特種設備檢驗中無損檢測技術的應用

摘 要：現如今工業生產與生活廣泛使用承壓類特種設備，同時也是一種存在巨大潛在危險性的設備，因此需要做好承壓類特種設備無損檢驗，保證特種設備運行安全，避免因為設備缺陷與故障引發安全事故。文章中作者以自身經驗為基礎，分析無損檢測技術在承壓類特種設備檢驗中的應用，詳細闡述技術應用要點，提高檢測質量。

關鍵詞：承壓類設備；無損檢測技術；應用分析

引言

一般情況中承壓設備多用于處理易燃、易爆及高溫的介質，一旦設備運行中出現故障，直接威脅工作人員生命安全，給企業造成巨大的經濟損失與社會效益損失。因此實際中必須強化承壓設備檢驗力度，提高檢驗質量，保證承壓設備使用的安全性，降低安全事故發生概率。

1 承壓特種設備無損檢測的重要性

傳統承壓特種設備檢測技術需要損壞設備，現如今已經逐漸被淘汰。無損檢測技術不需要損壞試件，憑借化學手段或先進技術及設備器材，對試件內部或表面存在較大危害性的特種設備進行檢測，避免出現災難性故障，可以說承壓設備檢驗比其他設備檢驗更為嚴格。

1.1 重要性分析

承壓類特種設備檢驗主要為避免承壓設備失效事故，避免出現嚴重破裂事故。承壓類特種設備檢驗就是提前預防與預測失效。隨著社會經濟發展，產品精度提高、種類不斷增多且安全要求變高，對產品質量提出更高的要求，無損檢測技術憑借無損傷、高靈敏等特點在實際中有著廣泛的應用?，F今對承壓類特種設備檢測的方法很多，設備制造與使用中采取的無損檢測技術有超聲、磁粉及滲透等，不同檢測技術有著不同檢測原理，每種檢測技術都有自己的優勢和應用范圍，因此根據實際需求選擇合適的檢測技術，確保設備質量。

1.2 檢測優勢

這種檢測方法不需要破壞承壓類設備就可以直接監測，主要包括以下幾種：（1）超聲波檢測。利用超聲波儀器進行檢查，根據超聲波受阻返回情況檢測裂紋情況，優點顯著：成本低、操作簡單、體積小、安全高；（2）射線檢測法。利用射線檢測法檢測時，主要檢測承壓類設備焊接縫質量。利用γ射線照相獲取相關資料，根據圖形判斷容器缺陷位置。實際應用時注意承壓類設備厚度，確定照相角度。但考慮到γ射線的輻射特點，使用時需要做好相關防護工作；（3）滲透檢測法。承壓類設備檢測時利用滲透檢測法。將滲透液注入到承壓類設備中后，利用去除劑去除多余的滲透液，再利用顯像劑查找缺陷。這種方法主要用于材質疏松且表面存在裂紋的壓力溶液。需要注意的是滲透液具有很強的污染性，需要做好相關處理工作。

2 承壓類特種設備無損檢測技術的應用

無損檢測技術種類較多，文章中作者以TOFD技術為研究對象，分析其在實際中的應用，對常見狀況深入分析，提高檢測質量。

2.1 技術原理與優勢

（1）技術原理。當檢測物的孔或障礙物大小≤檢測波長時，會出現明顯的衍射現象。當超聲波通過裂紋時出現衍射波，衍射波在端角與裂紋處進一步疊加，探頭將這種衍射波接收并檢測，判斷設備缺陷的深度與大小。

（2）技術優勢。該技術主要用在檢測設備內部構件與監控裂紋擴展，技術優勢主要表現為：利用非平行式掃描，只需要一人操作；較強的穿透性，檢測范圍較廣，檢測管道環焊縫、球罐等；技術可信度高，精確檢測設備各方向缺陷；成本較低，危害性小，可以穿插作業；實施在線監測與缺陷定位準確度高。

2.2 TOFD技術應用

2.2.1 準備各項工作

檢驗開始前根據檢測對象選擇合適的檢測設備，承壓設備檢測前做好充分準備工作：（1）將TOFD技術使用的設備參數設定好，探頭安裝時設定好頻率、晶片大小與中心距離等參數。如果被檢測設備壁較薄，采用高頻率探頭，當探頭位于設備上表面處，保證直通波與底波時間差≥20周期；承壓設備壁較厚時，采用低頻探頭，確保探頭位于設備下表面；（2）保證煙頭中心頻率差維持在20%內，全面性覆蓋信號。檢測儀靈敏度影響檢測增益值，檢測開始前調節檢測儀靈敏度，根據檢測目標選擇合適靈敏度，比如直通波波幅為滿屏的40%；（3）承壓設備檢測前設定好平均化的參數，保證全面接收檢測目標的信號，保證TOFD圖像的真實可靠。

2.2.2 定位分類缺陷

承壓設備長期使用中受到各類因素的影響。比如埋地壓力管道容易受到應力腐蝕與外力破壞等因素的影響，容易出現各類裂縫。因此利用TOFD技術檢測缺陷類型、長度與埋藏深度等，依據衍射波信號判斷缺陷類型。當底波出現中斷時，利用耦合損失方法矯正，這種裂縫為表面開口型；如果信號出現上下端部均有衍射，屬于典型的埋藏型。除此之外，承壓設備無損檢驗應用中，受到某些因素的影響出現檢測遺漏情況，因此需要重復多次檢測，全面分析，驗證有疑問的檢測數據，確保檢測結果的真實有效。

2.2.3 盲區補充檢測

對容易忽視的盲區進行補充檢測，直通波信號引起上表面盲區，當直通波中隱藏著缺陷信號時，檢測儀無法接收到缺陷信號，也就不能分析缺陷信號，降低缺陷定位準確度；正常無損檢驗中當設備焊縫<50mm時，上表面盲區厚度為總厚度的1/5。因此需要重復檢驗，重視盲區檢測，促進檢測精確程度的提高。比如選擇合適的寬頻帶窄脈沖探頭、變更探頭參數等減少掃查盲區，利用沖發射法、滲透等方法補充檢測盲區；在對承壓設備進行掃描時，檢測儀上的探頭會接收相應的衍射波，并通過專業的計算機軟件合成TOFD圖像，之后便可以通過分析該圖像，判斷承壓設備缺陷的類別。其中數據分析的過程十分關鍵，相關的技術人員應當確保數據的科學、合理性，并根據信號的特點來分析TOFD圖像以及掃描信號。

3 結束語

總而言之，隨著承壓類特種設備無損檢測技術的發展，在承壓類設備生產、安裝及使用過程中都配備完善的無損檢測技術，現今還產生在設備停運狀態下的無損檢測技術。這些檢測技術的應用大幅度提高承壓類設備使用安全性，及時發現各類潛在故障，有效降低設備故障發生概率，促進企業生產效益的提高，為社會經濟發展貢獻一份力量。

參考文獻

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作者簡介：張云海（1982-），男，漢族，河北昌黎人，工程師，本科，現就職于山東省特種設備檢驗研究院威海分院。