特种设备无损检测技术的应用分析

李木林

（德阳市特种设备监督检验所，四川 德阳 618000）

近年来，随着我国工业技术水平的持续提升，特种设备在工业生产中所发挥出的功能作用越来越明显。结合应用经验来看，特种设备应用种类相对较多，具体可以分为承压类与机电类。其中，像常见的压力管道以及气罐等均可以视为承压类特种设备的领域范畴。而像电梯、专业机动车以及启动机械等则可以视为机电类特种设备的领域范畴。无论是哪一种类型的特种设备所表现出的应用危险性都相对较大，一旦出现设备故障，所引发的安全问题是难以估计的。近年来，为加强对特种设备的规范管理与安全应用，我国相关部门针对特种设备检测管理问题进行了统筹部署。要求相关生产领域以及应用领域应该主动运用无损检测技术实现对特种设备质量问题的检测分析，以切实保障特种设备应用安全性。

1 无损检测技术应用特点分析

无损检测技术主要依托于声、光、电、磁等原理内容，实现对被检测物体内部缺陷以及不均匀性问题的全过程检测与分析而采用的一种技术手段。其中，检测人员可结合分析结果对被检测物体内部缺陷位置以及具体表现数量进行精准确定。与以往肉眼检测方式明显不同，无损检测技术可深入到被检测物体内部环境当中，重点针对内部缺陷问题以及不均匀性问题进行识别管理。最重要的是，无损检测技术可以在不损伤被检测物体的前提条件下，实现高效检测过程。结合以往的应用经验来看，无损检测技术在应用特点表现方面具体如下：

（1）非破坏性。区别于传统检测手段，无损检测技术可利用自身所具备的非破坏性特征实现安全高效检测过程。在检测期间，基本上不会对检测设备造成任何损坏性影响。以特种设备检测为例，检测人员可通过利用无损检测技术对特种设备内部质量情况以及缺陷情况进行检测分析。在这一过程中，特种设备的完整性程度不会受到破坏性影响，同时特种设备性能应用也不会受到破坏性影响。

（2）综合性。无损检测技术在检测应用过程中对被检测对象所产生的破坏作用影响十分微小，甚至可以忽略不计。最重要的是，无损检测技术可立足于全过程检测标准实现对被检测目标内部结构状态以及质量情况的检测分析，可以更加精准地完成检测分析作业。

（3）全过程。无损检测技术可以全面贯穿于工业生产制造以及产品应用等全过程阶段，同时也可以对相关服务设备进行全过程检测分析。这样一来，不仅可以规避传统人工检测存在的短板问题，同时，也可以进一步增强检测安全效能，具有重要的可行性价值。

2 特种设备无损检测技术的应用类型以及实践措施分析

石油化工等生产行业在开展特种设备检验工作期间，需要严格按照设备材料类型以及使用情况，采取针对性无损检测技术进行操作处理。以承压特种设备质量检测为例，承压特种设备在生产制造过程中不可避免焊接操作。然而，焊接操作过程容易受到现场环境因素以及人为操作因素的影响而出现焊缝缺陷问题。为避免焊缝缺陷对承压特种设备运行应用构成安全威胁，相关人员可利用无损检测方法对特种设备焊缝问题进行预防性检测。在检测期间，相关人员可结合特种设备无损检测技术要求选择合适的技术手段，如射线检测、磁粉检测、超声波检测等进行检测分析。结合以往的检测经验来看，不同无损检测技术在特种设备检测过程中所发挥的功能作用有所区别。因此，在具体检测过程中，应该结合实际情况选择合适的无损检测技术，实现对特种设备质量问题的全过程检测与分析。

2.1 超声波检测技术

从原理角度上来讲，超声波检测技术主要通过利用材料及其缺陷的声学性能差异表现，重点针对超声波传播波形反射情况以及穿透时间能量变化进行深度检测与分析，根据分析情况对材料内部缺陷情况进行检验分析而采取的一种无损检测方法。区别于传统检测方式，超声波检测技术主要立足于无损检测应用原理，在不损害工件或者原材料状态的条件下完成对被检验部件内表面质量情况的检测分析。从技术优势上来看，超声波检测方法可以对特定方向的介质进行全过程检测分析，在分析过程中，可以彰显出指向性的优势特点。最重要的是，超声波在介质中存在明显的衰减现象，能量较大，且不会对焊缝检测结果造成扰动影响。

与此同时，超声波检测方法可以实现对异种介质的检测分析。如果异种介质在焊接操作之后存在质量缺陷问题，在应用超声波检测的过程中，会出现超声波从缺陷位置反射回来的现象，实现对缺陷问题的定位分析。以特种设备检测为例，超声波检测技术应用于特种设备检测过程中可以实现对焊缝裂纹以及未融合等问题的检测管理。结合以往的经验来看，超声波检测技术在检测材质厚度的范围控制上多以8～300mm为主。在检测应用过程中，这种技术方法基本上不会对人体造成损伤影响。最主要的是，还可以在高温状态条件下实现安全检测过程，所获取的检测数据相对精准。

