特种设备无损检测技术综述

侯爽 陈哲明

摘要：特种设备在人们的日常生产与生活中具有广泛的应用，但是在其运行过程中存在一定的危险性，做好其检测工作，保证其运行安全是非常重要的，这其中一项非常重要的技术就是无损检测就技术，本文就主要对无损检测就似乎在特种设备从原材料及其运行过程中的无损检测技术予以简单分析研究，对于其检测水平的提升具有积极的作用。

关键词：特种设备；无损检测技术

特种设备主要指的是危险性比较大、涉及人类生命安全的设备，如大型游乐设施、客运索道、其中机械、电梯、压力管道、压力容器、锅炉等，在其运行过程中，一旦出现安全事故，将会导致非常严重的后果与恶劣的社会影响，做好该类设备的检测工作，保证其运行安全、稳定性是非常必要的，本文就主要针对此予以简单分析研究。

一、特种设备原材料的无损检测分析

为了保证特种设备的运行质量，做好其原材料的无损检测工作是非常必要的，主要表现为：（1）金属板材的无损检测，主要有钛合金板材、铝合金板材、双相钢钢板、不锈钢钢板、钢板等，其常应用于封头、筒体等承压类设备的制造中，其中质量要求最为严格的是压力容器钢板，所有压力容器制造标准及规范中都进行了明确规定，对于处于高压、腐蚀、剧毒等恶劣条件下的特种设备，其压力容器所用金属板材必须要实施超声检测，应用单晶或者双晶直探头对金属板材在轧制与冶炼过程中所产生的白点、分层、裂纹等缺陷予以检测；（2）铸件的无损检测，常应用射线法对铸件中的气孔类缺陷予以检测；（3）钢棒材的无损检测，常应用超声纵波对螺栓杆中存在的夹杂、偏析、疏松、气孔等冶金缺陷予以检测；（4）钢锻炼的无损检测，常应用超声波法对锻件中的危害性缺陷予以检测；（5）管材的无损检测，在无缝钢管的检测中，应用超声波液浸法实施检测，也可以应用解除法实施纵向缺陷的检测，对于金属管材，可以应用涡流法对其表面及近表面的缺陷实施检测，对于铁磁性钢管常应用放置式线圈或者是外穿过式检测。

二、特种设备运行过程中的无损检测

在特种设备的制造过程中，应用无损检测对其焊接质量与加工成型进行控制是非常必要的，尤其是其焊接工艺中，对于其对接焊缝通常要求对其实施超声检测或者是射线检测，依据其制造工艺、焊缝系数、工作载荷、工作压力、工作介质、材料强度、钢板厚度等的不同，检测过程中，主要有局部抽查与百分之百检测两种检测方式，对承压类的特种设备焊缝实施超声檢测或者是射线检测；对机电类的特种设备焊缝应用渗透检测或者是磁粉检测。

1、表面检测技术

该种检测技术在特种设备停产时的内外部检测中具有广泛的应用，检测部位主要为高强螺栓、焊疤、角焊缝、对接焊缝等，对于铁磁性材料，常应用磁粉检测，如果设备的内部照明不好，可以应用荧光磁粉；外部检测中常用湿式墨磁粉；对于角焊缝，如果不能实施磁粉检测，可以应用渗透检测，对于非铁磁性材料，常应用渗透检测，内部检测应用荧光渗透剂，外部检测应用着色渗透剂。

2、超声检测技术

该种方法常应用于对焊缝内部埋藏缺陷及人接触不到的焊缝中表面裂纹的检测中，当设备外部覆盖有保温层时，从设备内部对焊缝外表面的裂纹及锻件、高压螺栓裂纹检测时，也常应用这种检测方法，超声波探伤仪具有便于携带、重量轻、体积小对人体无害的优点，所以在特种设备检测中具有广泛的应用，在缺陷自身高度的测量工作中常应用超声端点衍射波法、6dB法以及端部最大回波法，这对于其缺陷的安全评定工作具有积极的作用。

