特種設備檢驗中無損檢測技術的應用

毛靖博

摘 要：為了保證使用無損類檢測技術對特種設備進行安全檢查的時候有出色效果，應認識到特種設備運行條件特點，并能結合無損檢測技術使用的設備類型以及操作注意事項，制定科學的無損檢測方案。本文就特種設備檢測方面無損檢測技術的應用進行了分析。

關鍵詞：特種設備；無損檢驗；管理；維護

在工業生產領域以及生活當中存在大量特種設備，這些特種設備在滿足了人們特殊需要的同時也是一種潛在的危險。由于其設備結構以及運行狀態的特殊性，導致設備一旦在運行中出現了故障，不僅會導致設備無法正常運行，甚至還會對人們的生命安全構成威脅。

1 特種設備機械無損檢驗操作重要性

1.1 重要性概述

特種設備的運行條件以及運行環境更為嚴苛，不僅運行壓力條件較大，同時運行溫度條件也較高，在這種嚴苛的運行條件下，特種設備也更容易出現一些故障，如果這些潛在故障未能被及時發現，那么這些故障隱患就有可能發展成安全隱患，影響設備的運行以及人們的安全。

而傳統的特種設備質量檢驗技術在使用的時候會對設備本身機構或者組成元件造成損傷，這也使得過去的安全檢驗技術在排除了設備潛在故障隱患的同時也對設備整體質量構成了影響，因此這種傳統特種設備安全檢驗技術已經被淘汰。

現代特種設備安全檢查工作者在對機械設備進行檢查的時候，為了能在發現特種設備潛在問題的同時避免檢查操作本身對設備質量造成影響，對過去的檢查技術進行了改進，出現了無損類型的特種設備檢驗技術。并且這種檢驗技術在發展中還和各領域的先進技術進行了融合，出現了超聲類型無損檢驗技術、磁粉類型無損檢驗技術等。而這些種類眾多、核心原理各異的無損檢驗技術在自身特點、適用條件等方面均處在差別，需要技術人員在掌握相應技術各方面特點的基礎上進行科學的選擇。

1.2 優勢分析

當前特種設備檢測方面無損檢測技術眾多，每種技術又有其獨特的優勢。首先，超聲波類型無損檢測技術主要是利用超聲原理對特種設備進行檢測，在檢測中可以根據發射出去的超聲所受到的阻礙情況對設備內部的裂紋進行分析，這種無損檢測技術有著成本較低、操作過程簡單、設備體積較小以及安全性能良好的特點。

其次是射線類檢測技術，這種射線類型焊接技術對特種設備中焊接操作質量的監管較為有效，在這種無損檢測中，使用射線對設備主體結構進行照射就能根據照射反映出的結果了解設備容易是否存在缺陷。在使用這種射線照射方式進行特種設備檢測的時候要對待檢測設備的厚度進行分析，通過確定設備表面結構厚度來確定無損檢測中射線的照射角度。值得注意的是目前這種射線類的無損檢測方式所選擇的射線帶有一定的輻射性，會影響人體健康，所以在運用射線類無損檢測技術的時候，工作者要做好個人防護工作。

最后是滲透類無損檢測方式，在使用這種檢測方式進行特種設備安全質量檢測的時候，先要將滲透溶液注入到特種設備當中，在讓滲透液均勻覆蓋特種設備表面之后再將多余的滲透液去除，在此基礎上去除設備中的多余滲透液，這樣就能使用顯像劑查找設備當中存在的缺陷。目前這種滲透類的無損檢測方式主要被用在構成材質較為疏松并且設備表面存在裂縫的特種設備。在使用這種無損檢測方式對特種設備進行檢驗的時候，也要注意到滲透液具有較強的污染性，在完成了檢測技術之后要能做好處理工作。

2 特種設備無損檢測技術的應用

2.1 技術原理與優勢

當檢測物的孔或障礙物大小≤檢測波長時，會出現明顯的衍射現象。當超聲波通過裂紋時出現衍射波，衍射波在端角與裂紋處進一步疊加，探頭將這種衍射波接收并檢測，判斷設備缺陷的深度與大小。該技術主要用在檢測設備內部構件與監控裂紋擴展，技術優勢主要表現為：利用非平行式掃描，只需要一人操作；較強的穿透性，檢測范圍較廣，檢測管道環焊縫、球罐等；技術可信度高，精確檢測設備各方向缺陷；成本較低，危害性小，可以穿插作業；實施在線監測與缺陷定位準確度高。

2.2 TOFD技術應用

2.2.1 準備各項工作

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

2.2.2 定位分類缺陷

承壓設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力腐蝕與外力破壞等因素的影響，容易出現各類裂縫。因此利用TOFD技術檢測缺陷類型、長度與埋藏深度等，依據衍射波信號判斷缺陷類型。當底波出現中斷時，利用耦合損失方法矯正，這種裂縫為表面開口型；如果信號出現上下端部均有衍射，屬于典型的埋藏型。除此之外，承壓設備無損檢驗應用中，受到某些因素的影響出現檢測遺漏情況，因此需要重復多次檢測，全面分析，驗證有疑問的檢測數據，確保檢測結果的真實有效。

2.2.3 盲區補充檢測

對容易忽視的盲區進行補充檢測，直通波信號引起上表面盲區，當直通波中隱藏著缺陷信號時，檢測儀無法接收到缺陷信號，也就不能分析缺陷信號，降低缺陷定位準確度；正常無損檢驗中當設備焊縫<50mm時，上表面盲區厚度為總厚度的1/5。因此需要重復檢驗，重視盲區檢測，促進檢測精確程度的提高。比如選擇合適的寬頻帶窄脈沖探頭、變更探頭參數等減少掃查盲區，利用沖發射法、滲透等方法補充檢測盲區；在對承壓設備進行掃描時，檢測儀上的探頭會接收相應的衍射波，并通過專業的計算機軟件合成TOFD圖像，之后便可以通過分析該圖像，判斷承壓設備缺陷的類別。

3 結束語

在工業領域、生活領域等眾多領域中都能看到特種設備的影子，這種設備已成為保證社會正常運行的基礎性設備，設備的運行狀態以及穩定性也影響了社會發展速度以及工作者安全性。工作者在使用無損類型檢測技術對特種設備進行檢查的時候，要注意不同檢測方式的特點以及所適應的待檢測設備，通過全面的協調管理實現檢測工作質量的提升。

參考文獻

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