胡小波
广西壮族自治区特种设备检验研究院来宾分院 广西来宾 451300
摘 要：本文对承压类特种设备所用到的无损检测技术进行了简单的分析，介绍了常用的无损检测技术手段，在此基础上对无损检测技术的应用范围及应用特征进行了探讨。
关键词：承压类特种设备 无损检测技术 应用范围
1.引言
承压类特种设备指锅炉、压力容器、压力管道等危险设备。其制造和使用都受到国家质检部门的监督。随着工业化进程的发展，该设备的使用越来越高，并朝着高温、高压、大容量设计方向不断发展。在实际使用过中承压类特种设备存在着巨大潜在风险，因此对其进行无损检测有着十分重要的作用。
无损检测技术主要是以现代科学发展作为依据，在不破坏检测对象的前提下，通过物理或化学手段，借助专业的仪器设备和配套的科学技术，按照相应的技术要求，以高灵敏和高可靠性的技术检查被检工件内部及表面的结构、性质和状态，并对检测结果进行分析和评价。
2.无损检测技术的分类
无损检测技术根据承压类设备在制造和使用中的不同分为不同的检测方法。在制造过程中，利用无损检测对其焊接质量和加工成型进行控制是非常必要的，尤其是在焊接工艺中，对焊缝通常实施超声检测或射线检测，根据制造工艺、焊缝系数、工作载荷、工作压力、工作介质、材料强度、钢板厚度等的不同选择相应无损检测方法。在使用过程中，主要有局部抽查与100%检测，对承压类特种设备焊缝实施渗透或磁粉检测。
2.1 磁粉检测
磁粉检测是现阶段应用最为广泛的无损检测技术之一。其工作原理是铁磁性材料被磁化后，使不连续性工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，施加在工件表面的磁粉被吸附，形成目视可见的磁痕，从而显出缺陷的位置、大小和形状。
磁粉检测可检测铁磁性材料表面和近表面的裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等尺寸很小，间隙极窄，目视难以辨认的缺陷。也可以对加工的原材料、半成品、成品以及在役的零件进行检测，还能对板材、型材、管材、焊接件、铸钢材及锻钢件进行检测。
2.2 渗透检测
渗透检测是液体基于毛细管作用。工作原理是工件表面施加荧光染料或着色染料的渗透液后，在毛细管的作用下，经过渗透，使渗透液渗透进表面的开口缺陷中去；除去工件表面多余的渗透液后；再往工件表面施加显象剂，同样在毛细管的作用下，显象剂吸附缺陷中的渗透液，导致缺陷处的痕迹被显示，快速检测出缺陷的形态及分布。
渗透检测可检查金属与非金属材料表面的开口缺陷。其不受化学成分和结构限制，可以检查磁性或非磁性材料；可以检查焊接件或压延件，还可以检查机械加工件。渗透检测还不受缺陷的形状和方向限制。只需一次渗透就可以把工件表面的各种形状、各个方向的缺陷全部检测出来。但渗透检测也有局限性，它不适用于检测表面是吸收性的材料。
2.3 超声波检测
超声波检测主要是利用超声波在金属介质中传播时产生衰减，遇到不连续产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。因为该检测具有高灵敏度、指向性优、穿透能力强、快速检测等优点。所以在特种设备检测中被广泛的使用。
超声波检测可对焊缝内部埋藏缺陷进行检测，当试件外部被保温层覆盖时，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，也常用该检测方法。它可以检测材料厚度、硬度、淬硬层深度、残余应力等，但是表面粗糙、结构复杂的零件以及表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷无法被检测出来。
2.4 射线检测
射线检测是当X射线或γ射线穿透试件时，部分射线的厚度发生变化，根据射线变化产生的函数关系式，以底片作为记录缺陷方式的方法。
射线检测主要检测厚度小于12毫米的对接焊缝内部缺陷，主要是因为超声波法在薄板中的检测难度大。对于不能进入的承压类设备内部及不能应用超声法检测的球形压力容器实施射线检测。射线检测也常常用于超声法检测所发现缺陷的复验工作中，以便于对缺陷实施进一步确认，能够更好的为设备返修提供有力依据。
2.5 涡流检测
涡流检测的理论依据是电磁感应现象。金属导体在交变磁场下产生涡流。根据涡流大小和分布，可检测出铁磁性和非铁磁性材料的缺陷，也可测量膜层厚度和工件尺寸，以及导电材料一些物理性能。
涡流检测通常应用于检测压力容器换热器和换热管焊缝的表面裂纹以及换热管的腐蚀状态，对非磁性换热管应用常规涡流检测技术实施检测，对磁性换热管应用远场涡流检测技术实施检测，主要是为了发现壁厚均匀减薄、点蚀、穿孔等缺陷。
3.无损检测方法的选用原则
任何一种无损检测方法都有适用范围和局限性，选用方法时应慎重考虑。只能够检测表面开口缺陷的方法有渗透检测。表面开口缺陷和近表面缺陷的检测手段有磁粉检测和涡流检测。磁粉检测只能用于铁磁性材料，涡流检测只能用于导电金属材料。检测任何位置缺陷的无损检测方法包括射线检测和超声波检测。但超声波检测对表面及近表面缺陷的检测能力远低于磁粉、渗透和涡流检测。
当选用同一种无损检测技术按不同的手段进行检测时，如果检测结果不同，按危险度大的评级；当选用两种或两种以上的检测方法对设备的同一位置进行检测时，应按各自的方法评级。
4. 无损检测技术的应用
4.1 无损检测与破坏性试验相结合
无损检测的最大特点是在不损伤材料的前提下进行检测，所以当工件实施无损检测后，检查率可达100%。但不是所有的都能够进行无损检测，其自身还有局限性，某些项目仅能够采用破坏性试验。因此，目前无损检测不能完全取代破坏性试验。要对设备做出全面准确的评价，必须要把无损检测与破坏性检测相结合起来加以综合评价。如，为判断液化石油气钢瓶的实用性，除完成无损检测外还要进行爆破试验。
4.2 把握实施无损检测的时机
根据无损检测的目的来把握实施无损检测的时机。如，锻件的超声波检测一般安排在锻件和粗加工后进行，钻孔、铣槽、精磨等要在最终机加工前进行。因为此时平面较为平整，耦合性较好，发现质量问题也容易，造成损失也较少。例如要检测高强度钢焊缝有无延迟裂纹，应在焊接24h以后进行检测；要检查热处理后是否发生再热裂纹，应在热处理之后进行。把握实施无损检测的时，检测才能顺利完成。
4.3 综合运用各种无损检测方法
在无损检测实施过程中，要认识到每种无损方法都有其优缺点，不是任何一种无损检测方法是万能。因此，在无损检测方法选择中，不要只采取一种无损方法，而尽可能地采用几种方法相结合，以得到更全面的信息。例如超声波检测对裂纹缺陷的检测灵敏度较高，但定性不确定，而射线检测对缺陷的定性比较确定，两者配合使用，能保证检测既灵敏又准确。此外还应利用无损检测以外所得到的信息，利用有关材料、焊接、加工试件工艺的相关知识综合起来加以分析和判断。
5.结语
承压类特种设备通常存在着潜在危险性，保证其安全、稳定运行是非常有必要，这就需要做好各方面的检测技术工作，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分析，对实际的特种设备无损检测工作具有一定的参考价值。
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