，直通波信號引起上表面盲區(qū)，當(dāng)直通波中隱藏著缺陷信號時(shí)，檢測儀無法接收到缺陷信號，也就不能分析缺陷信號，降低缺陷定位準(zhǔn)確度；正常無損檢驗(yàn)中當(dāng)設(shè)備焊縫<50mm時(shí)，上表面盲區(qū)厚度為總厚度的1/5。因此需要重復(fù)檢驗(yàn)，重視盲區(qū)檢測，促進(jìn)檢測精確程度的提高。比如選擇合適的寬頻帶窄脈沖探頭、變更探頭參數(shù)等減少掃查盲區(qū)，利用沖發(fā)射法、滲透等方法補(bǔ)充檢測盲區(qū)；在對承壓設(shè)備進(jìn)行掃描時(shí)，檢測儀上的探頭會接收相應(yīng)的衍射波，并通過專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件合成TOFD圖像，之后便可以通過分析該圖像，判斷承壓設(shè)備缺陷的類別。其中數(shù)據(jù)分析的過程十分關(guān)鍵，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)確保數(shù)據(jù)的科學(xué)、合理性，并根據(jù)信號的特點(diǎn)來分析TOFD圖像以及掃描信號。

3 結(jié)束語

總而言之，隨著承壓類特種設(shè)備無損檢測技術(shù)的發(fā)展，在承壓類設(shè)備生產(chǎn)、安裝及使用過程中都配備完善的無損檢測技術(shù)，現(xiàn)今還產(chǎn)生在設(shè)備停運(yùn)狀態(tài)下的無損檢測技術(shù)。這些檢測技術(shù)的應(yīng)用大幅度提高承壓類設(shè)備使用安全性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類潛在故障，有效降低設(shè)備故障發(fā)生概率，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效益的提高，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉惠玲.無損檢測技術(shù)檢測承壓設(shè)備注意事項(xiàng)[J].科技與企業(yè)，2012（05）：12.

[2]楊帆，諶貴輝，諶海云，等.超聲導(dǎo)波在管道檢測中信息處理分析研究[J].儀器儀表用戶，2012（01）：13-15.

[3]宋振華，王志華，黃世清，等.基于縱向超聲導(dǎo)波信號特性的管道損傷檢測研究[J].機(jī)械強(qiáng)度，2011（01）：78.

作者簡介：張?jiān)坪＃?982-），男，漢族，河北昌黎人，工程師，本科，現(xiàn)就職于山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院威海分院。