付田甜
大庆油田工程建设有限公司工程技术 黑龙江省大庆市 163000
摘要:我国有着强大的工程应用背景,制造业均处于世界先进水平,在世界上占有重要地位。而无损检测技术的出现让它在国家的安全和民生等重大项目领域上有了重大的突破,大型机械设备,运输设备,制造设备,航空航天和海洋工程机械等方面的自治水平得到了很大提高,就此为了进一步促使国家可持续发展,行业所采用的无损检测技术必须跟上总体经济发展目标这一态势。
关键字:无损检测;未来发展;行业技术;
前言:无损检测是指由设备内部结构发生异常或缺陷引起的热,声,光和电反应,而无损检测技术出现,很好地对设备各个性能进行了有效地评估。无损检测作为工业生产中重要的技术手段,其重要地位日益突出。当前,无损检测有超声检测,射线检测,声发射测试(AE),泄漏测试(LT),激光全息测试(HNT)等技术。本文从我国无损检测技术的发展状况出发,探讨无损检测领域的应用和发展,从而进一步总结无损检测的未来发展趋势。
一、我国无损检测技术的发展状况
我国的无损检测技术在1950年代初期,就被军事工业(尤其是航空航天业,例如沈阳飞机制造厂和科研机构)等领域应用。在1970年代和1980年代,中国的无损检测技术发展迅速,例如:有中国模仿国外的X射线机,独立研究60Co,192Ir和其他Y射线源,独立开发超声波探伤仪,粒子探伤仪,家用荧光磁粉的开发和推广,自乳化和后乳化的荧光渗透剂的生产等。此外新的无损检测技术,如激光全息术和激光超声,红外检测,泄漏检测等检测方法的出现也对检测方法提出了更高的要求。自1980年代以来,中国的经济体制改革不断发展,特别是加入WTO后,中国的无损检测技术进入了鼎盛时期。传统测试方法技术也在不断缩小与世界先进国家的差距,并且某些方面达到了世界先进水平,成为了产品制造质量检查和在役检查中使用最广泛的无损检测方法。
二、无损检测领域的应用和发展
1.射线检测技术
1.1射线检测技术的应用。如若操作者识别波的能力有缺陷,该缺陷可能仍然被遗漏,导致测试更难以评估。因此,测试需要很高的操作细节,主管人员需要掌握和观察所有这些细节,提升自身的识别波的能力,得到更加高效的测试评估效果。例如,在射线检测中,完成射线照相底片处理之后和开始进行底片评估之前,主管应要检查底片的黑度,图像质量是否良好。指示器是否符合检验的标准,图像质量指示器,重叠标记,中心标记以及覆膜编号是否完整,放置位置是否正确,覆膜焊缝的图像清晰度是否满足覆膜检查要求等[1]。目前,射线照相检查主要用于机械[1],造船,航空航天,石化等领域的铸件和焊缝的检查,一般不适合于锻件的检查。
1.2.射线检测技术的发展((1)最常用的人工缺陷是导线图像质量指示器,就形态而言,焊丝和焊接缺陷之间存在很大差异,穿过图像质量指示器的金属线的射线的衰减与焊接缺陷的衰减非常不同,并且膜上图像的黑度也非常不同。通常,焊接缺陷的黑度大于基材的黑度,并且图像质量指示线的黑度小于基材的黑度该线是可识别的并且大多数实际的焊接缺陷都在焊接金属中。(2)将来要应用的技术。1994年,Harold Berger在美国"材料评估"协会出版的"射线照相无损检测趋势"中提出,在20世纪最后10年和21世纪初,以下技术将被广泛使用:①数字技术正在制造X射线实时检查系统,在役检查和过程控制。②计算机射线照相检查系统,具有数据交换和无损检测工作站。③小型,低成本的CT系统。④用于微焦点放大成像的X射线成像检查系统。⑤小型高灵敏度X射线照相机。⑥大面积光电导X射线照相机。
2.超声波检测
2.1超声波检测应用:利用超声波在两种具有不同声阻抗,反射,折射,传输和波形转换等的介质的界面上传播,伴随超声波的衰减,完成借助探头产生的声波,它可以检测工件内部是否存在缺陷,并对缺陷进行定位,定性和定量。目前,超声检测主要用于锅炉,压力容器,压力管道等特殊设备的管道,板材,铸件,锻件和焊缝的检测[2]。
2.2超声波检测技术的特性(1)标准反射器检测质量。标准反射器检测质量是指能够在特定检测范围内的最大声程下找到指定尺寸和形状的标准反射器。(2)测试的完整性。实际的焊接缺陷比测试块中的标准反射器复杂得多,其位置不确定,并且声波的反射也非常不同。
