無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備制造中的應(yīng)用與發(fā)展

彭亮

(湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院孝感分院,湖北 孝感 432000)

無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備制造中的應(yīng)用與發(fā)展

彭亮

(湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院孝感分院,湖北 孝感 432000)

隨著科技的不斷發(fā)展,無損檢測應(yīng)用于特種設(shè)備的現(xiàn)象越來越多,無損檢測對特種設(shè)備的質(zhì)量控制有著重大的意義.本文主要講述了無損檢測技術(shù)的種類,以及應(yīng)用于特種設(shè)備的現(xiàn)狀以及其優(yōu)缺點.

無損檢測;超聲;射線;衍射時差

特種設(shè)備一般都是用于處理易燃易爆介質(zhì)以及中度、高度、極度危害介質(zhì)的設(shè)備,特種設(shè)備一旦發(fā)生泄漏,后果十分嚴重,除了給使用單位造成巨大的經(jīng)濟損失外,還威脅人身安全.因此對特種設(shè)備的制造以及檢驗要求都比較嚴格,提高檢驗的要求,對保證特種設(shè)備的安全性有著重要的意義.

1 承壓特種設(shè)備無損檢測的重要性

首先,無損檢測就是利用物品的磁性、透光、聲音等原理來進行物體物理屬性、化學(xué)屬性、缺陷位置的檢測,同時還要保證被檢測對象的使用性能完好,不損傷其材料特性.特種設(shè)備的無損檢測主要是為了防止承壓設(shè)備發(fā)生失效現(xiàn)象,防止較大的破裂事故的發(fā)生.隨著科技進步和社會發(fā)展,承壓特種設(shè)備對安全要求也在不斷的提高,這就要求特種設(shè)備質(zhì)量要越來越好,無損檢測技術(shù)憑借無損傷、高靈敏等特點在實際中有著廣泛的應(yīng)用.

現(xiàn)今對承壓類特種設(shè)備檢測的方法很多,設(shè)備制造與使用中采取的無損檢測技術(shù)有超聲、射線及磁粉等,不同檢測技術(shù)有著不同檢測原理,每種檢測技術(shù)都有自己的優(yōu)勢和應(yīng)用范圍,因此根據(jù)實際需求選擇合適的檢測技術(shù),才能確保設(shè)備質(zhì)量.

2 無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢測中存在的問題

2.1 超聲檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)是利用超聲波對被檢測部位的內(nèi)部缺陷進行檢測的一種方法,其主要是利用超聲波在被檢測部件內(nèi)部的速度與方向性,當(dāng)被檢測部件內(nèi)部存在缺陷,此時超聲波會在缺陷與非缺陷的異質(zhì)界面上發(fā)生反射現(xiàn)象,我們可以根據(jù)反射波來判定工件的缺陷問題.

優(yōu)點:超聲波檢測所使用的設(shè)備重量輕,且易于操作,此外超聲波的穿透性強,因此超聲波檢測常常用來對焊縫進行檢測,對焊縫中的各種缺陷檢測靈敏度均較高.

缺點:由于超聲波的傳播需要介質(zhì),因此當(dāng)被檢測部件形狀較復(fù)雜時,超聲檢測無法對其檢測.當(dāng)使用超聲檢測時,被檢測部件的表面需要打磨光滑平整.

2.2 射線檢測技術(shù)

射線檢測技術(shù)是利用射線直接穿透檢測工件,依據(jù)阻力強度減弱程度來判定工件是否存在缺陷,放置于被檢測部件X射線感應(yīng)膠片的感光程度會因為上述因素的減弱程度的不同而不同,對X射線感應(yīng)膠片沖洗后,可根據(jù)射線底片的黑度影像準(zhǔn)確的顯示出缺陷部位與完好部位的差異,檢測人員據(jù)此對被檢測部件進行判定.

