無損檢測技術在水泵檢測中的運用

馬彥東

摘 要：為提升水泵運行的安全性、有效性，提出合理應用無損檢測技術的建議。該文首選闡述了無損檢測技術的概念，其次對液體滲透檢測、超聲波檢測、射線檢測等幾種常見檢測技術的應用原理做出探究與分析，最后探討了超聲波檢測技術在水泵中的具體應用過程，實踐證明，超聲波檢測能探查出水泵管道運行狀態中的工況參數和細微缺陷，確保相關修補措施及時有效地應用。希望與設備檢測人員共同分享技術經驗，共同推進水泵的安全有效應用過程。

關鍵詞：水泵檢測；無損檢測技術；技術原理

中圖分類號：TH38 文獻標志碼：A

水泵運送的液體介質以水、油等為主，其中泵體或出口管道等零構件在長期的運行中易出現汽蝕、腐蝕以及裂紋等質量缺陷，對水泵運行安全性與效率均構成直接影響。象出口管道如果出現腐蝕、裂紋等質量缺陷，導致揚程和流量發生變化，將會影響礦山排水的效率與穩定性，很可能誘發質量安全事故，因此合理運用無損檢測技術對水泵及排水系統各零部件結構和使用性能進行檢測，具有很大現實意義。

1 無損檢測的概念

無損檢測（NDT）技術，即在不對被檢器件各項屬性造成損傷、損壞的基礎上，應用超聲波、光學、磁場等物理屬性，在某些設備設施協助下，檢查被檢零部件內部或表面所存在的質量缺陷，并依照有關規范標準對質量缺陷開展定性、定量分析工作，進而辨識、判斷被檢零部件是否符合相關質量標準的一類技術方法。NDT依靠自身屬性，在機械制造行業中應用范疇不斷拓展，尤其是在國家對礦山生產作業安全等級檢測、改進的領域中，NDT的應用能明顯提升機械設備的檢修質量與運行效率。當下，可供工業領域應用的NDT的方法較多，其中目視檢測、超聲波檢測、渦流檢測和液體滲透檢測等較為常見。NDT主要是用于檢測設備主要工件是否存在裂紋等缺陷，進而及時有效地處理工作質量問題，以防水泵運行期間出現安全隱匿事故。

2 無損檢測的基本原理及相應檢測技術

2.1 液體滲透檢測

液體滲透檢測多被應用在被檢工件表面開口缺陷檢測的領域中，其是應用毛細管現象工作原理，將適量滲透液涂噴至工件表層，促使其滲透至存在質量缺陷的工件內部，去除冗余的滲透液，同時將顯影劑涂擦在工件表層上，根據毛細原理，此時工件缺陷內的滲透液就會順利地吸附于工件表層，進而協助檢測者更能直觀、清晰地觀察到工件缺陷的結構形狀、規格大小以及分布等情況。液體滲透檢測技術具有操作過程簡單、工件質量缺陷觀察便捷、基本不受非多孔性材料等材質及形狀干擾等優勢，進而能明顯提升工件表面開口質量缺陷的檢出效率，目前在鍛件、鑄件表面開口檢測領域有廣泛性應用。

2.2 超聲波檢測

超聲波檢測為最常用的NDT方法之一，其適用于工件內部各種質量缺陷的檢測，該檢測技術的運行原理是應用超聲波在介質傳導期間中會形成反射、折射等現象，而促使能量出現不同程度的衰減，對材料內部質量缺陷的存在情況做出較精確地判斷。 超聲波檢測技術在應用期間更具精確性，且能較全面的檢測出工件內部裂紋、氣孔、夾碴等缺陷，但是該檢測技術在應用期間對被檢零部件材料質量提出了較高要求，規定其必須具有一定勻稱性且在與缺陷相距3倍的近場區域，才能有效辨識缺陷，發揮自體技術優勢。目前，該檢測技術在鍛件、棒料、板材內在缺陷檢測領域有規模性應用。

