无损检测技术在承压类特种设备检验中的应用

王滨

东营市特种设备检验所 山东东营 257091

尽管在生产的各个领域中都会使用承压特种设备，但是由于特种设备在运行时温度、压力等因素，会造成设备的不稳定，而且还会产生大量的有毒、有害等气体，特种设备运行时，需要工作人员按照流程科学操作，避免在运行时出现安全事故。目前，在对特种设备行业中的锅炉、承压类特种设备、压力管道等承压设备进行检测时，一般会采用无损检测技术，该技术具有检测精度高、破坏性小等优势。但是在应用无损检测技术时，需要根据设备的实际情况，采用针对性的方法，才能提升检测的精度，保证在检测时准确查找设备存在的问题，以此制定解决方案。

1 无损检测技术概述

无损检测技术就是在不影响被检测设备性能和结构的情况下，利用被测对象内部结构的异常和缺陷所产生的光、电、热、声等现象，运用现代化设备、技术，对被测物内部、表面、大小等性质进行检查、测试和定性。目前，无损检测技术已经成为反映国家工业技术水平的重要标志，因此，无损检测技术的重要性不言而喻。现今，在承压类特种设备中常用的技术手段有射线检验、液体渗透检验、声波检验、超声波衍射检验以及磁粉检验等，各检测方法应用环境和检测对象等存在一定的差异，在选择检测方法时，要根据实际情况进行选择，不能盲目选择。随着科学技术的不断提升，无损检测技术由无损探伤技术发展为无损检测，到现在发展成为无损评价。其中，无损探伤就是通过无损技术探测和发现缺陷，而无损检测不仅是对待测物的缺陷进行检测，还会对待测物的结构、性质以及状态进行分析和识别。现今，无损评价就是在无损检测的基础上，检测准确性和精度有所提升，并且能够获取待测物更加全面的数据信息，通过图像技术、自动化技术以及数据分析技术将待测设备的状态和性能信息更加全面形象地给出检测评价和分析，并且检测人员能够直观地查看待测件的实际状态，有助于定位缺陷点和不良点，加快定位问题点，提升检测速度。

2 无损检测技术在承压类特种设备检验中的应用

2.1 利用磁粉技术进行无损检测

这种检测技术主要用于磁性材料的检测，因为这种检测方式对于磁性锅炉有这较高的准确性，而这种方法一般被人称为“磁粉探伤法”。这种方法的原理是利用磁粉在物体表面呈现的状态进行判断锅炉表面是否存在裂纹，因为缝隙之间存在孔洞，所以磁粉在表面运作时会受到孔洞的阻碍，无法进行平整的传播，而磁阻力便会增加，使缝隙表面呈现漏磁场。因为漏磁场的大小决定因素有很多，所以充分利用磁粉进行操作便是最佳的方法。但是这种方法只是最早的无损检测方法，由于成本高等问题，几乎无损检测中它出现的次数逐渐变少。通常情况下，磁粉会用纯铁进行研磨最后使用，有些磁粉会添加荧光剂等其它化学药剂进行荧光化处理，这种制作方法的好处便是可以提升检测精准度。但是磁粉检测法需要员工有着熟练的操作手法，因为不熟练的操作方法可能会遗漏检测位置，从而带来安全隐患。因此，磁粉探伤法需要检测人员明白锅炉承压类特种设备材料与使用情况，同时要对检测位置保持干净、干燥的环境。并且对于操作手法也要准确无误，要做到容器表面与磁极之间留有缝隙，这样才能更好的使容器产生漏磁，同时可以防止缝隙之间漏磁过大。由于这种无损检测方法比较麻烦同时磁粉价格比较贵，所以这种方式目前使用频率较低。

2.2 射线检测方法

该检测方法在实际应用期间的原理就是利用射线穿透工件，射线在穿透过程中会因工件本身吸收和散射使强度减弱。如果承压类特种设备局部存在缺陷，构成缺陷的物质的衰减系数和容器本身材料的衰减系数存在差异，这样就会导致射线强度存在差异，这也就是判断承压类特种设备是否存在缺陷的依据。出现这种明显差异，工件后方的X光感光胶片感光程度将会发生显著改变，通过处理后，缺陷部分和正常部分的影像也会存在明显差异，主要表现为黑度上存在差异。对比度不同形成的影像能够帮助检测人员判断工件缺陷信息。这一检测方法的应用范围十分广泛，主要应用在承压类特种设备制造时的焊接接头检测，以及定期检验过程中用超声波无法对缺陷进行定性的情况下，用射线辅助进行检测验证。射线检测的主要优点就是检测效果直观，而且方便记录，可以更好地完成对压力容器中夹渣、气孔等各种不同类型缺陷的检测。其缺点就是对面积类型的缺陷的检测效果差，如果在检测时，照相角度不合理，容易出现漏检问题，以及检测厚度受到射线穿透力的限制，而且检测的速度较慢，对检测人员及检测周边的环境有伤害，需要采取相应的防护措施。

