特種設備無損檢測技術的應用分析

李木林

（德陽市特種設備監督檢驗所，四川 德陽 618000）

近年來，隨著我國工業技術水平的持續提升，特種設備在工業生產中所發揮出的功能作用越來越明顯。結合應用經驗來看，特種設備應用種類相對較多，具體可以分為承壓類與機電類。其中，像常見的壓力管道以及氣罐等均可以視為承壓類特種設備的領域范疇。而像電梯、專業機動車以及啟動機械等則可以視為機電類特種設備的領域范疇。無論是哪一種類型的特種設備所表現出的應用危險性都相對較大，一旦出現設備故障，所引發的安全問題是難以估計的。近年來，為加強對特種設備的規范管理與安全應用，我國相關部門針對特種設備檢測管理問題進行了統籌部署。要求相關生產領域以及應用領域應該主動運用無損檢測技術實現對特種設備質量問題的檢測分析，以切實保障特種設備應用安全性。

1 無損檢測技術應用特點分析

無損檢測技術主要依托于聲、光、電、磁等原理內容，實現對被檢測物體內部缺陷以及不均勻性問題的全過程檢測與分析而采用的一種技術手段。其中，檢測人員可結合分析結果對被檢測物體內部缺陷位置以及具體表現數量進行精準確定。與以往肉眼檢測方式明顯不同，無損檢測技術可深入到被檢測物體內部環境當中，重點針對內部缺陷問題以及不均勻性問題進行識別管理。最重要的是，無損檢測技術可以在不損傷被檢測物體的前提條件下，實現高效檢測過程。結合以往的應用經驗來看，無損檢測技術在應用特點表現方面具體如下：

（1）非破壞性。區別于傳統檢測手段，無損檢測技術可利用自身所具備的非破壞性特征實現安全高效檢測過程。在檢測期間，基本上不會對檢測設備造成任何損壞性影響。以特種設備檢測為例，檢測人員可通過利用無損檢測技術對特種設備內部質量情況以及缺陷情況進行檢測分析。在這一過程中，特種設備的完整性程度不會受到破壞性影響，同時特種設備性能應用也不會受到破壞性影響。

（2）綜合性。無損檢測技術在檢測應用過程中對被檢測對象所產生的破壞作用影響十分微小，甚至可以忽略不計。最重要的是，無損檢測技術可立足于全過程檢測標準實現對被檢測目標內部結構狀態以及質量情況的檢測分析，可以更加精準地完成檢測分析作業。

（3）全過程。無損檢測技術可以全面貫穿于工業生產制造以及產品應用等全過程階段，同時也可以對相關服務設備進行全過程檢測分析。這樣一來，不僅可以規避傳統人工檢測存在的短板問題，同時，也可以進一步增強檢測安全效能，具有重要的可行性價值。

2 特種設備無損檢測技術的應用類型以及實踐措施分析

石油化工等生產行業在開展特種設備檢驗工作期間，需要嚴格按照設備材料類型以及使用情況，采取針對性無損檢測技術進行操作處理。以承壓特種設備質量檢測為例，承壓特種設備在生產制造過程中不可避免焊接操作。然而，焊接操作過程容易受到現場環境因素以及人為操作因素的影響而出現焊縫缺陷問題。為避免焊縫缺陷對承壓特種設備運行應用構成安全威脅，相關人員可利用無損檢測方法對特種設備焊縫問題進行預防性檢測。在檢測期間，相關人員可結合特種設備無損檢測技術要求選擇合適的技術手段，如射線檢測、磁粉檢測、超聲波檢測等進行檢測分析。結合以往的檢測經驗來看，不同無損檢測技術在特種設備檢測過程中所發揮的功能作用有所區別。因此，在具體檢測過程中，應該結合實際情況選擇合適的無損檢測技術，實現對特種設備質量問題的全過程檢測與分析。