優(yōu)點:通過射線檢測X射線感應(yīng)膠片的感應(yīng)圖像,可以很直觀的顯示出被檢測工件的內(nèi)部缺陷,并且X射線檢測結(jié)果可以作為定量和定性判定標(biāo)準(zhǔn),此外射線檢測的圖像可以長期存檔保存.

缺點:在使用射線檢測時,當(dāng)透射角度不當(dāng)時,面積型缺陷難以被檢測出來;此外射線檢測設(shè)備比較笨重,檢測時花費較高,射線對人體有害,使用時應(yīng)嚴格防護.

2.3 磁粉檢測技術(shù)

當(dāng)被檢測工件是鐵磁性材料時,工件表面或近表面處有缺陷時,在使用磁粉檢測時就會出現(xiàn)磁粉不連續(xù),其依據(jù)是缺陷部位表面的磁力線出現(xiàn)局部畸變,缺陷部位所吸附的磁粉會與正常部位不同.

優(yōu)點:磁性檢測技術(shù)與超聲和射線相比,其檢測結(jié)果更為直觀,可以明顯的看出缺陷的部位大小和形狀,磁性檢測對表面或近表面靈敏度較高,且其不受工件的外形的限制.

缺點:磁粉檢測只能用于鐵磁性材料的檢測,且局限于檢測表面和近表面.

3 特種設(shè)備無損檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 隊伍不斷擴大

現(xiàn)在的無損檢測技術(shù)在企業(yè)的生產(chǎn)過程中有著重要的應(yīng)用,因為特種設(shè)備的應(yīng)用非常廣泛,所以對設(shè)備進行檢測也必不可少,因為企業(yè)在進行生產(chǎn)的過程中,應(yīng)用這種無損檢測技術(shù)能夠大幅度的提高設(shè)備生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,而這也在很大的程度上提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益.另外我國在無損檢測技術(shù)方面的隊伍不斷的擴大,尤其是改革開放之后,對于這種技術(shù)的學(xué)習(xí)更加的迅速,同時引進了國外先進的檢測技術(shù),經(jīng)過多年的培訓(xùn)和發(fā)展,我國已經(jīng)逐漸的形成了高素質(zhì)的無損檢測團隊.

3.2 人員素質(zhì)較低

雖然現(xiàn)階段我國的無損檢測的隊伍在不斷的壯大,但是這些人員所從事的依然僅僅是生產(chǎn)線上的簡單的檢測操作,因為在進行檢測的過程中,檢測人員僅僅依靠的是檢測的經(jīng)驗也就是實踐技術(shù),有的人員沒有受過專業(yè)的檢測知識的教育和培訓(xùn),這就導(dǎo)致這些無損檢測人員的專業(yè)素質(zhì)較低,不能進行這方面的技術(shù)研究.

4 無損檢測新技術(shù)

4.1 TOFD技術(shù)

(1)技術(shù)原理.TOFD技術(shù)又名衍射時差法超聲檢測,其也是一種利用超聲波對工件進行檢測的方法,TOFD技術(shù)是通過缺陷端部衍射波的時間差來對被檢測部件內(nèi)部缺陷進行檢測,并以此為依據(jù)來判定缺陷程度.TOFD技術(shù)與傳統(tǒng)脈沖超聲檢測的不同之處在于,TOFD技術(shù)是利用超聲波衍射現(xiàn)象,傳統(tǒng)超聲檢測是利用超聲波的反射現(xiàn)象.當(dāng)被檢測部件無缺陷時,先發(fā)射超聲脈沖,直通波會比第二反射波更快的到達接收探頭.當(dāng)被檢測部件中存在缺陷時,探頭就會接收到衍射波或反射波.

(2)優(yōu)缺點分析.TOFD技術(shù)的檢測數(shù)據(jù)是以數(shù)字形式表現(xiàn)出來,檢測數(shù)據(jù)能夠永久保存,后期可以對TOFD的檢測數(shù)據(jù)隨時進行選取和分析,TOFD技術(shù)的數(shù)據(jù)通訊及傳輸非常便捷.其檢測靈敏度高,能夠檢測一些較難檢測的缺陷,例如裂紋等;其適應(yīng)性也極強,可以對超過2000℃的被檢測工件表面進行檢測,且檢測時易于操作.TOFD能夠在生產(chǎn)過程中隨時進行檢測,迅速評定缺陷.