2.3 超声波探伤技术

超声波具有在介质传播过程中会表现出衰减的特性，超声波探伤技术就是借助超声波的这一特性来完成设备缺陷的检测的。另外，超声波的穿透性极强，能够穿透很厚的钢板及焊缝，这是超声波探伤技术能够在承压类特种设备检验中广泛应用的另一个主要原因。而且，超声波探伤技术具有检测精度高、技术指向性好、探测速度快以及穿透力强的特点，使得该技术还被广泛地应用在碳钢、压力容器锻件、大型箱壳体以及管材等方面，能够识别出内外部缺陷、焊接不良以及裂纹等缺陷。此外，超声波对人体没有辐射伤害，同样促进了超声波探伤技术在承压类特种设备检测领域的发展。

2.4 渗透检测

渗透检测技术借助荧光染料，或者使用具有附着能力的染料进入到工件内，利用显像剂通过液体毛细，对工件存在的缺陷进行检测。该方法一般应用在有色金属、陶瓷等非金属材质，可避免染料附着在材质表面或内部。通常情况下，在环境温度低于250℃，奥氏体不锈钢材料进行焊接时，可采用渗透技术对焊接部位进行检测。与磁粉检测方法相同，在检测时需要对焊接位置出现的裂纹、气孔以及氧化斑等具有开孔特性的缺陷进行检测。渗透检测技术具有的优势为：可以在隔绝水、电等条件下，在户外完成对设备的检测。而该方法的缺点主要是无法对设备内部存在的闭合型缺陷进行检测。以我国某石油焦电站锅炉为例，该锅炉额定蒸发量、额定出口压力与额定出口温度分别为220t/h、9.8MPa、540℃。首先，可对其外观进行检查，主蒸汽管道、汽包以及受热面为重点观察对象；其次，需对其重点部位进行打磨抛光处理；最后，针对此特种设备，选择使用渗透检测以及磁粉检测这两种无损检测方法，后发现其存在损坏现象。利用渗透检测，发现汽包管座角焊缝有裂纹存在，为疲劳裂纹；发现汽包省煤器再循环管孔有多处裂纹存在，为疲劳裂纹。利用磁粉检测，发现主蒸汽管道有裂纹存在；发现左侧水冷壁集箱封头焊缝有密集裂纹存在，为焊接裂纹。

2.5 无损检测时间的合理确定

承压类特种设备的无损检测，可以根据检测目的、检测材料和检测结果，确保检测时间符合规范要求。一般承压类特种设备的检测时间安排在材料热处理后，例如，某些设备材料表现为裂纹延迟倾向，依据检测要求，设备需要将检测要求安排在焊接后的24h内。另外，对于待测件的设备材质和厚度不同时，检测的时间也会存在较大的差异。目前，业内对于碳钢的检测多是选择磁粉技术进行无损检测，而对于不锈钢以及其他厚度较大的构建也多是采用超声波探伤技术进行检测。操作人员会根据材质、厚度及环境参数进行确定检测时间，以确保检测结果的准确度。

3 结语

随着科学技术的不断创新和发展，未来无损探伤检测技术在承压类特种设备检测领域内应用的将会更加广泛。尤其是，无损检测技术能够在不破坏产品和设备的情况下，完成全面、便捷、可靠、经济的检测。诸多的技术优势，将会进一步加快无损检测技术的发展。对于检测单位和企业，在进行承压类特种设备检测时，需要注意结合被检测设备的结构、尺寸、材质等特征进行检测技术选择。一方面，是对被测试件的结构和材质方面的保护；另一方面，选择合理的检测技术，从而确定被测试件的检测时间、环境因素等。此外，要加强多种检测技术的综合应用，通过将多种检测技术的融合，不仅有助于提升无损检测技术的精度，还能够能够促进新型检测技术的发展。