特种设备常用无损检测方法综述--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

特种设备常用无损检测方法综述

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：曹亮

[导读] 摘要：近年来，社会发展迅速，特种设备是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器（含气瓶）压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。

        (山东冶金机械厂有限公司山东淄博 255200)
        摘要：近年来，社会发展迅速，特种设备是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器（含气瓶）压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。特种设备是与人民群众生活密切相关,是国民经济建设的重要基础，确保其安全运行，对于保障人民群众生命财产安全，促进经济发展和社会稳定至关重要。为确保特种设备安全运行，我国颁布相关法规，监督管理其设计、制造、安装、改造、修理、检验、检测和使用等过程。无损检测作为一种必备的有效质量检测手段，对特种设备各个环节的质量控制和安全使用极为重要。随着新型材料和复杂结构的出现以及无损检测应用的推广，各行业对无损检测技术水平也提出更高要求。例如超声检测，在实际检测前需要制定一份高效准确的检测工艺，其中包括探头的选取，需通过对所有探头的实践验证来确定，显然是不现实的。对于如何能低成本、高效率、高准确度的确定最佳探头，计算机仿真软件显示出其强大优势。仿真软件可以对无损检测过程进行模拟仿真，通过与实际检测对比验证，指导确定最佳检测工艺。CIVA软件是20世纪90年代法国原子能委员会开发并最初应用于超声无损探伤方面的仿真软件。它集成了数据处理、图像显示和过程模拟工具，在数据分析、性能验证、探头设计和培训等方面广泛应用。经过多年的研究，CIVA最终集成了UT、RT、ECT等多个模块,功能越来越强大。CIVA是应用于无损检测的专业仿真平台，它的计算时间较短，满足工业上对复杂件缺陷准确检测的需求，指导、优化检测工艺，预测在实际的无损探伤工作中的检测能力。CIVA仿真平台在特种设备的无损检测领域拥有广泛的应用空间。
        关键词：特种设备；常用无损检测；方法综述
        引言
        结合载荷运载形式的差异，起重机械的主体结构也存在着较大的不同。主体结构包括多种钢结构件，在钢结构各个功能部件中安装着一系列的电气结构，包括操作、控制、驱动等类型。这些结构部件往往是用金属材料加工制作，采用焊接或者螺栓等方式联接这些金属结构。在无损检测技术选择中，需要综合考虑其中机械材料、焊缝以及零部件容易出现的缺陷类型等因素。
        1无损检测对生产压力容器的作用
        1.1工艺上取得进步
        无损检测对生产压力容器具有积极的作用，其中在生产工艺方面，无损技术推动了生产工艺的进步和发展。无损检测技术在压力容器生产制造的过程中可以非常快速和准确的发现生产中出现的问题，并且为之提供有效的解决方案，为及时解决问题提供了非常便捷的方式。这就在很大程度上推动了压力容器生产的制造工艺。例如在焊接接头，这样的问题虽然微不足道，但是如果因为这一点小问题导致整个施工工艺不完整，就很难再解决问题。而如果利用无损检测技术，它可以帮助解决这一问题。无损检测技术可以轻而易举的发现其中的问题所在，并且还可以保证类似的问题不会再出现，这样，压力容器的生产工艺就可以得到提高。
