无损检测技术在水泵检测中的运用

马彦东

摘 要：为提升水泵运行的安全性、有效性，提出合理应用无损检测技术的建议。该文首选阐述了无损检测技术的概念，其次对液体渗透检测、超声波检测、射线检测等几种常见检测技术的应用原理做出探究与分析，最后探讨了超声波检测技术在水泵中的具体应用过程，实践证明，超声波检测能探查出水泵管道运行状态中的工况参数和细微缺陷，确保相关修补措施及时有效地应用。希望与设备检测人员共同分享技术经验，共同推进水泵的安全有效应用过程。

关键词：水泵检测；无损检测技术；技术原理

中图分类号：TH38 文献标志码：A

水泵运送的液体介质以水、油等为主，其中泵体或出口管道等零构件在长期的运行中易出现汽蚀、腐蚀以及裂纹等质量缺陷，对水泵运行安全性与效率均构成直接影响。象出口管道如果出现腐蚀、裂纹等质量缺陷，导致扬程和流量发生变化，将会影响矿山排水的效率与稳定性，很可能诱发质量安全事故，因此合理运用无损检测技术对水泵及排水系统各零部件结构和使用性能进行检测，具有很大现实意义。

1 无损检测的概念

无损检测（NDT）技术，即在不对被检器件各项属性造成损伤、损坏的基础上，应用超声波、光学、磁场等物理属性，在某些设备设施协助下，检查被检零部件内部或表面所存在的质量缺陷，并依照有关规范标准对质量缺陷开展定性、定量分析工作，进而辨识、判断被检零部件是否符合相关质量标准的一类技术方法。NDT依靠自身属性，在机械制造行业中应用范畴不断拓展，尤其是在国家对矿山生产作业安全等级检测、改进的领域中，NDT的应用能明显提升机械设备的检修质量与运行效率。当下，可供工业领域应用的NDT的方法较多，其中目视检测、超声波检测、涡流检测和液体渗透检测等较为常见。NDT主要是用于检测设备主要工件是否存在裂纹等缺陷，进而及时有效地处理工作质量问题，以防水泵运行期间出现安全隐匿事故。

2 无损检测的基本原理及相应检测技术

2.1 液体渗透检测

液体渗透检测多被应用在被检工件表面开口缺陷检测的领域中，其是应用毛细管现象工作原理，将适量渗透液涂喷至工件表层，促使其渗透至存在质量缺陷的工件内部，去除冗余的渗透液，同时将显影剂涂擦在工件表层上，根据毛细原理，此时工件缺陷内的渗透液就会顺利地吸附于工件表层，进而协助检测者更能直观、清晰地观察到工件缺陷的结构形状、规格大小以及分布等情况。液体渗透检测技术具有操作过程简单、工件质量缺陷观察便捷、基本不受非多孔性材料等材质及形状干扰等优势，进而能明显提升工件表面开口质量缺陷的检出效率，目前在锻件、铸件表面开口检测领域有广泛性应用。

2.2 超声波检测

超聲波检测为最常用的NDT方法之一，其适用于工件内部各种质量缺陷的检测，该检测技术的运行原理是应用超声波在介质传导期间中会形成反射、折射等现象，而促使能量出现不同程度的衰减，对材料内部质量缺陷的存在情况做出较精确地判断。 超声波检测技术在应用期间更具精确性，且能较全面的检测出工件内部裂纹、气孔、夹碴等缺陷，但是该检测技术在应用期间对被检零部件材料质量提出了较高要求，规定其必须具有一定匀称性且在与缺陷相距3倍的近场区域，才能有效辨识缺陷，发挥自体技术优势。目前，该检测技术在锻件、棒料、板材内在缺陷检测领域有规模性应用。

