浅谈无损检测技术在特种设备检验中的运用 王微微

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:王微微
[导读] 摘要:在特种设备检验过程中将产生大量实时数据,这些数据需要快速共享或传输以实现有效运行。
        五常市特种设备检验所  黑龙江五常  150200
        摘要:在特种设备检验过程中将产生大量实时数据,这些数据需要快速共享或传输以实现有效运行。这需要超强的计算能力以及随时随地信息传输。数据传输速率是无损检测技术的首要优势,使检验工作能够更快、更精确得到结果。传统的检测方法往往会因为漏检缺陷而导致一些事故,带来巨大的经济损失和人员伤亡,因此不能满足检测要求,但是各种无损检测技术的应用能够有效地解决这一问题。无损检测技术的应用,先进的检测方法和检测速度直接体现出一个企业的竞争力。本文主要从无损检测技术的含义与特点入手,针对无损检测技术在特种设备检验中的运用的重要性以及其技术的具体应用进行了分析研究。
        关键词:无损检测技术;特种设备检验;应用
        引言
        无损检测技术在我国工业发展中具有非常重要的地位,它的发展促进了我国工业的快速发展。自新中国成立以来,我国的特种设备的无损检测队伍得逐渐发展巨大,改革开放以来,我国不断引进和学习西方先进的检测技术,培养了大批专业的无损检测队伍。依照《特种设备安全法》,特种设备定期检验由核准的特种设备检验机构进行检验。定期检验中无损检测是其中重要一项检测项目,虽然我国特种设备培训教育规模不断壮大,特种设备无损检测人员队伍迅速发展,但是绝大部分从事简单的实际检测操作,总体缺乏较高专业素养的人才以及长期从事前沿检测技术研究的科研人员。因此,我国的特种设备无损检测技术发展水平还处于初级阶段,相对于发达国家还有很大的距离。
        1 无损检测技术的几个特点
        特种设备关系着人民群众的生命财产安全。在经济又快又好的发展下,我国特种设备已逐渐向高参数、高智能、高可靠性发展,在特种设备设计生产中,大量新产品、新材料、新工艺也得到了广泛应用,这就对特种设备的检验检测提出了更高要求,检验检测的效率、可靠性、技术水平都需要不断提高,检验检测必将从传统的方式向互联网、大数据、人工智能发展。
        无损检测技术具有以下几个特点:一是非破坏性,也就是说做检测时,对于被检测对象的使用性能不会造成损害;二是全面性,这主要是因为检测具有非破坏性,所以必要时可对被检测对象实施全面检测;三是全程性,破坏性检测通常只是针对原材料实施检测,如机械工程中比较常用的拉伸、压缩、弯曲等,而对于产成品与在用品,如果不准备让其继续使用,否则不可以实施破坏性检测,而无损检测由于其不损坏被检测对象的使用性能得到广泛应用。因此,它一方面能够制造用原材料,各中间工艺环节、再到成品的全面检测,另一方面也可以检测服役中的设备。本文就无损检测技术在特种设备检验中的运用做以下几个方面的阐述。
        2 磁粉探伤技术的运用
        铁磁性金属工件完全磁化后,若是有缺陷如裂纹、夹杂物等将出现漏磁场,磁粉吸附的漏磁场,按照分布可以很容易地确定工件上的磁粉存在的缺陷,操作比较简单,易于实现,在实际工作中,工件可以使用在强磁场或通大电流量的地方实现工件的磁化,而且通常采用具有颜色的磁粉与或荧光磁粉探伤,通过磁粉探伤仪来操作,广泛用于检验特殊设备半成品和成品的检验,或者是在使用一段时间后防止疲劳损伤的测试等。磁粉探伤是一种比较先进的检测技术,仍处于发展的初级阶段,仍有诸多方面需要进一步的提高和完善。
        3 射线检测技术的运用
        射线检测是无损检测的一个重要专业门类,工业上应用的射线检测技术主要使用Χ射线、γ射线和中子射线,其中使用得最广泛的是Χ射线照相检测。射线检测的原理是利用被检测件对透入射线的不同吸收,从而检测零件内部的缺陷。其适用于各种熔化焊接(电弧焊、气体保护焊、电渣焊及气焊等)的对接接头及铸钢件的检测,在特殊情况下也可用于角焊缝和其他一些特殊结构试件的检测。但其对于钢板钢管、锻件以及钎焊和摩擦焊等焊接接头的检测则一般不适用射线检测是通过对底片这一可长久保存的记录介质的观察,来获取缺陷的直观图像,从而对缺陷的性质、数量、尺寸和位置做出准确判断。射线检测法对不同类型的缺陷检出能力不同。那些形成局部厚度差的缺陷比较容易检出,有较高的检出率,比如对气孔和夹渣。但是裂纹类缺陷使用射线检测的检测率就不够稳定,受到透照角的较大影响,而且对于垂直照射方向的薄层缺陷如钢板的分层等是无法检出的。除了缺陷类型差异,射线检测法的检出率还受到缺陷的高度尺寸和透照厚度有关。目前的射线检测法所能检出的长度尺寸为毫米数量级,宽度的尺寸级别则可以达到亚毫米数量级甚至更小。射线检测法在对薄工件检测中对工件要求很低,检测厚度下限非常小;不过由于射线穿透能力的限制,对检测厚度上限还存在一定的要求。射线检测中还涉及到射线光子能量这个参数。X射线机穿透约80mm厚度的钢板需要光子能量达到420kV的,Co60γ射线能够穿透的钢板厚度约150mm,更大厚度的试件则需要使用加速器,其最大穿透厚度可达到400mm以上。


