無損檢測技術在承壓類特種設備檢驗中的應用

張舢

摘要：為更好地提升承壓類特種設備的使用效能，確保設備故障的快速檢定以及有效排除，有效延長承壓類特種設備的服務年限。文章嘗試從無損檢測技術的角度出發，充分探討相關檢測技術在承壓類特種設備檢驗中的應用成效。

關鍵詞：軸壓特種設備;無損檢測;設備檢驗;應用策略

前言

承壓特種設備的運轉環境較為惡劣，在高溫高壓等因素的影響下，導致其設備故障率較高，設備運行的穩定性、有效性受影響?；谶@種實際，在承壓特種設備日常管理過程中，相關團隊以及工作人員應當在不影響設備正常運行的情況下，做好承壓特種設備的檢測工作，旨在實時獲取承壓特種設備運行數據，并在此基礎上，制定針對性的維修保養計劃，防范設備安全事故的發生。

1.承壓類特種設備無損檢測的必要性

對承壓類特種設備無損檢測進行必要的梳理，有助于從思維層面破除思想誤區，確保相關團隊以及工作人員能夠正確認識承壓特種設備無損檢測工作的重要性，為后續檢測方案的制定、執行創造便利條件。

1.1無損檢測技術概述

無損檢測技術是指在不破壞待檢測物體原有物理狀態、化學狀態的前提下，通過某些技術手段，直接、快捷地獲取待測物體的基礎數據。隨著技術的日益成熟，無損檢測技術的檢測手段日益豐富，其可以通過射線照相、超聲波、磁粉以及液體滲透等多種手段，針對性地完成待檢測物體的相關數據。這種技術特性，使得無損檢測被廣泛應用于承壓類特種設備的檢測環節。

1.2承壓類特種設備無損檢測的重要性

承壓類特種設備在運行過程中，如果發生故障，勢必造成設備功能失靈，不僅影響了正常的生產活動，還增加了安全事故的發生機率。為了避免這種情況的出現，確保承壓類特種設備能夠有效運轉，相關企業往往組織人員，定期或者不定期的做好承壓類特種設備的檢測工作，但是傳統的檢測手段，在檢查環節，對于承壓類特種設備會產生一定的損傷，造成設備使用壽命的縮短，無形之中，增加了承壓類特種設備的維護管理成本。而無損檢測技術在承壓類特種設備檢測工作中的應用，則能夠很好地解決這一局面，例如通過超聲波檢測等技術手段，檢測人員能夠在不影響承壓特種設備正常運行的情況下，對設備組件中的特點參數進行收集、匯總，工作人員根據數據，采取針對性舉措，開展相應的維修保養工作。

2.承壓類特種設備無損檢測特點

承壓類特種設備無損檢測技術在實踐過程中，表現出一定的特殊性，對這些特點的總結、概括，對于無損檢測技術的合理化應用有著極大的裨益，確保了無損檢測技術的應用成效，強化了承壓類特種設備檢測水平。

承壓類特種設備無損檢測在實踐過程中，表現出非破壞性、全面性、全程性、可靠性等特點，具體來看，無損檢測技術是一種綜合性檢測機制，其能夠利用聲、光、磁等多種媒介，在《承壓設備無損檢測》NBI747013-2015的規范下，在不影響檢測對象正常使用的情況下，按要求完成設備缺陷的檢測與評估，因此使得承壓類特種設備無損檢測表現出明顯的非破壞性特征，這種特性，也使得越來越多的企業，在承壓類特種設備檢測環節，將無損檢測技術作為主要檢測手段進行應用。同時超聲波無損檢測、磁粉無損檢測以及滲透無損檢測等多元化檢測手段的應用，能夠完成不同場景下，差異化的承壓類特種設備的檢測要求，實現全面性的設備無損檢測機制，更加充分得滿足現階段承壓特種設備的管理維護要求。在承壓特種設備無損檢測過程中，依托必要的檢測手段，工作人員能夠實現對承壓檢測設備運行過程檢測工作的全覆蓋，例如通過超聲波檢測對承壓類特種設備的金屬板材、焊接縫進行檢測，通過滲透檢測對鑄件等結構進行分析，無損檢測技術的聯合應用，能夠確保檢測的有效性，形成全過程的承壓類特種設備無損檢測機制，實現了對承壓類特種設備不同運行狀態的全過程監控，有效規避檢測盲區，大大增強了承壓類特種設備檢測工作的可靠性，推動了檢測體系的升級[1]。

