解析特种设备检验中无损检测技术应用

胡 杰

（贵州省特种设备检验检测院， 贵州 贵阳 550014）

引言

作为与社会公众日常生产、生活息息相关的设备，特种设备的质量安全对保障社会公众的生命安全和财产安全、保障社会稳定运行有着十分重要的意义，且由于特种设备本身的材料以及组成结构都较为特别，因此特种设备的检测难度更高，也需要工作人员以更高的技术水平开展检测。在此过程中，无损检测技术作为特种设备检测的主要手段之一，能够在保证在不损坏设备性能以及物理性质的基础上开展检测，是特种设备检验检测的重要发展方向。

1 无损检测技术简析

无损检测技术是在不损坏特种设备的零部件以及不破坏设备物理特性、化学特性的基础上，通过相关技术来检查设备内部的结构状态是否符合规定的要求，并通过该检测技术发现设备存在的安全隐患以及质量问题的一种重要检测技术，它又被称为非破坏性检验[1]。在无损检测中，工作人员利用相关技术设备对被检测设备的内部情况、仪器表面结构、设备性质以及设备状态进行具体检测，检测方法主要有射线检测法、超声波检测法、磁粉检测法以及渗透检测法等，这些检测方法各有利弊，但从无损检测技术的整体而言，该检测技术整体具有以下几方面的特点。

首先，无损检测技术不具有破坏性，这是无损检测技术最核心的特点。传统的设备检测方式对于特种设备而言都会造成设备在性能或物理性质上的改变，不利于设备的使用以及稳定运行。而无损检测技术不会对被检测设备造成任何伤害或影响以及变化，它能够最大程度地保证被检测设备的性质稳定，而在不损害被检测设备的前提下获取检测结果。

其次，反复性和互容性。反复性和互容性都是针对无损检测技术的使用次数而言，它能够多次对同一设备进行检测或在同一设备上采用不同的检测技术。具体而言，无损检测技术系统能够反复的用在同一位检测设备上，也能够和其他检测技术一起开展设备的检测，以此来保证检测结果的准确性。

再次，标准性。由于无损检测技术的技术含量较高，因此与传统检测技术相比，无损检测技术的仪器设备精确度和精密度更高，检测人员的资质和技术水平也更高。此外，与传统的检测方式相比，无损检测技术也有更加严格的检测标准，能够保证无损检测技术的结果精准性[2]。

最后，分歧性。虽然从现有检测技术的角度出发，无损检测技术的检测结果整体有较高的精准度，但由于被检测设备的不同，无损检测技术也不能保证其检测结果的百分之百精确性。因此，在检测过程中，技术人员需要对同一被检测物体进行多次检测，以此来降低检测过程中的误差。

2 无损检测技术在特种设备检测中的应用分析

特种设备与社会公众的日常生产生活有着密切的关联，它主要可以分为承压类特种设备和机电类特种设备两大类，其中，承压类特种设备主要应用于工业生产当中，例如锅炉就是常见的承压类特种设备[3]。而机电类特种设备中的大型游乐设施，作为特种设备中的特种设备，与社会公众的日常生活息息相关，发生事故影响大。而面对这些特种设备，传统的检测技术在检测过程中难免会对设备的物理性质或化学性质造成一定的损伤，甚至影响设备本身的质量，对设备的正常运行带来一定的危险。例如，传统的硬度试验会损伤特种设备的物理性质。

2.1 优势分析

在此背景下，无损检测技术能够不损伤特种设备完成检验，与传统检测技术相比，无损检测技术在特种设备检测中具有以下几方面优势。

首先，由于其非破坏性的特点，因此与传统检测技术相比，无损检测技术更能够保证特种设备的质量。通过相关仪器设备，无损检测技术能够发现传统检测技术中需要破坏设备表面的缺陷。

其次，无损检测技术能够保障设备的后续正常使用以及使用的安全性。在检测合格后，设备投入使用，无损检测技术能够对设备以及关键零部件进行定期检验，以此来保障特种设备在生产使用过程中的稳定性和安全性[4]。