2.3 射線檢測

射線檢測技術是應用X射線、γ射線以及中子射線在工件內傳導過程中，由于在工件質量缺陷作用下會造成能量出現衰減，以膠片與熒光屏為載體，把強度不勻稱的返回射線（工件存在質量確信時，造成其對能量吸收效果明顯降低，進而在底片上有黑度差產生，同時在底片上部能夠清楚的呈現出缺陷結構的外貌形態）直觀性地呈現出來。射線對機體健康水平與生態環境均會造成一定的負面影響，因此在使用射線檢測技術對水泵質量進行檢測時，建議構建專門的隔離帶，嚴格依照相關標準操作。射線檢測的初始記錄能在較長時間內完整保存且更容易辨識出質量缺陷類型、性質與嚴重性等，操作過程相對簡單，但技術在應用期間會耗損大量資金，對人體健康造成傷害，因此多派遣專業人員進行操作。由于射線檢測技術在質量問題定位、定性分析上占據一定優勢，因此更易檢出缺陷，目前在金屬材料的板材及管焊縫檢測領域應用較多，但管材、棒材不是該檢測技術的適用對象。

3 超聲波檢測技術在水泵上的具體應用

利用超聲波在流體中的傳播特性來測量流量的方法。

（1）加強長度與位置的設定：選擇有足夠直管段長度位置，最好是新管道、無銹蝕、易于操作的地方。

（2）清除異物：盡量清除水泵管道表層雜物、防腐漆、泥漿與銹蝕等異物，最好使用角磨砂輪機打掉銹蝕，直至管道表層能夠呈現出管道表面金屬光澤位置。

（3）涂擦耦合劑：在傳感器的發射面上涂上足夠多的耦合劑（如：黃油、凡士林等），涂耦合劑的目的是排除傳感器發射面與管道外表面之間的空氣。特別提醒，應避免沙粒和雜物進入中間。水平方向的管道內壁上部有可能殘存著一些氣泡，在這樣的管道上安裝時應選擇在與管道的側面垂直相切的面上。

（4）傳感器的安裝距離：傳感器的安裝距離是在M25 號窗口中顯示的數值，它是指2只傳感器的內側距離，要想準確測量，使用者應按照顯示的距離數值安裝傳感器。

（5）傳感器的安裝方式：V方式安裝傳感器：V方式安裝傳感器是在常用的方法，一般建議在20 mm～300 mm的管道上使用，它有時被稱為反射法。Z方式安裝傳感器：一般Z方式是在100 mm以上的管道上使用，它有時被稱為直接法。W方式安裝傳感器：W方式通常被用在10 mm～100 mm的管道上。N方式安裝傳感器：超聲波束在管道中折射兩次穿過流體3次（3個聲程），適用于測量小管徑管道，N法通過延長超聲波傳輸距離提高測量精度。

（6）檢查安裝：檢查安裝是指檢查探頭安裝是否合適、是否能過接收到正確的、足夠強的、可以使機器正常工作的超聲波信號，以確保機器長時間可靠地運行。在顯示器上有”R”出現，表示流量計工作正常。如果出現“H”時，則表示收到的信號比較差。如果出現“I”時，則表示沒有收到信號。如果出現“J”時，則表示該流量計可能出現了硬件故障。靜態校準零點：當管道內的液流完全停止時，流量計不會顯示為“0”，而是有一個很小的“零點值”，此時就可以設置零點已達到精確測量的目的。統過M42 號窗口來完成此項功能。要求卻認管道內的液流一定要完全停止流動后，進入M42 號窗口，按ENT 即可開始。

（7）結合質量檢測記錄內容，評估水泵運行工況質量。結合相關規范標準，對檢測工作中所發現的質量曲線級別做出較客觀的評價或處理，進而確定水泵運行參數是否與金屬或非金屬地下礦山主排水系統安全檢驗規范標準要求相匹配。

4 結語

加強水泵設備主要零部件的無損檢測，一方面能維持水泵運行的安全性，也能有效規避水泵各種質量安全事故。企業無損檢測相關人員在實踐中應不斷摸索無損檢測的新理念、新工藝與新方法，將各種無損檢測技術合理地應用于現實生產過程中，為礦山企業發展創造安全有序的環境，進而獲得更大的經濟效益與社會效益，實現持續發展的宏偉目標。

參考文獻

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