特種設(shè)備檢驗(yàn)中無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：針對(duì)特種設(shè)備檢驗(yàn)中無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，做了簡(jiǎn)單的論述。利用無損檢測(cè)技術(shù)，開展特種設(shè)備檢驗(yàn)，能夠解決特種設(shè)備檢驗(yàn)問題，保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性。通過及時(shí)采取缺陷處理措施，進(jìn)而保證特種設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性?，F(xiàn)結(jié)合特種設(shè)備檢驗(yàn)實(shí)踐，對(duì)無損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：特種設(shè)備；設(shè)備檢驗(yàn)；無損檢測(cè)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）17-0241-02

近年來，無損檢測(cè)技術(shù)快速發(fā)展，技術(shù)應(yīng)用水平不斷提升。在特種設(shè)備檢驗(yàn)中，其憑借沒有破壞作用、檢測(cè)準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用。目前，較為常用的無損檢測(cè)技術(shù)包括超聲波檢測(cè)技術(shù)和射線檢測(cè)技術(shù)等。若想達(dá)到應(yīng)用效果，需要做好無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的把控。

1 特種設(shè)備檢驗(yàn)的意義

國(guó)家對(duì)特種設(shè)備的安全管理提出了明確的規(guī)定。在具體使用的過程中，要做好特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)工作，保證設(shè)備處于安全使用狀態(tài)，避免發(fā)生安全事故。在生產(chǎn)的過程中，使用特種設(shè)備，能夠保證生產(chǎn)作業(yè)順利開展，保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。不過具體應(yīng)用的過程中，特種設(shè)備具有危險(xiǎn)性，威脅著人員的生命安全，比如壓力容器和壓力管道等。若此類設(shè)備，存在裂紋問題和焊接質(zhì)量問題等，極易引發(fā)設(shè)備泄漏問題。以案例說明，2015年4月6日，福建漳州古雷騰龍芳烴PX項(xiàng)目發(fā)生爆炸。因?yàn)榉紵N裝置發(fā)生漏油著火，引發(fā)裝置周圍中間罐區(qū)3個(gè)儲(chǔ)罐爆裂燃燒。此次事故損失情況如表1所示。事故發(fā)生的直接原因?yàn)樵O(shè)施安裝環(huán)節(jié)存在重大隱患、安全管理不到位。基于此，做好特種設(shè)備檢驗(yàn)工作，有著重要的意義。

2 特種設(shè)備檢驗(yàn)中常用的無損檢測(cè)技術(shù)

2.1 射線檢測(cè)技術(shù)

在特種設(shè)備檢驗(yàn)中，射線檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，適用于壁厚適中的壓力容器檢測(cè)。采取此方法，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷情況，獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。利用X射線和γ射線，能夠檢測(cè)特種設(shè)備衰減情況。在具體操作的過程中，把射線穿透到特種設(shè)備被檢測(cè)部位，減少衰減程度檢驗(yàn)。通過對(duì)多個(gè)部位，進(jìn)行射線穿透檢測(cè)，能夠獲得射線強(qiáng)度。經(jīng)過對(duì)比分析，可以定位缺陷位置?；诙ㄐ詸z測(cè)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)特種設(shè)備的氣孔和夾縫等缺陷。采取射線探傷法，對(duì)特殊管道，開展質(zhì)量檢測(cè)工作，結(jié)合運(yùn)用影像設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)分析，定位缺陷。

2.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

對(duì)于特種設(shè)備檢驗(yàn)，應(yīng)用超聲波探頭，能夠獲得不錯(cuò)的效果。超聲設(shè)備使用，其發(fā)出的超聲能夠在檢測(cè)設(shè)備中，有效傳遞，比如反射或折射。在超聲傳播的過程中，收集設(shè)備數(shù)據(jù)資料，利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算功能，以數(shù)據(jù)表格的形式呈現(xiàn)信息，能夠直觀的展現(xiàn)特種設(shè)備檢驗(yàn)結(jié)果，快速判定設(shè)備損傷以及缺陷情況。

2.3 紅外線探傷技術(shù)