必须通过搜索过程找到实际的焊接缺陷,主要包括扫描声束是否覆盖整个检查区域,检查的`面''和`侧面''的数量是否符合要求,是否焊缝加固是否磨光,以及扫描方法是否完整。实际上,要使符合声能要求的声束在便于检测各种实际缺陷的方向上通过整个检查区域。
2.3渗透率检测
渗透率检测:将溶解有色染料或荧光染料的渗透剂涂到工件表面后,渗透剂利用毛细作用渗透到表面开口的缺陷中,并保持规定的时间之后,使用清洁剂去除被测工件上多余的渗透剂,然后在干燥后涂抹显影剂,显影剂将吸引渗透剂进入缺陷并在工件表面形成缺陷痕迹。在光源下,显示缺陷处的渗透剂痕迹。目前,渗透测试主要应用于表面开口缺陷的检测,该缺陷可以检测铸件,锻件,焊接件等金属材料,以及陶瓷和塑料等非金属材料[3]。
三、无损检测的未来发展趋势
1.开发基于信息的智能无损技术利用。当前开发的晶圆传感器技术,结合微电子技术和高性能计算机,应该能够生产集成(综合),信息系统功能和智能测试设备。由于当前的图像处理和自动图像识别技术已经相对成熟。
2.质量意识和更强的意识。除了长年被国外的无损检测仪器制造商打压下,只有采用适应中国市场的灵活营销策略,进而促使仪器制造商质量得到保障。目前,困扰我国无损检测设备市场的主要问题,产品大多是重复性的,而且分散,研发投入不足。为了改变这种状况,国内无损检测设备的研发部门必须能够走出去并与一些科研部门合作,了解用户的需求,才可以更高技术平台上开发能够满足工程需求的仪器和设备。例如,核电和高铁发展迅速,对测试质量和测试可靠性的要求非常严格,这给仪器制造商制造了一个绝佳的表现机会。
3.积极满足一些新的应用领域。在大力发展水电的同时,有必要发展风电和核电产业。因此,在风力涡轮机叶片,变速箱,转子轮毂和电气设备的无损检测和监控中将面临挑战,以风力发电为例,如何维护和检查80米或更高高度的涡轮机涉及一系列新软件和新设备,需要提前研究[2]。
4.无损检测过程和方法控制的流程重视。主管应非常熟悉相关无损检测方法,测试程序,步骤,过程方法和特定的操作要领,并且应非常熟悉测试的特定要求。主管只有在确认合格后才能继续进行下一个步骤。例如,在开始测试之前,主管应检查探头和测试块的选择是否正确,质量调整是否符合标准要求等。除此之外,检查现场或项目部门的人员配备情况。测试地点或项目部门必须配备质量负责人,技术负责人,检查负责人或代理商,以及公司的任命文件;有关负责人员的技术水平和无损检测合格证书的水平应符合要求。
5开发更加科学合理的验证和评估系统,并促进第三方测试和验收机制尤为重要。目前,我国的制造业已经接受了越来越多的工业外贸订单,跨国公司也在中国建立了直接生产工厂。这种客观情况也提出了我们进行第三方检查的必要性,这可以避免施工单位的自觉。检验的缺点可以真实地反映产品和项目的质量,同时可以降低检验方和业主的成本,保证检验的效果和检验的公正性。在这一领域,无损检测协会应该是非常有用的,并且应该积极准备。
6.一些无损检测的关键环节,应实施边监督。在检查过程中检查相关证人材料的真实性。对非破坏性试验的监督检查不仅要确认试验报告的正确性,质量和评价结果的正确性,还要判断试验的真实性。测试报告中的信息来自原始记录,当发现测试报告中的信息与原始记录不一致时,可能存在严重的质量问题,其中测试数据被伪造,甚至在没有进行测试的情况下发布了报告的可能都有[1]。
结束语
鉴于以上所述,认为在进行设备的监督检查过程中,对于无损检测质量的监督控制,相信除了具备良好的技术能力和认真负责的工作条件外,监督检查人员还必须具有无损检测资格,帮助人员前往现场检查操作过程,了解操作员的技术水平和实际工作条件,才能进一步开发新的应用领域,如基于信息的智能无损技术利用,还有更加科学合理的验证和评估系统出现,进而促使无损检测的未来发展趋势逐渐走向更好。
参考文献
[1]中国就业培训『技术指导中心.无损检测员[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2010.
[2] 冯剑飞,耿荣生,邬冠华,等. 机体飞行载荷疲劳试验中的声发射特征分析[J], 机械工程学报,2010,46(8):6-10
[3] 夏纪真 ,广东省无损检测技术发展的新趋势,《无损检测资讯网》,www.ndtinfo.net
[4] 耿荣生,第 17 届世界无损检测大会概况及其所揭示的无损检测技术发展方向[J].无损检测, 2008:10-14.