最后，无损检测技术也能够对设备的工艺进行检测，并不断改进设备的生产工艺和制造工艺。在设备生产以及产品制造的过程中，应用无损检测技术也能够降低企业的生产成本，进而提高企业的经济利润。

2.2 特点分析

由于无损检测技术本身的技术特点，因此在特种设备检测中，无损检测技术应当从以下几方面出发开展检测。

首先，无损检测技术的选择应当根据特种设备的检测目的来正确选择，以此来完成特种设备的检测。而在具体选定中，由于不同的无损检测技术都具有一定的缺陷，不能同一技术应用于所有设备检测中。因此，为了提高无损检测技术的可靠性，技术人员应当根据特种设备的特点，例如其材料、结构等物理特性以及化学特性选择最适合的无损检测技术，在检测过程中也要保证安全性和经济性。

其次，技术人员应当综合采用各种无损检测办法，结合无损检测办法的优缺点确定不同特种设备的最终检测方案。在方案选定时，技术人员应当考虑到无损检测技术本身的经济性以及效率性，尽可能地通过不同种检测技术之间的技术互补来得到更多的特种设备产品数据以及设备的质量检测信息。

3 特种设备检验中常见的无损检测技术的应用种类

3.1 射线检测技术的应用

对特种设备进行检测的过程中，如果应用射线检测技术，一般都是对壁厚较为适中的压力容器进行检测，通过这种检测方法就能第一时间发现压力容器当中存在的缺陷，同时也能获得精准的检测数据。射线检测技术当中的X 射线以及Y 射线等能够直接观察到特种设备是否存在衰减现象。在检测的过程中，射线能够将直接穿透特种设备的检测部位，从而提高检测结果的准确性。然后在对特种设备的其他部位进行检测，然后再将检测数据进行对比，从而确定准确的缺陷部位。另外，根据射线检测的结果还能判断出特种设备的隐蔽部位是否存在缺陷，同时还能将检测结果与影像设备结合在一起，这样就能对特种设备的缺陷进行深入分析。

3.2 超声波检测技术的应用

如果采用超声波检测技术对特种设备进行检验，主要是依靠超声波的探头进行检测，同样也能取得良好的检测成果。超声波检测技术在应用的过程中，可以通过检测设备传递超声，例如：通过发射或者折射进行传递。超声在传递时，可以收集很多特种设备的数据信息，然后就可以将这些数据信息通过计算机技术进行运算，最终以表格的形式呈现计算结果，这样就能使特种设备的检验结果更加直观，同时也能通过结果准确判断出特种设备的缺陷[5]。

3.3 红外线探伤技术的应用

红外线探伤技术也是特种设备检验过程中一种常见技术。该技术在应用的过程中，只要特种设备有温度，就可以向外界传递独特的红外线。一般情况下，辐射轻度越高，温度就会越高，两者之间的关系成正比。所以在应用红外线探伤技术对特种设备进行检测时，可以通过主动和被动这两种形式进行检测。如果物体自身有问题，就可以利用问题条件进行红外线检测，这种方法就叫做被动检测。如果物体本身没有温度或者温度较低，就要利用人工方式对其进行加热处理，然后在进行检测。如果物体自身存在缺陷，导热效率就会受到影响，所以红外线在传递的过中自然也会出现差异，这时在用红外线探伤技术进行检测，然后利用成像设备成像，就能快速找到缺陷位置。