2.1 超聲波檢測技術

從原理角度上來講，超聲波檢測技術主要通過利用材料及其缺陷的聲學性能差異表現，重點針對超聲波傳播波形反射情況以及穿透時間能量變化進行深度檢測與分析，根據分析情況對材料內部缺陷情況進行檢驗分析而采取的一種無損檢測方法。區別于傳統檢測方式，超聲波檢測技術主要立足于無損檢測應用原理，在不損害工件或者原材料狀態的條件下完成對被檢驗部件內表面質量情況的檢測分析。從技術優勢上來看，超聲波檢測方法可以對特定方向的介質進行全過程檢測分析，在分析過程中，可以彰顯出指向性的優勢特點。最重要的是，超聲波在介質中存在明顯的衰減現象，能量較大，且不會對焊縫檢測結果造成擾動影響。

與此同時，超聲波檢測方法可以實現對異種介質的檢測分析。如果異種介質在焊接操作之后存在質量缺陷問題，在應用超聲波檢測的過程中，會出現超聲波從缺陷位置反射回來的現象，實現對缺陷問題的定位分析。以特種設備檢測為例，超聲波檢測技術應用于特種設備檢測過程中可以實現對焊縫裂紋以及未融合等問題的檢測管理。結合以往的經驗來看，超聲波檢測技術在檢測材質厚度的范圍控制上多以8～300mm為主。在檢測應用過程中，這種技術方法基本上不會對人體造成損傷影響。最主要的是，還可以在高溫狀態條件下實現安全檢測過程，所獲取的檢測數據相對精準。

2.2 射線檢測技術

射線檢測技術作為特種設備無損檢測技術常用的方式內容，主要通過借助x、y射線的光量子能力實現對待檢測物體內部缺陷問題的定位分析。結合當前應用情況來看，像承壓特種設備常常會運用射線檢測技術，完成對碳鋼、鋁合金的物質內部缺陷問題的檢測分析。與此同時，射線檢測技術還可以針對特種設備材質中所存在的氣孔等缺陷問題進行全過程檢測分析。但是需要注意的是，射線檢測技術比較適用于檢測材質厚度介于2～200mm范圍當中。一旦超過這一限定范圍，射線檢測技術難以對材質中的細小裂紋以及未融合等問題進行精準檢測。需要注意的是，在使用射線檢測技術的過程中，檢測人員必須做好安全防護工作。尤其要加強對有毒氣體釋放過程的控制管理，以減少對周邊環境以及人員帶來的危害影響。

2.3 磁粉檢測技術

磁粉檢測技術主要利用磁粉進入到設備材質內部當中，完成對材質內部缺陷問題的檢測分析。與其他技術相比，磁粉檢測技術操作簡便且成本費用相對低廉，但是磁粉檢測技術受限問題相對較多。舉例而言，磁粉檢測技術只能適用于鐵磁性物質質量檢測當中，如比較常見的鎳、碳素鋼以及合金鋼等。結合以往的應用經驗來看，磁粉檢測技術可以針對檢測設備表面以及近表面尺寸相對較小的質量缺陷問題進行檢測分析。像材質表面以及近表面存在的裂紋以及未焊透等問題，均可以通過磁粉檢測技術檢測出來。需要注意的是，在開展特種設備磁粉檢測技術的過程中，如果現場環境溫度低于300℃，建議檢測人員可優先利用干磁粉進行檢測分析，并且可以將檢測得出的數值作為常溫結果。除此之外，在應用磁粉檢測技術的過程中，檢測人員必須具備專業的資質能力以及技能操作水平，以保障最終檢測結果科學無誤。

2.4 滲透檢測技術

滲透檢測技術主要通過利用熒光染料進入到工件當中，完成對工件缺陷問題的檢測分析，或者也可以利用具有附著能力的染料進行質量檢測。在檢測分析過程中，可通過利用顯像劑進入到液體毛細當中，對工件內部缺陷問題進行全方位檢測與分析。結合以往的檢測經驗來看，滲透檢測技術比較適用于有色金屬以及陶瓷等非金屬材質無損檢測過程當中，應用意義較強。結合以往的經驗來看，當環境溫度低于250℃時，相關人員需要利用奧氏體不銹鋼材料完成焊接操作。為加強對焊縫質量問題的檢測管理，檢測人員可利用滲透檢測技術對焊接部位進行重點檢測分析。與磁粉檢測原理相似，在檢測應用過程中，檢測人員需要重點對焊接位置所存在的裂紋以及氣孔等缺陷問題進行全方位檢測分析。根據分析反饋結果，加強對焊接質量問題的排查管理。與其他檢測技術不同，滲透檢測技術可以在隔絕水電等條件下完成高質量檢測分析過程。但是需要注意的是，滲透檢測技術無法對設備內部所存在的閉合性缺陷問題進行全方位檢測與分析。因此在使用過程中，檢測人員應該結合特種設備無損檢測技術要求，選擇合適的技術方法進行檢測分析。除此之外，檢測工作結束之后，檢測人員應該對當前特種設備內部缺陷問題進行及時修補。尤其要重點針對裂紋問題進行修補處理，以保障特種設備恢復平穩運行。