利用紅外熱成像技術(shù)，對(duì)特種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。其原理為物體只要有溫度，便會(huì)向外界發(fā)射相應(yīng)的紅外線。通常來說，輻射強(qiáng)度和溫度之間，存在著正比例關(guān)系。特種設(shè)備檢驗(yàn)中，應(yīng)用紅外探傷技術(shù)，常用方法包括主動(dòng)式檢測(cè)法和被動(dòng)式檢測(cè)法。對(duì)于自發(fā)熱物體，直接借助溫度條件進(jìn)行檢測(cè)，此方式為被動(dòng)式檢測(cè)法。如果物體自身溫度比較低，在人工加熱的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行傳輸，由于物體不存在缺陷的部位和缺陷部位，其熱導(dǎo)率差異，因此紅外線輻射的強(qiáng)度也不同。對(duì)于此情況，使用熱成像儀，進(jìn)行熱成像圖記錄，能夠找到缺陷部位。目前，紅外熱成像技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)用效果較好，適用于特種設(shè)備檢驗(yàn)。

2.4 磁粉探傷技術(shù)

當(dāng)金屬工件，其受到磁化后，如果存在缺陷部位，極易出現(xiàn)漏磁場(chǎng)，而且吸附一定的磁粉?；诖?，特種設(shè)備檢驗(yàn)人員通過分析磁粉的具體分布，便能夠定位缺陷部位。在具體應(yīng)用的過程中，檢驗(yàn)人員要將工件，放到強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境中，使用熒光式磁粉，開展探傷作業(yè)。在特種設(shè)備本成品以及出廠前，采用此方法，能夠獲得不錯(cuò)的效果[1]。

3 特種設(shè)備檢驗(yàn)中無損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

以承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)為例，分析TOFD技術(shù)的具體應(yīng)用，并且作如下論述：

3.1 TOFD技術(shù)原理和優(yōu)勢(shì)

技術(shù)原理：應(yīng)用TOFD技術(shù)，開展特種設(shè)備檢驗(yàn)工作，當(dāng)檢測(cè)物的孔或者障礙物大小小于檢測(cè)波長(zhǎng)，則會(huì)出現(xiàn)在衍射情況。當(dāng)超聲波通過特種設(shè)備存在裂紋的部位，會(huì)出現(xiàn)衍射波。在端角以及裂紋位置，衍射波將會(huì)進(jìn)一步疊加。超聲波探頭能夠接收以及檢測(cè)衍射波，進(jìn)而判斷特種設(shè)備缺陷的大小以及深度[2]。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：在特種設(shè)備檢驗(yàn)中，對(duì)于設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件以及裂紋拓展檢測(cè)中，應(yīng)用TOFD技術(shù)，具有一定的優(yōu)勢(shì)。采取非平行式掃描，只需要1名工作人員即可操作。超聲波具有較強(qiáng)的穿透性，缺陷檢測(cè)范圍廣泛，包括管道環(huán)焊縫以及球罐等。除此之外，技術(shù)的精確性高，能夠檢測(cè)出特種設(shè)備各個(gè)方向的缺陷。具有檢測(cè)成本低和危害性小等優(yōu)勢(shì)。

3.2 TOFD技術(shù)的具體應(yīng)用

3.2.1 準(zhǔn)備各項(xiàng)工作

開展特種設(shè)備檢驗(yàn)工作前，要結(jié)合檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際情況，選擇檢測(cè)設(shè)備。對(duì)于承壓設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，要做好以下準(zhǔn)備工作：①做好檢測(cè)設(shè)備參數(shù)設(shè)定工作。在安裝探頭時(shí)，設(shè)定晶片大小和頻率等參數(shù)。若被檢測(cè)的設(shè)備，其壁薄，則使用高頻率探頭。將探頭放置在設(shè)備上表面位置，確保直通波和底波時(shí)間差大于等于20周期[3]。若設(shè)備壁較厚，則使用低頻探頭，將探頭放置在設(shè)備下表面。②在檢測(cè)的過程中，探頭中心頻率要控制在20%以內(nèi)，保證信號(hào)全覆蓋。利用超聲波探測(cè)儀器，其靈敏度直接影響著檢測(cè)的增益值，因此需要做好相應(yīng)的調(diào)整。按照檢測(cè)目標(biāo)的具體情況，設(shè)定相應(yīng)的靈敏度，例如直通波波幅要為滿屏的40%。③對(duì)承壓設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)前，需要設(shè)定平均化參數(shù)，確保TOFD圖像的真實(shí)性和可靠性。