2.3 射线检测

射线检测技术是应用X射线、γ射线以及中子射线在工件内传导过程中，由于在工件质量缺陷作用下会造成能量出现衰减，以胶片与荧光屏为载体，把强度不匀称的返回射线（工件存在质量确信时，造成其对能量吸收效果明显降低，进而在底片上有黑度差产生，同时在底片上部能够清楚的呈现出缺陷结构的外貌形态）直观性地呈现出来。射线对机体健康水平与生态环境均会造成一定的负面影响，因此在使用射线检测技术对水泵质量进行检测时，建议构建专门的隔离带，严格依照相关标准操作。射线检测的初始记录能在较长时间内完整保存且更容易辨识出质量缺陷类型、性质与严重性等，操作过程相对简单，但技术在应用期间会耗损大量资金，对人体健康造成伤害，因此多派遣专业人员进行操作。由于射线检测技术在质量问题定位、定性分析上占据一定优势，因此更易检出缺陷，目前在金属材料的板材及管焊缝检测领域应用较多，但管材、棒材不是该检测技术的适用对象。

3 超声波检测技术在水泵上的具体应用

利用超声波在流体中的传播特性来测量流量的方法。

（1）加强长度与位置的设定：选择有足够直管段长度位置，最好是新管道、无锈蚀、易于操作的地方。

（2）清除异物：尽量清除水泵管道表层杂物、防腐漆、泥浆与锈蚀等异物，最好使用角磨砂轮机打掉锈蚀，直至管道表层能够呈现出管道表面金属光泽位置。

（3）涂擦耦合剂：在传感器的发射面上涂上足够多的耦合剂（如：黄油、凡士林等），涂耦合剂的目的是排除传感器发射面与管道外表面之间的空气。特别提醒，应避免沙粒和杂物进入中间。水平方向的管道内壁上部有可能残存着一些气泡，在这样的管道上安装时应选择在与管道的侧面垂直相切的面上。

（4）传感器的安装距离：传感器的安装距离是在M25 号窗口中显示的数值，它是指2只传感器的内侧距离，要想准确测量，使用者应按照显示的距离数值安装传感器。

（5）传感器的安装方式：V方式安装传感器：V方式安装传感器是在常用的方法，一般建议在20 mm～300 mm的管道上使用，它有时被称为反射法。Z方式安装传感器：一般Z方式是在100 mm以上的管道上使用，它有时被称为直接法。W方式安装传感器：W方式通常被用在10 mm～100 mm的管道上。N方式安装传感器：超声波束在管道中折射两次穿过流体3次（3个声程），适用于测量小管径管道，N法通过延长超声波传输距离提高测量精度。

（6）检查安装：检查安装是指检查探头安装是否合适、是否能过接收到正确的、足够强的、可以使机器正常工作的超声波信号，以确保机器长时间可靠地运行。在显示器上有”R”出现，表示流量计工作正常。如果出现“H”时，则表示收到的信号比较差。如果出现“I”时，则表示没有收到信号。如果出现“J”时，则表示该流量计可能出现了硬件故障。静态校准零点：当管道内的液流完全停止时，流量计不会显示为“0”，而是有一个很小的“零点值”，此时就可以设置零点已达到精确测量的目的。统过M42 号窗口来完成此项功能。要求却认管道内的液流一定要完全停止流动后，进入M42 号窗口，按ENT 即可开始。

（7）结合质量检测记录内容，评估水泵运行工况质量。结合相关规范标准，对检测工作中所发现的质量曲线级别做出较客观的评价或处理，进而确定水泵运行参数是否与金属或非金属地下矿山主排水系统安全检验规范标准要求相匹配。

4 结语

加强水泵设备主要零部件的无损检测，一方面能维持水泵运行的安全性，也能有效规避水泵各种质量安全事故。企业无损检测相关人员在实践中应不断摸索无损检测的新理念、新工艺与新方法，将各种无损检测技术合理地应用于现实生产过程中，为矿山企业发展创造安全有序的环境，进而获得更大的经济效益与社会效益，实现持续发展的宏伟目标。

参考文献

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