特种设备检验中无损检测技术的应用

毛靖博

摘 要：为了保证使用无损类检测技术对特种设备进行安全检查的时候有出色效果，应认识到特种设备运行条件特点，并能结合无损检测技术使用的设备类型以及操作注意事项，制定科学的无损检测方案。本文就特种设备检测方面无损检测技术的应用进行了分析。

关键词：特种设备；无损检验；管理；维护

在工业生产领域以及生活当中存在大量特种设备，这些特种设备在满足了人们特殊需要的同时也是一种潜在的危险。由于其设备结构以及运行状态的特殊性，导致设备一旦在运行中出现了故障，不仅会导致设备无法正常运行，甚至还会对人们的生命安全构成威胁。

1 特种设备机械无损检验操作重要性

1.1 重要性概述

特种设备的运行條件以及运行环境更为严苛，不仅运行压力条件较大，同时运行温度条件也较高，在这种严苛的运行条件下，特种设备也更容易出现一些故障，如果这些潜在故障未能被及时发现，那么这些故障隐患就有可能发展成安全隐患，影响设备的运行以及人们的安全。

而传统的特种设备质量检验技术在使用的时候会对设备本身机构或者组成元件造成损伤，这也使得过去的安全检验技术在排除了设备潜在故障隐患的同时也对设备整体质量构成了影响，因此这种传统特种设备安全检验技术已经被淘汰。

现代特种设备安全检查工作者在对机械设备进行检查的时候，为了能在发现特种设备潜在问题的同时避免检查操作本身对设备质量造成影响，对过去的检查技术进行了改进，出现了无损类型的特种设备检验技术。并且这种检验技术在发展中还和各领域的先进技术进行了融合，出现了超声类型无损检验技术、磁粉类型无损检验技术等。而这些种类众多、核心原理各异的无损检验技术在自身特点、适用条件等方面均处在差别，需要技术人员在掌握相应技术各方面特点的基础上进行科学的选择。

1.2 优势分析

当前特种设备检测方面无损检测技术众多，每种技术又有其独特的优势。首先，超声波类型无损检测技术主要是利用超声原理对特种设备进行检测，在检测中可以根据发射出去的超声所受到的阻碍情况对设备内部的裂纹进行分析，这种无损检测技术有着成本较低、操作过程简单、设备体积较小以及安全性能良好的特点。

其次是射线类检测技术，这种射线类型焊接技术对特种设备中焊接操作质量的监管较为有效，在这种无损检测中，使用射线对设备主体结构进行照射就能根据照射反映出的结果了解设备容易是否存在缺陷。在使用这种射线照射方式进行特种设备检测的时候要对待检测设备的厚度进行分析，通过确定设备表面结构厚度来确定无损检测中射线的照射角度。值得注意的是目前这种射线类的无损检测方式所选择的射线带有一定的辐射性，会影响人体健康，所以在运用射线类无损检测技术的时候，工作者要做好个人防护工作。

最后是渗透类无损检测方式，在使用这种检测方式进行特种设备安全质量检测的时候，先要将渗透溶液注入到特种设备当中，在让渗透液均匀覆盖特种设备表面之后再将多余的渗透液去除，在此基础上去除设备中的多余渗透液，这样就能使用显像剂查找设备当中存在的缺陷。目前这种渗透类的无损检测方式主要被用在构成材质较为疏松并且设备表面存在裂缝的特种设备。在使用这种无损检测方式对特种设备进行检验的时候，也要注意到渗透液具有较强的污染性，在完成了检测技术之后要能做好处理工作。

2 特种设备无损检测技术的应用

2.1 技术原理与优势

当检测物的孔或障碍物大小≤检测波长时，会出现明显的衍射现象。当超声波通过裂纹时出现衍射波，衍射波在端角与裂纹处进一步叠加，探头将这种衍射波接收并检测，判断设备缺陷的深度与大小。该技术主要用在检测设备内部构件与监控裂纹扩展，技术优势主要表现为：利用非平行式扫描，只需要一人操作；较强的穿透性，检测范围较广，检测管道环焊缝、球罐等；技术可信度高，精确检测设备各方向缺陷；成本较低，危害性小，可以穿插作业；实施在线监测与缺陷定位准确度高。

2.2 TOFD技术应用

2.2.1 准备各项工作

检验开始前根据检测对象选择合适的检测设备，承压设备检测前做好充分准备工作：将TOFD技术使用的设备参数设定好，探头安装时设定好频率、晶片大小与中心距离等参数。如果被检测设备壁较薄，采用高频率探头，当探头位于设备上表面处，保证直通波与底波时间差≥20周期；承压设备壁较厚时，采用低频探头，确保探头位于设备下表面；保证烟头中心频率差维持在20%内，全面性覆盖信号。检测仪灵敏度影响检测增益值，检测开始前调节检测仪灵敏度，根据检测目标选择合适灵敏度，比如直通波波幅为满屏的40%；承压设备检测前设定好平均化的参数，保证全面接收检测目标的信号，保证TOFD图像的真实可靠。

2.2.2 定位分类缺陷

承压设备长期使用中受到各类因素的影响。比如埋地压力管道容易受到应力腐蚀与外力破坏等因素的影响，容易出现各类裂缝。因此利用TOFD技术检测缺陷类型、长度与埋藏深度等，依据衍射波信号判断缺陷类型。当底波出现中断时，利用耦合损失方法矫正，这种裂缝为表面开口型；如果信号出现上下端部均有衍射，属于典型的埋藏型。除此之外，承压设备无损检验应用中，受到某些因素的影响出现检测遗漏情况，因此需要重复多次检测，全面分析，验证有疑问的检测数据，确保检测结果的真实有效。

2.2.3 盲区补充检测

对容易忽视的盲区进行补充检测，直通波信号引起上表面盲区，当直通波中隐藏着缺陷信号时，检测仪无法接收到缺陷信号，也就不能分析缺陷信号，降低缺陷定位准确度；正常无损检验中当设备焊缝<50mm时，上表面盲区厚度为总厚度的1/5。因此需要重复检验，重视盲区检测，促进检测精确程度的提高。比如选择合适的宽频带窄脉冲探头、变更探头参数等减少扫查盲区，利用冲发射法、渗透等方法补充检测盲区；在对承压设备进行扫描时，检测仪上的探头会接收相应的衍射波，并通过专业的计算机软件合成TOFD图像，之后便可以通过分析该图像，判断承压设备缺陷的类别。

3 结束语

在工业领域、生活领域等众多领域中都能看到特种设备的影子，这种设备已成为保证社会正常运行的基础性设备，设备的运行状态以及稳定性也影响了社会发展速度以及工作者安全性。工作者在使用无损类型检测技术对特种设备进行检查的时候，要注意不同检测方式的特点以及所适应的待检测设备，通过全面的协调管理实现检测工作质量的提升。

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