淺析承壓類特種設備無損檢測技術的應用

戴斌

摘 要：本文將對承壓類特種設備進行使用過程中無損探傷技術的具體探析，將其工作上的優缺點、工作原理及范圍，包絡超聲、射線等技術進行具體闡述。

關鍵詞：特種設備；無損檢測；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.035

1 無損探傷的目的及定義

承壓類特種設備通常指那些具有較大危險性的機器設備，如較大鍋爐、壓力管道和容器等等，因為這些設備具有爆炸或泄露的危險，往往會造成災難性事故，所以承壓類設備通常在安全性能上都要求較高。無損探傷是指不改變監測物質的狀態性質，使用探傷儀器對設備的狀態及結構材料等內部缺點進行檢測的行為。對特種設備檢測時，工作量最大的是無損探傷，范圍也最廣[1]。種類包括：滲透、磁粉、超聲、及射線等多種，使用無損探傷的目的是為了對設備的深、高、形態性質及缺陷進行情況判明，看其是否在使用時又產生的新的缺陷或缺陷擴展。

2 探傷方法介紹

以下簡單介紹幾種無損探傷具體內容：

2.1 滲透探傷

滲透探傷是通過有色滲透液來達到對設備開口缺陷的探測方法，方法主要是在設備的表面開口缺陷中滲透進入液體，然后將多余液體清除后，使用顯像劑將缺陷表現出來。這種缺陷滲透方法可以對任何種類的材料進行材料表面開口缺陷的檢測，材料種類可包括有色金屬、陶瓷及塑料等，除疏松多孔材料外都可以正常使用。隨著各大承壓類特種設備中都對滲透探傷開始廣泛使用，因此，在滲透劑及使用時的工藝、標準和實際壓力容器試塊這些物品的選擇上，應當合理謹慎，只有標準可行的滲透探傷方法，才可以確保在設備的探傷可靠性。因滲透探傷操作無高額成本，又可直觀顯示缺陷，在探傷上擁有極高的靈敏度，對缺陷和材料的探傷范圍也比較廣闊，一些復雜部件基本一次就可以進行全面檢測。但局限之處在于，其對于材料缺陷的檢測，只限于設備表面，對多孔性材料無法合理檢驗，而且對環境和工件也有所污染[2]。

2.2 射線探傷

利用X射線、Y射線易于穿透物質的性質，使用其來對物質的內部缺陷進行檢測，我們稱之為射線探傷。一些在承壓類特種設備中的鑄件氣孔、夾渣、裂紋和密集氣孔等問題，都可以利用此種方法進行檢測。其在各種工件內部都可以進行使用，可以測出內在缺陷，通常用于對壓力容器、管道和鍋爐等設備焊縫處的檢測活動中。因X射線具有非常明顯的厚度差，所以即便是缺陷很小，也可以輕易檢測出來，所以射線探傷對一些厚度很小且面積未熔合的小區域都可以勝任。射線探傷可將缺陷用直觀圖像反映出來，在定位上，也可精準定位缺陷的長、寬及定量，結果還可長期保存。但射線探傷對人體會產生輻射傷害，使用時必須做好安全保護。

2.3 超聲波探傷

利用超聲波在介質中的傳播衰減特征，其在界面缺陷處會發生反射性質，這種探傷方法我們叫做超聲波探傷。在一些剛才內部，超聲波可以具有較強穿透力，所以即使很厚的鋼板和焊縫，也都可以成功檢測出來。超聲波探傷比較適合在碳鋼和鍛件及管材這類內部質量進行檢測。而且對一些如未焊透、裂紋等在檢測時都具有較高靈敏度，特點是指向性和穿透力較強，不僅成本低，而且探傷速度快，在各種承壓類特種設備中，經常會用此方法對設備的內表面裂紋和缺陷進行探傷，一些壓力容器鍛件和高壓螺栓也可使用此方法。超聲波探傷因為儀器具有重量輕、體積小便攜的簡單操作特點，且不會產生對人體的傷害，不進入設備內部就可直接在外側進行對設備的探傷，也可以將內部情況檢測出來，對于有外殼保護的設備，不拆除便可同樣檢測結果，因此在業界得到好評和廣泛使用。

3 無損探傷方法特點

3.1 對設備的試件結構、材質不會產生損壞

對無損檢測來說，不損壞試件的結構、材質是其最大特點，基于這個特點前提下，再進行對設備材料的無損探傷。然而不是所有的測試指標和項目都需要使用這種方式來進行檢測的，其也擁有自身技術的局限性特征[3]。比如，某些試驗想要進行檢測，就必須要采用破壞性方式，所以，任何機器設備或工件材料的評價想要做出準確的判斷評定，都需要結果無損和破壞性試驗的兩種檢測結果形成互相配合和對比才行。

3.2 選擇科學的無損探傷方法

每種承壓設備的無損探傷，在各種方法上的不同決定其必有一定特點，因為一種探傷方式不可能對所有的缺陷和工件都使用，也應當根據實際不同情況，來選擇最為合適的探傷方法。比如，鋼板由于其缺陷分層方向的延伸與版體之間是平行狀態，因此，射線探傷對其來說不適合用于檢測，需要選擇超聲波探傷。

3.3 無損探傷時間應合理確定

承壓設備的無損探傷，應當根據目的和結果及材料特點等情況選擇合適的無損探傷時機。比如，一些材料可能會有裂紋的延遲傾向，有些設備的要求是需要在焊接過后的24小時后再進行檢測。所以相關檢測安排應在最終熱處理行為過后開始進行。

3.4 對各種無損探傷方法的綜合應用

雖然無損探傷方法已經演化的非常完善，但任何一種探傷方法都不可能是萬能的，需要盡可能的多對探傷方法和信息上的缺陷進行集中收集，從實際情況出發，作出更多豐富的探傷判斷和內容了解。比如，在裂紋缺陷方面，超聲波的靈敏度較高，但其沒有準確定性，而射線對缺陷則有較高定性，經過配合使用，可結合兩種方法一起進行結果探傷，以提高準確性。

4 總結

本文通過對承壓類特種設備無損技術的應用探討，對它技術目的和定義及各種探傷方法的特點、方式作了相對具體的介紹，希望可以起到對相關需要者的借鑒作用。

參考文獻：

[1]邵澤波，劉興德.無損檢測[M].化學工業出版社，2016（08）：10-11.

[2]強天鵬.壓力容器檢驗[M].新華出版社，2016（11）：28-30.

[3]王曉莉.淺析無損檢測的應用[J].青?？萍?，2015（31）：121-123.