張兵

（廊坊市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 065001）

試析承壓類特種設(shè)備新檢測技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

張兵

（廊坊市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所 065001）

承壓類特種設(shè)備包括鍋爐、壓力容器和壓力管道，在石油、化工、電力、冶金、制藥、城市公用等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中廣泛使用的具有潛在嚴(yán)重危險(xiǎn)的重要設(shè)備、設(shè)施。基于此，本文就我國承壓類特種設(shè)備新檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并以此為基礎(chǔ)對我國特種設(shè)備檢測的前景進(jìn)行展望。

特種設(shè)備；新檢測技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

引言

現(xiàn)階段，特種設(shè)備檢測技術(shù)是安全生產(chǎn)技術(shù)及特種設(shè)備安全監(jiān)管的基礎(chǔ)及保障，在特種設(shè)備安全管理方面具有非常重要的意義，特種設(shè)備的安全運(yùn)行對人們生活穩(wěn)定及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有非常緊密的聯(lián)系，特別是隨著大型設(shè)備的快速發(fā)展，因此，加強(qiáng)特種設(shè)備檢測技術(shù)是現(xiàn)階段的主要問題，分析特種設(shè)備檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對保障社會(huì)和諧穩(wěn)定及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展都具有至關(guān)重要的意義。

1 我國承壓類特種設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）壓力容器具有大型化、高參數(shù)化、長周期運(yùn)行的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，為了提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，使用單位都在想方設(shè)法交停產(chǎn)檢修周期從前的1～3年，延長到3～5年甚至更長。潛在的風(fēng)險(xiǎn)增加。一但發(fā)生事故，破壞更為巨大，損失更為慘重。

（2）電站鍋爐向超超臨界清潔煤發(fā)電技術(shù)、隨著工業(yè)化和城市化發(fā)展的需要，工業(yè)熱能供應(yīng)和城鎮(zhèn)集中供熱事業(yè)獲得較快發(fā)展，工業(yè)鍋爐也將向大容量、高效率、低排放方向發(fā)展。

（3）為了滿足國民經(jīng)濟(jì)對石油、天然氣需求量的迅猛增加，降低輸送成本，提高輸送效率，長距離、高效油氣管道輸送成為必然的發(fā)展趨勢，由此帶來的是大管徑、高強(qiáng)鋼的使用和高壓輸送方式的采用。這必然導(dǎo)致管道的高風(fēng)險(xiǎn)。

2 特種設(shè)備檢測面臨的形勢

（1）承壓設(shè)備大型化和新材料、新工藝、新技術(shù)的廣泛應(yīng)用、對安全檢測的效率、可靠性和檢測技術(shù)等提出了新挑戰(zhàn)和更高要求。

（2）埋地管道的迅猛發(fā)展，使得原本就難以滿足需要的檢測評價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)和能力顯得更加薄弱。

（3）成套裝置停產(chǎn)檢修期延長，在線或不拆除保溫層檢測技術(shù)以及壽命預(yù)測、安全評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)等都提出了新挑戰(zhàn)和更高要求。

（4）特種設(shè)備新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，對法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性提出了新挑戰(zhàn)和更高要求。

3 特種設(shè)備檢測新技術(shù)的應(yīng)用

近年來，隨著社會(huì)的技術(shù)進(jìn)步，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和信息化技術(shù)的發(fā)展，特種設(shè)備安全檢測技術(shù)根據(jù)實(shí)際需要，圍繞提高特種設(shè)備檢測效率和可靠性，涌現(xiàn)出一系列新技術(shù)：

3.1 聲發(fā)射在線檢測技術(shù)

聲發(fā)射檢測技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)無損檢測方法，其信號來自缺陷本身，因此，用聲發(fā)射檢測法可以判斷缺陷的活動(dòng)性和嚴(yán)重性。壓力容器在役檢測在容器受載過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)整體監(jiān)測，特別適合無法進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)和焊縫中存在大量超標(biāo)缺陷的壓力容器的檢驗(yàn)和評定。在壓力容器的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

（1）出廠水壓試驗(yàn)時(shí)的聲發(fā)射監(jiān)測。

（2）容器定期檢修時(shí)水壓試驗(yàn)聲發(fā)射監(jiān)測。

（3）運(yùn)行中壓力容器的聲發(fā)射監(jiān)測。

（4）容器爆破試驗(yàn)時(shí)的聲發(fā)射監(jiān)測。

3.2 漏磁檢測技術(shù)（無需清除防腐層）

該方法主要應(yīng)用于諸如輸油氣管、儲(chǔ)油罐底板、鋼絲繩、鋼板、鋼管、鋼棒、鏈條、鋼結(jié)構(gòu)件、焊縫、埋地管道等鐵磁性材料表面和近表面的腐蝕、裂紋、氣孔、凹坑、夾雜等缺陷