3.2.2 定位分類缺陷

因?yàn)槌袎涸O(shè)備使用時(shí)，長(zhǎng)期處于惡劣的環(huán)境中，受到各類因素的影響較大，包括外力破壞因素以及應(yīng)力腐蝕因素等，極易產(chǎn)生各類裂縫?；诖?，應(yīng)用TOFD技術(shù)，進(jìn)行缺陷類型以及深度等的檢測(cè)。在檢測(cè)的過程中，根據(jù)衍射波信號(hào)，來判斷設(shè)備缺陷的具體類型。若底波中斷，采取耦合損失法，做好相應(yīng)的矯正，此類裂縫表面呈現(xiàn)開口型。若信號(hào)出現(xiàn)上下端部都有衍射，則為埋藏型。在檢測(cè)的過程中，受到各類因素的影響，極易出現(xiàn)檢測(cè)遺漏的情況，則要進(jìn)行多次檢測(cè)，做好全面的分析，保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性以及有效性[4]。

3.2.3 盲區(qū)補(bǔ)充檢測(cè)

在特種設(shè)備檢驗(yàn)的過程中，對(duì)于盲區(qū)部分，極易忽略檢測(cè)。為了保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和有效性，需要做好補(bǔ)充檢測(cè)。直通波信號(hào)造成的上表面盲區(qū)，如果直通波中包含著缺陷信號(hào)，使用檢測(cè)儀器裝置，難以接收隱藏的缺陷信號(hào)，則無法進(jìn)行缺陷信號(hào)分析，進(jìn)而降低了缺陷定位的精準(zhǔn)度。一般來說，在進(jìn)行無損檢測(cè)的過程中，若設(shè)備焊縫小于50mm，則上表面盲區(qū)的厚度是總厚度的20%?；诖?，需要多次檢驗(yàn)，做好盲區(qū)檢測(cè)，進(jìn)而保證無損檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度。在具體操作的過程中，使用寬頻帶窄脈沖探頭，或者變更案探頭參數(shù)，進(jìn)而增加檢測(cè)精確度。采取沖發(fā)射法以及滲透法等，進(jìn)行盲區(qū)補(bǔ)充檢測(cè)。對(duì)于承壓設(shè)備，開展掃描檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)儀器上設(shè)置的探頭能夠自動(dòng)接收衍射波。結(jié)合使用計(jì)算機(jī)，能夠自動(dòng)合成TOFD圖像。后期對(duì)圖像進(jìn)行分析，能夠及時(shí)識(shí)別承壓設(shè)備缺陷問題。在此過程中，數(shù)據(jù)分析直接影響著檢測(cè)的結(jié)果。因此，需要相關(guān)人員做好數(shù)據(jù)記錄，保證數(shù)據(jù)科學(xué)性和合理性[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于特種設(shè)備的檢驗(yàn)，使用無損檢測(cè)技術(shù)。需要結(jié)合檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際情況，選擇無損檢測(cè)技術(shù)。不同的檢測(cè)方法，其適用范圍不同，因此要合理選擇。在具體操作的過程中，要嚴(yán)格按照檢測(cè)程序，做好特種設(shè)備檢驗(yàn)質(zhì)量的把控。

參考文獻(xiàn)

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[2]林業(yè)發(fā).特種設(shè)備檢驗(yàn)中無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].大科技，2017（19）.

[3]趙紅增.淺談無損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的運(yùn)用[J].化工管理，2017（32）.

[4]孫鉑堯.無損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2017，24（4）：89.

[5]白俊杰.簡(jiǎn)析特種設(shè)備無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2017（8）.

收稿日期：2018-5-12

作者簡(jiǎn)介：李福賢（1965-），男，漢族，中級(jí)工程師，本科，主要從事特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)工作。