3、射线检测技术

现场射线检测主要是应用于板厚小于12毫米的特种设备对接焊缝内部缺陷的检测工作中在，这主要是由于超声法在薄板的检测中具有较大难度，实施射线检测的过程中，不需要太高管电压，对于一些人不能直接进入的承压设备，以及不能应用超声法检测的球形压力容器及多层包扎压力容器，一般对其实施C射线检测，另一方面，射线检测也常应用于超声检测所发现的缺陷的复验工作中，以便于对缺陷性质实施进一步的确认，能够为设备的返修提供有力依据。

4、涡流检测技术

涡流检测常应用于在用压力容器换热器换热管的焊缝表面裂纹及换热管腐蚀状态的检测中，检测过程中常应用内穿过式探头，对非铁磁性换热管应用常规涡流检测技术实施检测，对铁磁性换热管应用远场涡流检测技术实施检测，主要目的是为了发现壁厚均匀减薄、蚀坑、穿孔等缺陷，德国Forester公司、加拿大Russel公司以及美国Zetec公司是目前国外主要的涡流检测仪制造企业，国内的涡流仪生产商主要有厦门涡流检测技术研究所与厦门爱德森公司，虽然我国的远场涡流技术与阵列探头技术与国外相比存在一定的差距，但是相对于国外的仪器价格要便宜很多。

5、红外检测技术

红外检测技术通常应用于低温及高温承压设备的内部保温层状态的检测、评价工作中，其中的热弹性红外检测技术适用于各种特种设备高应力集中及疲劳损伤部位的检测工作中，对于机电类的特种设备，其运行状态检测与故障诊断工作中，常应用红外热成像技术实施检测，大多数的高温特种设备内部具有一层珍珠岩保温材料，一旦其出现部分脱落或者是裂纹现象，会导致其壳体的超温运行，导致材料的热损伤，应用常规的红外热成像技术就能够发现其局部超温现象，特种设备上的高应力集中区在大量疲劳载荷的作用之下，容易出现早期的疲劳损伤，红外线检测工作中，该损伤会在热斑迹图像上显示，应用红外热成像监测，能够及早的发现壳体上存在的薄弱部位，能够为以后的重点检测提供有力依据。

6、磁记忆检测技术

该种检测技术原理为：应用铁磁工件在受载过程中在应力以及变形区域中所产生的磁状态不可逆变化，该变化在工作载荷消除后不仅会保留，还与其最大作用应力有一定的关系，磁记忆检测常应用于发现特种设备存在应力集中的部位，这些部位很容易导致疲劳损伤与腐蚀开裂，并且其高温设备还容易导致出现蠕变损伤，在特种设备的焊缝检测过程中，应用磁记忆检测仪器实施快速扫查，以便于发现其上存在的应力峰值部位，之后对应力峰值部位实施硬度、内部超声、表面磁粉的测试与金相分析，以便于发现其内外部存在的裂纹或者材料微观损伤。

7、电磁涡流表面裂纹检测技术

涡流检测技术可以在不去除表面涂层的情况下，对金属材料的表面裂纹予以探测，常规涡流方法只适用于表面光滑的母材上的裂纹的检测，焊缝上的裂纹检测会由于高温熔合时产生的铁磁性变化及表面高低不平所导致的杂乱无序的磁干扰，使得检测工作难以顺利进行，而在电磁涡流表面裂纹检测技术中，应用特殊的点式探头，能够实现焊缝表面裂纹的有效检测。

结束语

特种设备通常存在一定的潜在危险性，保证其安全、稳定运行非常的必要，这就需要做好其各方面的检测工作，本文就主要对无损检测技术在特种设备检测中的应用进行了简单分析，简单介绍了常用的几种无损检测技术，对于实际的特种设备无损检测工作具有一定的参考价值。

参考文献

[1]沈功田，张万岭.特种设备无损检测技术综述[J].无损检测，2013（10）.

[2]沈功田.中国特种设备无损检测的进展及国际交流与合作[J].无损检测，2012（3）.