        4 涡流检测技术的运用
        涡流检测技术快速发展,目前主要用于压力容器的缺陷检测中,涡流检测主要用于换热设备损坏检测和表面裂纹的损伤检测。它是使用在一个称为穿过式的探头来完成的,换热管一般使用涡流技术实施基本的检测,该技术能够应用在探测许多缺陷上,如腐蚀、微孔,磨损,等。涡流检测设备主要生产在国外,目前国内也有一些独立生产,如厦门埃德森公司,但大部分还是属于外国设备,主要包括:加拿大Russel公司、美国的ZETEC公司、和德国的FORESTER公司的产品。涡流检测技术在我国做得更好的地方是阵列探测技术,但是在远场涡流检测技术,远远没有国外做得好,国外设备价格与国内外价格差距比较大,所以在远场涡流检测上,还需要做大量的研究,才能够使得我国与发达国家有一定的竞争优势。
        5 超声波探伤技术的运用
        超声检测是使用超声波在介质传播中逐渐衰减,当遇到界面发生反射的性质来进行缺陷检测的无损检测方法。这种方法具有灵敏度高、方向性好、穿透能力强、快速检测的特点。而且超声波探伤仪体积小、重量轻、携带和操作也很方便,而且相对于射线探测而言,不会给人体造成伤害,所以,这种技术被广泛应用于特种设备检验之中。超声检测技术可用于检测焊缝内部缺陷和表面裂缝埋以及压力容器焊接裂缝,也可用于压力容器锻件与高压螺栓中有可能出现的裂纹检测。在物理性质方面,能够对厚度、液位和流量等等进行全面检测,然而它却不能够对表面粗糙、复杂形状的工件进行检测,也不能对于表面与近表面的延伸方向平行于表面的缺陷进行检测。而且,有时候对于缺陷的定性和定量描述的会出现不准确的现象。
        6 无损检测技术在特种设备上的应用
        由于无损检测技术在一些承压设备上的应用时比较广泛的,这是因为基于这种技术的各种优点。需要指出的是无损技术并不是完美无缺的一种检测技术,受限于本身方法的局限性,对压力设备带来的不可避免的损坏还是存在的。因此这要求我们再实际的检测过程中,要通过多次的实验和检测,对检测结果进行比价客观的论证和考察,然后得出一个比较合理科学的结论,。比如实际工作工程检测过程中我们检测液化石油气钢瓶是不是存在一些间隙,钢瓶内部是不是完好无损,处理使用这种检测技术之外,我们还要对钢瓶进行第二次物理方面的极端实验,来确保无损检测的可靠性。
        6.1选择合理的的检测时机
        针对承压类设备在实际的检测过程中,我们要选择一个比较合适的检测时机,这也是检测的一个必须的要素。因为在检测的过程中出现的误差可能就是没有注意到一个比较合理的检测时机导致的。
        6.2综合应用各种无损检测方法
        综合使用现存的无损检测方法在实际的工程检测中也是十分重要的一个细节。首先我们可以知道任何一种技术都有自己的使用范围和使用条件,我们只有摸清每一种技术的使用范围和使用条件才能在最合适他的时候使用这种技术,否则我们选择的这种技术都是不科学的,检测的结果都是不准确的。因此,这就要求我们要在实际的工作中要综合多种检测方法,选择最佳的检测方式,才能保证对缺陷的检出率。在无损检测中,必须认识到任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。
        6.3抽检部位和复检部位的确定
        最后是对承压类特种设备进行抽样检查,抽查的部位要保证选取具有典型性和代表性,不能随意抽取,这就要求对抽样检查要选择合适的抽样方法,此外对抽取的样本具体检测哪个部位也是十分重要的,也就是我们所说的抽检部位和复检部位的选择。一般情况下我们在实际的的选择部位都是以承压类设备的焊接接口应力集中的地方,因为一般设备在焊接过程中由于这样或者那样的原因导致焊接不完全,导致设备出现裂缝或者出现空心现象。因此选择抽检部位是十分关键的,不能随意抽检。
        7 结语
        总之,无损检测技术在特种设备检测中的具体应用在很大程度上提高了特种设备使用的安全性和质量保障,所以在具体的实际应用中,要进一步加强无损检测技术的应用和发展。
        参考文献:
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        [3]张凤敏.浅谈无损检测技术在特种设备检验中的运用[J].科技创新与应用,2014,13:100.
        [4]孙明慧,王丽,梁文武.无损检测技术在特种设备检验中的运用研究 [J].科技风,2019(31):2.
        [5]张俊超.特种设备检验中无损检测技术应用研究[J].中国设备工程,2019(18):104-105.
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