        1.2降低生产成本
        在以往的压力容器制造的过程中，产品经常会出现不符合要求的现象，而导致整个企业的信誉降低，从而影响到企业内部的人力和财力。而在制作的过程中，利用无损检测技术，可以很大程度上降低容器生产的成本。无损检测技术可以在压力容器生产的过程中，非常快速精准的发现问题，然后企业可以通过问题所在原因，制定相关的解决方案，这样就可以避免问题造成的众多不利影响，有效的减少企业的生产成本。
        1.3提升产品质量
        在以往压力容器生产制造的过程中，有一道生产工序非常容易出现问题，而一旦出现问题就会影响整个产品的质量。而如果在生产的过程中利用无损检测技术就可以对整个生产流程进行检测和控制，在产品进入到下一道工序的时候对其进行全面的检测，以保证产品的质量合格，从而极大的提升了整体的产品质量。除此之外，压力容器无损检测相对于传统的生产制造有非常高的优势，压力容器在生产和制造的过程中应用无损检测技术还可以改善以往的生产条件。
        2起重机械无损检测技术
        2.1目视检测
        通过目视检测的实施，可以对起重机械各个功能部件与整体性能有效的检测。一般情况下，包括机械部分与电气部分两个方面的内容，前者包括测量结构几何尺寸、检查其表面质量、开展载荷试验等；后者则主要是检验电控装置、保护接地、信号电路等。其中，量具测量、机构试运行等都是经常用到的检验技术。
        2.2声发射检测
        本种检测技术实施过程中，需要将传感器布置于起重机械的关键部位，通常选择的部位具有较大的设计应力值或者腐蚀、裂纹等容易出现问题的。之后将一定的动载和静载施加给起重设备，起重机械保持静止或者正常运行状态，这时会有应力波信号从腐蚀、裂纹等缺陷源发出，通过科学处理信号，将产生声发射信号的区域给显示出来，借助于频谱分析技术，能够有效分析起重机械的整体安全性。实践研究表明，相较于其他无损检测技术，声发射技术可以实时动态连续开展，不仅能够检测缺陷是否存在，还可以有效判断缺陷的活度，继而促进起重机械安全监测工作的顺利开展。
        2.3射线检测
        射线检测技术主要实施于起重机制造安装阶段，很少用其来检测在用设备。因为利用钢板材料制作起重机械，相较于其他承压设备，具有较薄的壁厚。因此，借助于常规X射线，就可以有效检查起重机械的焊接质量。其中，部件、钢板的对接焊缝为射线检测的对象，这些钢板与部件一般具有均匀的厚度和规则的形状。检测实施过程中，胶片类型、增感屏材料、厚度以及管电压、曝光时间等因素需要紧密依据被检对象的具体情况和相应的标准规范来合理选择，这样得到的底片方符合相关要求。依据相应标准科学评定底片，进而对其质量等级进行合理确定。射线检测方法是压力容器检测方法之一，与超声波检测方法一样，也是常见的无损检测方法。其工作原理为：利用射线进行工件的穿透检测，一旦发现遇到阻力，就说明压力容器中存在着缺问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