2.5 紅外探傷檢測技術

紅外探傷檢測技術作為新興的無損檢測技術內容，目前經常用于石油化工特種設備檢測工作當中。從檢測原理上來看，所有物體在常規環境下可以向外輻射不同程度的熱紅外量。在檢測過程中，可以根據待測設備所表現出的特性以及物體在溫度梯度上所表現出的分布特征數據，利用紅外熱像儀等設備完成對設備運行狀態的記錄分析。根據分析結果，對當前設備內部存在的質量缺陷問題，進行及時判斷并加以排查。舉例而言，某機械電子設備在運行應過程中出現明顯異常問題。且經過調查研究表明，該機械電子設備運行溫度已經超過正常運行溫度數值。為加強對機械電子設備故障問題的排查管理，現場操作人員通過運用紅外探傷檢測技術對設備具體發熱位置進行科學定位。并根據定位結果對發熱位置所存在的質量缺陷問題進行探傷分析，結合缺陷問題表現以及成因，采取針對性措施修復處理。這樣一來，不僅可以全面增強特種設備無損檢測效能，同時，也可以保障特種設備規范使用效果。

2.6 盲區補充檢測

盲區補充檢測基本上可以視為特種設備無損檢測技術的延伸內容。某些結構相對復雜且特殊的設備在應用無損檢測技術的過程中，往往會涉及檢測盲區問題。如在使用超聲波檢測技術時，直通波信號可能無法安全傳送到檢測儀器當中。這樣一來，檢測人員無法對設備盲區是否存在缺陷問題進行精準處理。為妥善解決這類問題，檢測人員應該按照盲區補充檢測標準，加強對設備焊縫問題的檢測分析。一般來說，如果焊縫小于50mm，檢測人員需要對10mm左右的盲區進行檢測分析，以切實增強檢測精度效果。除此之外，在進行盲區檢測作業期間，檢測人員可利用寬頻帶窄脈沖探頭以及變更探頭等方式實現對盲區質量缺陷問題的檢測分析。在此過程中，檢測人員可利用計算機設備制作TOFD圖像，更好地加強對材質缺陷位置以及面積大小的定位處理。

3 特種設備無損檢測技術的應用事項分析

在應用特種設備無損檢測技術的過程中，現場檢測人員必須嚴格按照特種設備無損檢測技術應用規范要求加強對細節要點內容的貫徹落實，以防止出現檢測風險問題。首先，現場檢測人員必須自覺遵守安全生產規章制度，嚴格按照無損檢測技術規范要求禁止出現違章操作問題。與此同時，在檢測工作之前，檢測人員必須穿戴好規定的防護用品，并加強對設備以及元件外觀質量的檢驗分析。其次，現場檢測人員應該結合特種設備類型表現以及無損檢測要求，選擇合適的無損檢測技術進行應用實踐。最后，現場檢測人員應該嚴格按照無損檢測原理，明確不同類型的無損檢測技術的應用范圍。

4 結語

總而言之，為持續增強無損檢測技術在特種設備中的應用效能，建議在今后的應用研究過程中，行業內部人員應該加強對無損檢測技術應用優化問題以及發展問題的重視程度。一方面，相關人員應該主動結合無損檢測技術類型內容以及原理表現，通過科學利用無損檢測技術，完成對特種設備內部質量缺陷問題的定位分析與排查管理。另一方面，相關人員應該立足于無損檢測技術發展趨勢，對當前無損檢測技術內容所存在的短板問題進行及時補齊，以進一步保障特種設備的安全規范使用效果。除此之外，工業生產領域應該加強對特種設備無損檢測技術體系的健全完善程度，以期可以從根本上強化特種設備的安全效能。