浅析承压类特种设备无损检测技术的应用

戴斌

摘 要：本文将对承压类特种设备进行使用过程中无损探伤技术的具体探析，将其工作上的优缺点、工作原理及范围，包络超声、射线等技术进行具体阐述。

关键词：特种设备；无损检测；应用

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

1 无损探伤的目的及定义

承压类特种设备通常指那些具有较大危险性的机器设备，如较大锅炉、压力管道和容器等等，因为这些设备具有爆炸或泄露的危险，往往会造成灾难性事故，所以承压类设备通常在安全性能上都要求较高。无损探伤是指不改变监测物质的状态性质，使用探伤仪器对设备的状态及结构材料等内部缺点进行检测的行为。对特种设备检测时，工作量最大的是无损探伤，范围也最广[1]。种类包括：渗透、磁粉、超声、及射线等多种，使用无损探伤的目的是为了对设备的深、高、形态性质及缺陷进行情况判明，看其是否在使用时又产生的新的缺陷或缺陷扩展。

2 探伤方法介绍

以下简单介绍几种无损探伤具体内容：

2.1 渗透探伤

渗透探伤是通过有色渗透液来达到对设备开口缺陷的探测方法，方法主要是在设备的表面开口缺陷中渗透进入液体，然后将多余液体清除后，使用显像剂将缺陷表现出来。这种缺陷渗透方法可以对任何种类的材料进行材料表面开口缺陷的检测，材料种类可包括有色金属、陶瓷及塑料等，除疏松多孔材料外都可以正常使用。随着各大承压类特种设备中都对渗透探伤开始广泛使用，因此，在渗透剂及使用时的工艺、标准和实际压力容器试块这些物品的选择上，应当合理谨慎，只有标准可行的渗透探伤方法，才可以确保在设备的探伤可靠性。因渗透探伤操作无高额成本，又可直观显示缺陷，在探伤上拥有极高的灵敏度，对缺陷和材料的探伤范围也比较广阔，一些复杂部件基本一次就可以进行全面检测。但局限之处在于，其对于材料缺陷的检测，只限于设备表面，对多孔性材料无法合理检验，而且对环境和工件也有所污染[2]。

2.2 射线探伤

利用X射线、Y射线易于穿透物质的性质，使用其来对物质的内部缺陷进行检测，我们称之为射线探傷。一些在承压类特种设备中的铸件气孔、夹渣、裂纹和密集气孔等问题，都可以利用此种方法进行检测。其在各种工件内部都可以进行使用，可以测出内在缺陷，通常用于对压力容器、管道和锅炉等设备焊缝处的检测活动中。因X射线具有非常明显的厚度差，所以即便是缺陷很小，也可以轻易检测出来，所以射线探伤对一些厚度很小且面积未熔合的小区域都可以胜任。射线探伤可将缺陷用直观图像反映出来，在定位上，也可精准定位缺陷的长、宽及定量，结果还可长期保存。但射线探伤对人体会产生辐射伤害，使用时必须做好安全保护。

2.3 超声波探伤

利用超声波在介质中的传播衰减特征，其在界面缺陷处会发生反射性质，这种探伤方法我们叫做超声波探伤。在一些刚才内部，超声波可以具有较强穿透力，所以即使很厚的钢板和焊缝，也都可以成功检测出来。超声波探伤比较适合在碳钢和锻件及管材这类内部质量进行检测。而且对一些如未焊透、裂纹等在检测时都具有较高灵敏度，特点是指向性和穿透力较强，不仅成本低，而且探伤速度快，在各种承压类特种设备中，经常会用此方法对设备的内表面裂纹和缺陷进行探伤，一些压力容器锻件和高压螺栓也可使用此方法。超声波探伤因为仪器具有重量轻、体积小便携的简单操作特点，且不会产生对人体的伤害，不进入设备内部就可直接在外侧进行对设备的探伤，也可以将内部情况检测出来，对于有外壳保护的设备，不拆除便可同样检测结果，因此在业界得到好评和广泛使用。

3 无损探伤方法特点

3.1 对设备的试件结构、材质不会产生损坏

对无损检测来说，不损坏试件的结构、材质是其最大特点，基于这个特点前提下，再进行对设备材料的无损探伤。然而不是所有的测试指标和项目都需要使用这种方式来进行检测的，其也拥有自身技术的局限性特征[3]。比如，某些试验想要进行检测，就必须要采用破坏性方式，所以，任何机器设备或工件材料的评价想要做出准确的判断评定，都需要结果无损和破坏性试验的两种检测结果形成互相配合和对比才行。

3.2 选择科学的无损探伤方法

每种承压设备的无损探伤，在各种方法上的不同决定其必有一定特点，因为一种探伤方式不可能对所有的缺陷和工件都使用，也应当根据实际不同情况，来选择最为合适的探伤方法。比如，钢板由于其缺陷分层方向的延伸与版体之间是平行状态，因此，射线探伤对其来说不适合用于检测，需要选择超声波探伤。

3.3 无损探伤时间应合理确定

承压设备的无损探伤，应当根据目的和结果及材料特点等情况选择合适的无损探伤时机。比如，一些材料可能会有裂纹的延迟倾向，有些设备的要求是需要在焊接过后的24小时后再进行检测。所以相关检测安排应在最终热处理行为过后开始进行。

3.4 对各种无损探伤方法的综合应用

虽然无损探伤方法已经演化的非常完善，但任何一种探伤方法都不可能是万能的，需要尽可能的多对探伤方法和信息上的缺陷进行集中收集，从实际情况出发，作出更多丰富的探伤判断和内容了解。比如，在裂纹缺陷方面，超声波的灵敏度较高，但其没有准确定性，而射线对缺陷则有较高定性，经过配合使用，可结合两种方法一起进行结果探伤，以提高准确性。

4 总结

本文通过对承压类特种设备无损技术的应用探讨，对它技术目的和定义及各种探伤方法的特点、方式作了相对具体的介绍，希望可以起到对相关需要者的借鉴作用。

参考文献：

[1]邵泽波，刘兴德.无损检测[M].化学工业出版社，2016（08）：10-11.

[2]强天鹏.压力容器检验[M].新华出版社，2016（11）：28-30.

[3]王晓莉.浅析无损检测的应用[J].青海科技，2015（31）：121-123.