(3)技術(shù)應(yīng)用.TOFD技術(shù)目前主要用于現(xiàn)場檢測中,包括石油管道天然氣管道等對接焊縫的檢測.目前,現(xiàn)代的工程項目正在不斷增加,TOFD技術(shù)實際應(yīng)用經(jīng)驗不斷提高,技術(shù)水平也在不斷進步.

4.2 聲發(fā)射技術(shù)

(1)技術(shù)原理.聲發(fā)射檢測技術(shù),是利用聲音的反射原理,聲音發(fā)射源通過發(fā)射一定的波,經(jīng)過一段時間的傳播到達工件的表面,根據(jù)工件表面接受波位移的不同來判斷工件表面的質(zhì)量,然后通過探測器將工件的位移轉(zhuǎn)變成電信號,進行一定的處理,對工件質(zhì)量進行判斷.這種技術(shù)的缺點在于,工件缺陷的具體結(jié)構(gòu)無法確定,而且聲發(fā)射受其他噪聲影響,檢測中必須予以排除,才能保證檢測結(jié)果有效可靠.

(2)技術(shù)應(yīng)用. 聲發(fā)射主要應(yīng)用于大型工件,在其水壓試驗檢測時,進行缺陷檢測,對于缺陷及時發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)隱患及時報警處理,聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用目前越來越廣泛,特種設(shè)備、鍋爐檢測、管道檢測中都經(jīng)常用到.

5 結(jié)語

綜合上文分析探討,我們得出以下幾點建議.

5.1 選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測方法

無損檢測的各種方式都有缺陷,任何一種無損檢測方式都不可能合適所有的工件,為了提高無損檢測的質(zhì)量,我們應(yīng)該根據(jù)每一種無損檢測方法的特點以及工件的特點選取最為適當(dāng)?shù)姆椒?比如,在檢測工件內(nèi)部缺陷時,我們應(yīng)該選取射線或者超聲檢測,如果我們要檢測工件的外觀時,磁粉和滲透才是最佳選擇.

5.2 多種檢測方式相互結(jié)合

在特種設(shè)備制造過程中,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,單一的無損檢測不能充分檢測產(chǎn)品的外觀以及內(nèi)部缺陷,這時候我們就要選取多種檢測方式,各種方法相互補充,取長補短,最大限度的保證檢測效果.比如,我們可以利用衍射時差超聲法進行檢測,但是這種方法存在表面盲區(qū),這時候我們可以增加射線檢測,兩種方法相互結(jié)合,保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性.

5.3 合理安排無損檢測順序

除了選取合適的檢測方法以及多種方法并用,無損檢測時機選取也很重要,一般狀況下在產(chǎn)品制造完成后應(yīng)及時進行無損檢測,防止長時間過后因其他原因造成質(zhì)量問題,但是針對高強度鋼焊縫,因為高強度鋼出現(xiàn)延遲裂紋的可能性大,無損檢測必須安排在焊接完成24h后.

總之,無損檢測作為特種設(shè)備制造過程中的一個重要環(huán)節(jié),無損檢測的重要性不言而喻,在我們現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上,我們應(yīng)不斷改進加強無損檢測方面創(chuàng)新,為特種設(shè)備的制造和應(yīng)用保駕護航.

[1]張云海. 特種設(shè)備檢驗中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,(34):299.

[2]孫鉑堯. 無損檢測技術(shù)在特種設(shè)備檢驗中的應(yīng)用[J]. 石化技術(shù),2017,24(04):89.

[3]白俊杰. 簡析特種設(shè)備無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中國標(biāo)準(zhǔn)化,2017,(08):35..

[4]肖輝方. 無損檢測在壓力容器制造中的應(yīng)用分析[J]. 科技風(fēng),2012,(08):112..

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