主要是因为该缺陷构成物质的阻力系数和工件组成的物质阻力系数有所不同，因此，射线的强度就会有所不一，二者之间会存在较大的差异，这就是判断缺陷是否存在的依据。当这种明显的差异产生时，工件后方的X光感光胶片的感光程度也随之变化，处理后可以发现，工件正常部分与缺陷部分的影响是不同的。主要体现在黑度的不同，从而帮助检验人员进行工件缺陷信息的判断。这种检测方法应用范围较广，大多应用在压力容器制造过程中焊缝检测中。优点是检验效果比较直观，而且检测结果也可以直接进行保存和记录，能够更好的进行气孔、夹渣等缺陷检测。缺点则是对于面积类型的缺陷检测效果较差，若是照相角度不当，很容易出现漏检等问题。
        2.4磁粉检测和渗透检测
        研究发现，起重机械检测中，非常重要的内容为表面裂纹与近表面裂纹，根据相关规范要求，禁止有裂纹存在于起重机械的钢结构、零部件以及焊缝表面。因为钢材是大部分起重机械的构成材料，因此，在实际无损检测中，会经常使用到磁粉检测技术。在磁粉探伤实施之前，需要科学清洁与干燥处理受检表面，避免有油脂、铁锈等杂物存在于表面。通常情况下，主要采取打磨处理法，打磨之后工件表面的粗糙度需要符合要求。科学测试工件灵敏度，符合要求后，就可以磁化检测工件，通常进行2秒左右的磁化时间即可，将一定量的磁悬液添加过来，保证磁粉具有均匀的浓度，且磁悬液需要有一秒的停止施放时间后，磁化工作方可以停止。为了使漏检率得到有效降低，可以两次磁化检测每一个受检区域。在磁痕上粘上胶带纸，之后揭下并保存带有磁痕的胶带纸，以便对焊缝缺陷程度进行科学判断。如果在比较昏暗的环境下开展检测，没有良好观察条件，选择的荧光磁粉需要具备较高的灵敏度。裂纹是起重机械的主要检测内容，表面开口裂纹具有最大的危害。
        3强化锅炉压力容器无损检测的质量管理方法
        3.1保证检测质量符合相关规定
        锅炉压力容器或多或少都会有一些缺陷，并不存在完全没有缺陷的产品。为此，相关部门对其质量检测也具有较高的要求，同时也提出了一系列的规定，其中存在的缺陷只要能够在规定中允许范围内，就可以断定为合格产品。然而一旦出现严重的缺陷问题，就会断定为不合格产品，以此来决定是否返修或者报废。在对其检测时，应当深入了解其相关规定，并且对其进行自检、专业检测、相互检测等多种方式进行共同检测，并且有专业人员进行检测工作，进而为锅炉压力容器无损检测提供保障。
        3.2检测方案的制定
        在进行锅炉压力容器检测时，需要较高的技术，是一项比较复杂的工作，为此需要制定良好的检测方案。就目前而言，对其检测的方法比较多，然而这些方案各有各的特点，每一种方式都不能够适应全部的缺陷检测，比如超声波检测适用于钢板分层和钢板折叠等问题，然而针对奥氏不锈钢表面产生的问题进行检测应当使用渗透检测。在方案定制前，应当对需要检测的锅炉实际状况进行详细的分析，对产品规格、生产标准等进行了解，同时结合锅炉的材质、设计以及工作环境等因素以此来制定出最相应的检测方案。
        3.3选择相适应的检测设备、设施和器材
        在开展锅炉压力容器检测的工作中，使用相关设备、设施以及器材都是不可或缺的，在选择这些设备器材的时候，需要结合相关检测方案和实际情况来选择最合适的检测器材，并对其进行前期检查，进而保证所选的设备能够正常运行，一方面确保检测结果的精准性；另一方面能够保证检测人员的人身安全，在此基础显示出锅炉的真实情况。
        3.4保证检测人员具有相关资格
        在锅炉的检测工作中，检测人员专业素质直接影响着锅炉检测的质量效果，若是工作人员对检测方案不了解，也就不能够严格按照制定的方案进行检测，为此导致检测结果不准确，严重时将会造成人员伤害。为此，在检测的过程中，应当对工作人员资质进行严格要求，确保该人员具有锅炉检测能力，对于用人单位而言，为了满足锅炉不断更新的需求，应当结合锅炉的实际情况对其检测工作人员实施培训工作，以此来确保检测人员技术方面是否满足检测要求。
        3.5确保检测结果的可追溯性
        在进行检测的中，需要对检测过程实施全过程跟踪记录，为检测结果的可追溯性提供保证，其中包括检测详细记录、检测报告、质量控制、记录保管等相关内容。通过对检测结果实行可追溯性记录，可以使检测工作效果控制在方案标准范围内，促使检测中的各项环节能够满足预先制定的方案要求，进而保证检测质量。
        结语
        实际上，正确选择检测方法尤为重要，无损检测方法应用的就比较广泛，该类方法无需损坏器件等就能进行检测，具有检测效率快、便捷、可靠等优点，在一些压力容器的检验检测中更为常见。然而，在实际应用过程中，如果不能正确选择无损检测方法，或者是不能有效的进行综合运用，很难起到理想的应用效果。所以，在实际进行压力容器的检验检测时，应当注意无损检测方法的正确选择与综合运用，对于不同检测方法进行互相弥补，进而提高压力容器的检测质量，确保压力容器检测的安全性与经济性有所提升，使得压力容器得以正常运行。
        参考文献:
        [1]苏宁.试论锅炉压力容器检验无损检测技术[J].电子测试，2018（14）.
        [2]王新梅.压力容器无损检测新技术探讨[J].设备管理与维修，2017（6）：117-118.
        [3]刘亮亮.略论磁粉检测技术在压力容器检验中的应用[J].化工管理，2017（31）：36.
        [4]李东东.压力容器无损检测方法的选择[J].化学工程与装备，2017（8）：255-256.
        [5]王巍，马骏.浅析无损检测方法在压力容器检验中的综合应用分析[J].科技创新导报，2018，15（17）：75+77.