3.承壓類特種設備無損檢測主要技術策略

承壓類特種設備無損檢測技術在應用過程中，工作人員需要立足于檢測需求，在科學性原則、實用性原則的基礎之上，有針對性地開展無損檢測技術的選型以及應用工作，制定完備的承壓類特種設備無損檢測技術方案。

3.1確定承壓類特種設備檢測的周期

從過往經驗來看，承壓類特種設備在開展檢測工作的過程中，需要明確檢測周期，細化時間節點，通過周期的劃定，實現承壓類特種設備檢測成效的提升，避免檢測工作的盲目性。例如在實際的無損檢測技術應用環節，工作人員嚴格按照《鍋爐定期檢驗規劃》T5G G7002-2015的相關檢測標準，對承壓特種設備檢測的時間節點進行調整，將設備組件熱處理后作為無損檢測的起點，在此基礎上，結合承壓類特種設備的材質、厚度等相關情況，做好檢測周期的確定工作。

3.2承壓類特種設備無損檢測技術的選型

3.2.1超聲波檢測技術的應用

超聲波檢測技術主要利用物理方法，通過對超聲波在承壓特種設備組件內往返信息的匯總、分析，進行承壓類特種設備結構完整度的評估。從過往經驗來看，承壓類特種設備靈敏度高、指向性好，具有較強的實用性，并且超聲波探傷設備的操控難度相對較低，攜帶方便，能夠滿足復雜環境下的檢測要求。在超聲波檢測技術應用環節，檢測人員可以將其作為承壓類特種設備焊縫缺陷、容器表面裂縫檢測的主要手段，實際檢測環節，工作人員通過做好超聲波檢測儀器主要參數的調整，就可以進行快捷化、準確化的檢測工作。如圖1所示：

通過對超聲無傷檢測設備的合理化使用，工作人員可以直接讀取檢測結果的有關數據，在較短的時間周期內，完成超聲波無傷檢測工作，判定設備的主要故障以及故障發生位置。以超聲波科學有限公司（USL）安裝的水浸系統升級為可在2 種模式下操作為例，檢測人員可以根據檢測的要求和零件的形狀進行檢測模式的設定。在第一種模式下，復雜形狀零件使用單探頭，掃描線速度500mm/s，往復運動間隔1mm，即相當于每小時掃描面積大約為2㎡ ;系統還可以以第二種更高效的方式進行掃描，該方式使用100mm 寬的相控陣探頭，將相控陣掃描和機械運動相結合。

3.2.2滲透探傷技術的應用

滲透探傷技術主要通過有色滲透液對承壓類特種設備的缺陷進行探測，在實際應用過程中，工作人員需要將提前準備的滲透液涂抹在承壓類特種設備的相關位置，涂抹工作完成后，使用相關設備，對多余的滲透劑進行清除，并通過顯像劑進行缺陷顯示，幫助工作人員及時、快捷地掌握相關情況。在滲透探傷技術應用過程中，按照滲透、清洗、顯象和檢查四個基本步驟，將均勻的白色粉末撒在被探傷件表面，將滲透液從缺陷處吸出并擴展到表面。完成上述操作后，在暗處用紫外線燈照射表面，缺陷處發出明亮的熒光，實現缺陷的快速發展。滲透探傷技術的應用成本較低，并且承壓類特種設備的缺陷反饋明顯，目前廣泛適用于復雜結構的無損檢測工作之中。但是滲透探傷技術不適用多孔設備結構之中，并且其可能會產生環境污染，因此在實踐過程中，需要保持審慎的使用態度。