3.3 脈沖渦流檢測技術(shù)，無需經(jīng)過保溫層可測量金屬本體腐蝕狀況。

3.4 超聲導(dǎo)波技術(shù)（埋地管道）

超聲導(dǎo)波檢測是以探頭環(huán)位置發(fā)射低頻導(dǎo)波沿管線向遠(yuǎn)處傳播，甚至在保溫層下面?zhèn)鞑ィ淮尉湍茉谝欢ǚ秶鷥?nèi)100%覆蓋長距離的管壁進(jìn)行檢測，反射回波經(jīng)探頭被儀器接收，并由此評價(jià)管道的腐蝕狀況。

3.5 TOFD檢測技術(shù)

TOFD超聲波衍射時(shí)差法，是一種依靠從待檢試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)（主要是指缺陷）的“端角”和“端點(diǎn)”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法，缺陷定量十分精確，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)手工超聲波檢測。一般其對線性缺陷或面積型缺陷的測量誤差小于1mm，對裂紋、未熔合缺陷高度測量誤差只有零點(diǎn)幾毫米。另外，TOFD技術(shù)還用于缺陷擴(kuò)展的監(jiān)控，是有效且能精確測量出裂紋增長的方法之一，檢測效率高。

3.6 DR數(shù)字射線管道檢測

利用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)及數(shù)字平板射線探測技術(shù)，X射線數(shù)字成像檢測正逐漸運(yùn)用于容器制造和管道建設(shè)工程中。數(shù)字圖像便于儲(chǔ)存，檢索、統(tǒng)計(jì)快速方便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像傳輸。同時(shí)，由于沒有了底片暗室處理環(huán)節(jié)，消除了化學(xué)藥劑對環(huán)境以及人員健康的影響。近期隨著國內(nèi)深入開展涉氨制冷企業(yè)液氨使用專項(xiàng)治理的要求，業(yè)內(nèi)相關(guān)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對氨制冷裝置，特別是壓力管道的在線不停機(jī)檢驗(yàn)進(jìn)行了不懈的探索與研究，做了大量的試驗(yàn)與比對工作，逐步摸索出一套對氨制冷壓力管道在線檢驗(yàn)的方法。

4 與發(fā)達(dá)國家的差距

現(xiàn)階段，雖然我國特種設(shè)備檢測技術(shù)得到了快速發(fā)展，但依舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系不建全，技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制修訂上不能滿足特種設(shè)備檢測的需要，與迅猛發(fā)展特種設(shè)備檢測技術(shù)存在滯后性。一些新技術(shù)未能及時(shí)納入標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

（2）在基礎(chǔ)領(lǐng)域資金投入不足，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏。在壽命預(yù)測、安全評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，方法研究欠缺，離指導(dǎo)工程實(shí)際的要求相距甚遠(yuǎn)。

（3）整體工業(yè)水平落后，國內(nèi)生產(chǎn)特種設(shè)備安全檢測設(shè)備的企業(yè)規(guī)模較小，研發(fā)能力差，產(chǎn)品目前大多處在模仿與技術(shù)消化階段。

5 特種設(shè)備檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

根據(jù)特種設(shè)備安全檢測技術(shù)所面臨的形勢，筆者認(rèn)為開展共性、關(guān)鍵性研究是重點(diǎn)，加強(qiáng)自主創(chuàng)新。以設(shè)備不停機(jī)或減少停機(jī)次數(shù)為方向，主要有：

（1）大型成套裝置長周期運(yùn)行不停機(jī)（不拆或局部拆除保溫層）檢測技術(shù)；

（2）基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)（RBI）技術(shù)；

（3）大型、關(guān)鍵特種設(shè)備安全在線檢測、監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)；

（4）承壓設(shè)備介質(zhì)泄漏檢測技術(shù)；

（5）大型設(shè)備安全評估、壽命預(yù)測技術(shù)；

（6）特種設(shè)備安全關(guān)鍵部件、安全附件可靠性研究。

6 結(jié)束語

特種設(shè)備檢測技術(shù)是特種設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵，確保它們的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對保障群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全以及社會(huì)的和諧穩(wěn)定有著十分重要的作用。因此，在特種設(shè)備運(yùn)行過程中，應(yīng)該加強(qiáng)檢測技術(shù)的研究。提高安全檢測效率和可靠的檢測技術(shù)，保障特種設(shè)備的安全運(yùn)行。

[1]肖長華.淺談無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的運(yùn)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，23：197+147.

[2]胡衛(wèi)朋.目視檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].無損檢測，2013，08：70～72.

[3]王文麗，秦延山，林峰.基于條碼技術(shù)的特種設(shè)備檢測數(shù)據(jù)溯源平臺(tái)的研究和應(yīng)用[J].中國特種設(shè)備安全，2014，08：53～55+65.

[4]馬成.聲發(fā)射技術(shù)在特種設(shè)備檢測中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011，08：207.

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1004-7344（2016）14-0237-02

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