4 无损检测技术的发展趋势

为了更好地分析无损检测技术的发展趋势，本文从常见的无损检测技术出发分析研究如下。

首先，磁粉检测技术。作为一种成熟度较高、检测精准度较高的无损检测技术，其检测原理是利用此现象检测铁磁材料的表面以及铁磁材料仅表面的一种检测方法。在磁化时，一旦铁磁设备的表面有缺陷或不均匀问题，磁感应线会改变自身的方向并在缺陷部位形成磁极，此时检测人员通过喷洒磁粉或磁悬液的方式即可检测铁磁设备表面的缺陷问题，进而判断设备的质量是否符合要求[6]。目前，磁粉检测技术主要有连续法、剩磁法、荧光磁粉法和干式法等，根据不同的分类角度，磁粉检测技术有众多检测方法。例如，荧光磁粉法就是常见的磁粉检测技术检测方法之一，与非荧光磁粉相比，荧光磁粉检测法的检测灵敏度更高，能够发现设备表面更加细微的缺陷进而分析设备是否符合质量要求。除此之外，荧光磁粉检测法也会有效减轻检测人员的眼疲劳程度，提高检测安全度。四氧化三铁是荧光磁粉的核心材料，检测人员通过利用以荧光磁粉为主要材料配制的磁粉或磁悬液，将其喷洒在磁化后的工件来检测设备缺陷，一旦设备存有缺陷处，该区域会发出明显黄绿光。由于磁粉检测技术更依赖于先进的检测设备，因此，该技术未来的发展方向应该为与检测设备结合，提高磁粉检测的精准度。例如全自动磁粉检测设备和专业磁粉检测设备都是磁粉检测设备发展的重要成果，特别是在人工智能技术以及大数据技术的发展背景下，磁粉检测目前已经能够实现自动化检测和观察，并将数据信息上传到设备中进行预处理，极大地减轻了技术人员的特种设备检测负担，并提高了检测的精确度以及漏磁检测及磁粉检测技术整体的信息化程度和智能化程度。

其次，超声波检测技术。超声波检测技术也是无损检测的主要技术之一，它是利用超声波来检测特种设备的一种检测方式。与其他检测方式相比，超声波检测技术的检测速度更快且检测精准度也更高，常见的超声波检测技术，又可以分为A 型脉冲反射法超声波探伤技术、脉冲反射波法和透射波法三种。A 型脉冲反射法是利用超声波通过不同介质时的反射和折射特性来探测特种设备内部是否存在缺陷，而脉冲反射波法则是利用脉冲发生器的电脉冲激励探头晶体来产生超声脉冲波，通过该超声脉冲波穿过特种设备来检测特种设备是否出现缺陷，进而分析该设备的缺陷问题。而在未来发展中，超声波检测技术也能够与现代信息技术进行结合，并利用我国最新的技术以及相关材料来实现更加精准、效率更高的超声波检测，例如相控阵超声检测技术以及全自动超声波检测技术、导波检测技术都是超声波检测技术与现代科技结合的产物，在石油化工等领域有广泛的应用空间。

最后，渗透检测技术。目前我国常见的渗透无损检测技术主要有荧光着色渗透检测、荧光渗透检测以及着色渗透检测三种。其中，荧光渗透检测在材料选择上以荧光材料为主，着色渗透检测则以油性材料和红色水性颜料为主要检测材料。荧光着色渗透检测是在上述渗透检测方式基础上发展而来的新技术，它融合了荧光渗透检测和着色渗透检测的优点，能够有效提高渗透检测技术的灵敏度以及适用度。在应用渗透检测技术时，检测人员应当处理好设备表面，并合理控制表面温度，以-40～10℃为宜。为了提高检测结果的精准度以及可靠度，检测人员应当利用对比实验来提高检测结果的可靠度[7]。除此之外，渗透检测技术要求待检测设备表面应当处于干燥状态，检测人员可以利用热风循环来保证设备表面的干燥度。

5 结语

作为社会公众日常生产生活的重要机器设备之一，特种设备的安全性受到了社会各界的关注。在此背景下，无损检测技术的应用既能够有效地降低特种设备在检测过程中的损耗，避免由于检测导致特种设备出现运行不当等安全问题，又能够通过不同无损检测技术的结合发现特种设备存在的质量问题，是特种设备检测的重要技术支持，本文也对此分析研究如上。