3.2.3射線探傷技術的應用

射線探傷技術主要借助于X射線、Y射線對承壓類特種設備內部結構進行檢測分析。例如承壓類特種設備中存在的鑄件孔、夾渣以及裂紋等，都可以借助于射線探傷技術進行檢測。在檢測過程中，工作人員需要對射線探傷主要設備組件進行參數調控，通過參數調控，確保射線探傷技術的精準性。以某射線探傷設備為例，考慮到承壓特種設備的實際情況，在進行射線探傷技術應用的過程中，檢測人員根據檢測工作的實際要求，認真開展檢測設備的選型工作，針對本次承壓特種設備無損檢測的要求，檢測人員選用Y202-84便攜式X射線探傷機，進行系列化的檢測工作。在利用設備進行檢測工作之前，檢測人員需要明確檢測環境，克服環境要素對于射線探傷設備檢測結果準確性的影響。該設備的運行穩定應當在零下30攝氏度到40攝氏度之間，如果環境溫度過高或者過低，檢測人員需要暫緩檢測工作，當溫度達到檢測區間后，方可使用檢測設備開展檢測工作。除了做好溫度管控之外，檢測人員在檢測過程中，還應當對輻射擴展角進行控制，擴展角的變化范圍應當控制在5度，盡量避免探傷檢測過程中，出現輻射擴展角過大或者過小的情況發生，造成探傷檢測結果準確性的下降，對后續承壓特種設備的日常管理、維護產生不利影響。

3.2.4磁性探傷技術的應用

磁性探傷技術在應用過程中，工作人員需要做好磁性粉的使用工作，并通過對磁痕的分析，對承壓類特種設備的故障進行必要的分析。這種探傷技術，盡管操作難度低，但是對于工作人員的要求較高，所以在實踐中的應用頻率相對較低。為保證磁性探傷技術應用的有效性，檢測人員需要認真做好承壓檢測設備的磁化工作，通過必要的磁化處理方式，提升磁性探傷技術的應用成效，降低磁性探傷的測量誤差。例如通過縱向磁化、周向磁化、復合磁化等方式，利用磁場與設備缺陷之間的相互作用關系，將設備中存在的裂紋等直觀的成效處理，為避免漏檢情況的發生，檢測人員可以使用長磁塊的方法，對退磁因子進行管控，使得磁場強度始終處于良性空間，更好地發揮磁性探傷的檢測作用。除了采取承壓特種設備磁化探傷檢測工作之外，檢測人員還可以使用磁粉檢測的方式，開展相應的檢測活動，具體來看，在磁粉選擇環節，檢測人員應當選擇磁導率較高、矯頑力較低等磁粉作為主要的檢測手段，采用干法或者濕法添加的方式，有序進行檢測工作。在干法檢測過程中，檢測區域必須保持干燥，濕法檢測則將磁粉與液體混合，通過噴澆等方式，將磁粉附著在零件之上，與干法檢測相比，濕法檢測效率更高，可以在短時間內，完成檢測工作，因此應用頻率更高。

3.3承壓類特種設備結構與材質的防護

無損檢測技術在實踐應用環節的優勢主要集中于檢測工作的非破壞性，為了確保這種技術優勢的有效發揮，工作人員需要從實際出發，對承壓類特種設備的結構以及材質進行必要的防護。例如在工作人員需要嚴格按照《鍋爐定期檢驗規劃》T5G G7002-2015等相關檢測標準，對承壓特種設備檢測的基本情況進行細致評估，同時結合檢測方法，細化檢測過程中可能存在的問題，以問題為導向，認真做好承壓類特種設備結構防護工作，避免不規范的檢測工作，對整個檢測結果的準確性產生影響。同時，制定完備的防護制度方案，細化防護的重點，提升防護工作的針對性、有效性。通過這種方式，為無損檢測技術的應用奠定了堅實基礎，避免了檢測過程中，出現突發事故，影響無損檢測技術的應用成效，為承壓類特種設備無損檢測技術的應用，營造出良好的外部環境。

結語

無損檢測技術作為一種成熟的檢測機制，其在實踐中的應用，大大增強了設備參數獲取、運行狀態分析的水平，實現了無損狀態下，機械設備的全方位分析。無損檢測技術憑借自身的技術優勢，應用范圍逐步擴展，成為現階段承壓類特種設備檢查體系的重要構成。

參考文獻：

[1]張立科，張國強.無損檢測技術在承壓類特種設備檢驗中的應用[J].科技創新導報，2019（12）：74-75.