刍议特种设备无损检测技术的应用

一般情况下承压设备多用于处理易燃、易爆及高温的介质，一旦设备运行中出现故障，直接威胁到工作人员的生命安全，给企业造成巨大的经济损失与社会效益损失。因此，在实际操作中必须加强承压设备检验力度、提高检验质量、保证承压设备使用的安全性，从而降低安全事故发生概率。此篇文章对承压特种设备的无损检测技术进行探讨分析。  

无损检测技术的特点  

对无损检测技术来讲其主要有以下3种特点：第一是非破坏性，即在检测过程当中不会对被检测对象的实际使用产生相关的损害。第二是全面性，这主要就是因为在检测中因为不会产生破坏性，因此，在有必要性的时候可以对所需要检测的对象进行全面检测。第三是全程性，破坏性检测一般只是对于原材料进行检测，例如在机械工程当中较为常见的一些拉伸以及压缩和弯曲等，对于一些成品或者已经被应用的机械物品，为了能够继续使用，在实际的检测中不能采用破坏性的检测。无损检测以为自身不具备损害被检测对象的应用性能在现阶段被广泛应用。因此，其主要能够应用在一些原材料制造中以及相关的中间环节中和最终的成品全面检测，除此之外，也能够对使用当中的设备进行有效的检测。  

承压特种设备无损检测的重要性  

传统承压特种设备检测技术需要损坏设备，现如今已经逐渐被淘汰。无损检测技术不需要损坏试件，凭借化学手段或先进技术及设备器材，对试件内部或表面存在较大危害性的特种设备进行检测，避免出现灾难性故障，可以说承压设备检验比其他设备检验更为严格。  

1.重要性分析  

承压类特种设备检验主要为避免承压设备失效事故，避免出现严重破裂事故。承压类特种设备检验就是提前预防与预测失效。随着社会经济发展，产品精度提高、种类不断增多且安全要求变高，对产品质量提出更高的要求，无损检测技术凭借无损伤、高灵敏等特点在实际中有着广泛的应用。现今对承压类特种设备检测的方法很多，设备制造与使用中采取的无损检测技术有超声、磁粉及渗透等，不同检测技术有着不同检测原理，每种检测技术都有自己的优势和应用范围，因此，根据实际需求选择合适的检测技术，确保设备质量。  

2.检测优势  

这种检测方法不需要破坏承压类设备就可以直接监测，主要包括以下3种：一是超声波检测。利用超声波仪器进行检查，根据超声波受阻返回情况检测裂纹情况，优点显著：成本低、操作简单、体积小、安全高。二是射线检测法。利用射线检测法检测时，主要检测承压类设备焊接缝质量。利用γ射线照相获取相关资料，根据图形判断容器缺陷位置。实际应用时注意承压类设备厚度，确定照相角度。但考虑到γ射线的辐射特点，使用时需要做好相关防护工作。三是渗透检测法。承压类设备检测时利用渗透检测法。将渗透液注入到承压类设备中后，利用去除剂去除多余的渗透液，再利用显像剂查找缺陷。这种方法主要用于材质疏松且表面存在裂纹的压力溶液。需要注意的是渗透液具有很强的污染性，需要做好相关处理工作。  

承压类特种设备无损检测技术的应用  

无损检测技术种类较多，文章中作者以TOFD技术为研究对象，分析其在实际中的应用，对常见状况深入分析，提高检测质量。  

1.技术原理与优势  

1.1技术原理。当检测物的孔或障碍物大小≤检测波长时，会出现明显的衍射现象。当超声波通过裂纹时出现衍射波，衍射波在端角与裂纹处进一步叠加，探头将这种衍射波接收并检测，判断设备缺陷的深度与大小。  

1.2技术优势。该技术主要用在检测设备内部构件与监控裂纹扩展，技术优势主要表现为：利用非平行式扫描，只需要一人操作；较强的穿透性、检测范围较广，检测管道环焊缝、球罐等；技术可信度高，精确检测设备各方向缺陷；成本较低、危害性小、可穿插作业；实施在线监测与缺陷定位准确度高。  

2.TOFD技术应用  

2.1准备各项工作  

检验开始前根据检测对象选择合适的检测设备，承压设备检测前做好充分准备工作：一是将TOFD技术使用的设备参数设定好，探头安装时设定好频率、晶片大小与中心距离等参数。如果被检测设备壁较薄，采用高频率探头，当探头位于设备上表面处，保证直通波与底波时间差≥20周期；承压设备壁较厚时，采用低频探头，确保探头位于设备下表面。二是保证烟头中心频率差维持在20%内，全面性覆盖信号。检测仪灵敏度影响检测增益值，检测开始前调节检测仪灵敏度，根据检测目标选择合适灵敏度，比如直通波波幅为满屏的40%。三是承压设备检测前设定好平均化的参数，保证全面接收检测目标的信号，保证TOFD图像的真实可靠。  

2.2定位分类缺陷  

承压设备长期使用中受到各类因素的影响。比如埋地压力管道容易受到应力腐蚀与外力破坏等因素的影响，容易出现各类裂缝。因此利用TOFD技术检测缺陷类型、长度与埋藏深度等，依据衍射波信号判断缺陷类型。当底波出现中断时，利用耦合损失方法矫正，这种裂缝为表面开口型；如果信号出现上下端部均有衍射，属于典型的埋藏型。除此之外，承压设备无损检验应用中，受到某些因素的影响出现检测遗漏情况，因此需要重复多次检测、全面分析，验证有疑问的检测数据，确保检测结果的真实有效。  

2.3盲区补充检测  

对容易忽视的盲区进行补充检测，直通波信号引起上表面盲区，当直通波中隐藏着缺陷信号时，检测仪无法接收到缺陷信号，也就不能分析缺陷信号，降低缺陷定位准确度；正常无损检验中当设备焊缝＜50mm时，上表面盲区厚度为总厚度的1/5。因此，需要重复检验，重视盲区检测，促进检测精确程度的提高，如选择合适的宽频带窄脉冲探头、变更探头参数等减少扫查盲区，利用冲发射法、渗透等方法补充检测盲区；在对承压设备进行扫描时，检测仪上的探头会接收相应的衍射波，并通过专业的计算机软件合成TOFD图像，之后便可以通过分析该图像，判断承压设备缺陷的类别。其中数据分析的过程十分关键，相关的技术人员应当确保数据的科学、合理性，并根据信号的特点来分析TOFD图像以及扫描信号。  

总而言之，随着承压类特种设备无损检测技术的发展，在承压类设备生产、安装及使用过程中都配备完善的无损检测技术，至今还产生在设备停运状态下的无损检测技术。这些检测技术的应用大幅度提高承压类设备使用安全性，及时发现各类潜在故障，有效降低设备故障发生概率，促进企业生产效益的提高，为社会经济发展贡献一份力量。  

柳州市工学院 李泽凯