2.2 射线检测技术

射线检测技术作为特种设备无损检测技术常用的方式内容，主要通过借助x、y射线的光量子能力实现对待检测物体内部缺陷问题的定位分析。结合当前应用情况来看，像承压特种设备常常会运用射线检测技术，完成对碳钢、铝合金的物质内部缺陷问题的检测分析。与此同时，射线检测技术还可以针对特种设备材质中所存在的气孔等缺陷问题进行全过程检测分析。但是需要注意的是，射线检测技术比较适用于检测材质厚度介于2～200mm范围当中。一旦超过这一限定范围，射线检测技术难以对材质中的细小裂纹以及未融合等问题进行精准检测。需要注意的是，在使用射线检测技术的过程中，检测人员必须做好安全防护工作。尤其要加强对有毒气体释放过程的控制管理，以减少对周边环境以及人员带来的危害影响。

2.3 磁粉检测技术

磁粉检测技术主要利用磁粉进入到设备材质内部当中，完成对材质内部缺陷问题的检测分析。与其他技术相比，磁粉检测技术操作简便且成本费用相对低廉，但是磁粉检测技术受限问题相对较多。举例而言，磁粉检测技术只能适用于铁磁性物质质量检测当中，如比较常见的镍、碳素钢以及合金钢等。结合以往的应用经验来看，磁粉检测技术可以针对检测设备表面以及近表面尺寸相对较小的质量缺陷问题进行检测分析。像材质表面以及近表面存在的裂纹以及未焊透等问题，均可以通过磁粉检测技术检测出来。需要注意的是，在开展特种设备磁粉检测技术的过程中，如果现场环境温度低于300℃，建议检测人员可优先利用干磁粉进行检测分析，并且可以将检测得出的数值作为常温结果。除此之外，在应用磁粉检测技术的过程中，检测人员必须具备专业的资质能力以及技能操作水平，以保障最终检测结果科学无误。

2.4 渗透检测技术

渗透检测技术主要通过利用荧光染料进入到工件当中，完成对工件缺陷问题的检测分析，或者也可以利用具有附着能力的染料进行质量检测。在检测分析过程中，可通过利用显像剂进入到液体毛细当中，对工件内部缺陷问题进行全方位检测与分析。结合以往的检测经验来看，渗透检测技术比较适用于有色金属以及陶瓷等非金属材质无损检测过程当中，应用意义较强。结合以往的经验来看，当环境温度低于250℃时，相关人员需要利用奥氏体不锈钢材料完成焊接操作。为加强对焊缝质量问题的检测管理，检测人员可利用渗透检测技术对焊接部位进行重点检测分析。与磁粉检测原理相似，在检测应用过程中，检测人员需要重点对焊接位置所存在的裂纹以及气孔等缺陷问题进行全方位检测分析。根据分析反馈结果，加强对焊接质量问题的排查管理。与其他检测技术不同，渗透检测技术可以在隔绝水电等条件下完成高质量检测分析过程。但是需要注意的是，渗透检测技术无法对设备内部所存在的闭合性缺陷问题进行全方位检测与分析。因此在使用过程中，检测人员应该结合特种设备无损检测技术要求，选择合适的技术方法进行检测分析。除此之外，检测工作结束之后，检测人员应该对当前特种设备内部缺陷问题进行及时修补。尤其要重点针对裂纹问题进行修补处理，以保障特种设备恢复平稳运行。

2.5 红外探伤检测技术

红外探伤检测技术作为新兴的无损检测技术内容，目前经常用于石油化工特种设备检测工作当中。从检测原理上来看，所有物体在常规环境下可以向外辐射不同程度的热红外量。在检测过程中，可以根据待测设备所表现出的特性以及物体在温度梯度上所表现出的分布特征数据，利用红外热像仪等设备完成对设备运行状态的记录分析。根据分析结果，对当前设备内部存在的质量缺陷问题，进行及时判断并加以排查。举例而言，某机械电子设备在运行应过程中出现明显异常问题。且经过调查研究表明，该机械电子设备运行温度已经超过正常运行温度数值。为加强对机械电子设备故障问题的排查管理，现场操作人员通过运用红外探伤检测技术对设备具体发热位置进行科学定位。并根据定位结果对发热位置所存在的质量缺陷问题进行探伤分析，结合缺陷问题表现以及成因，采取针对性措施修复处理。这样一来，不仅可以全面增强特种设备无损检测效能，同时，也可以保障特种设备规范使用效果。

2.6 盲区补充检测

盲区补充检测基本上可以视为特种设备无损检测技术的延伸内容。某些结构相对复杂且特殊的设备在应用无损检测技术的过程中，往往会涉及检测盲区问题。如在使用超声波检测技术时，直通波信号可能无法安全传送到检测仪器当中。这样一来，检测人员无法对设备盲区是否存在缺陷问题进行精准处理。为妥善解决这类问题，检测人员应该按照盲区补充检测标准，加强对设备焊缝问题的检测分析。一般来说，如果焊缝小于50mm，检测人员需要对10mm左右的盲区进行检测分析，以切实增强检测精度效果。除此之外，在进行盲区检测作业期间，检测人员可利用宽频带窄脉冲探头以及变更探头等方式实现对盲区质量缺陷问题的检测分析。在此过程中，检测人员可利用计算机设备制作TOFD图像，更好地加强对材质缺陷位置以及面积大小的定位处理。

3 特种设备无损检测技术的应用事项分析

在应用特种设备无损检测技术的过程中，现场检测人员必须严格按照特种设备无损检测技术应用规范要求加强对细节要点内容的贯彻落实，以防止出现检测风险问题。首先，现场检测人员必须自觉遵守安全生产规章制度，严格按照无损检测技术规范要求禁止出现违章操作问题。与此同时，在检测工作之前，检测人员必须穿戴好规定的防护用品，并加强对设备以及元件外观质量的检验分析。其次，现场检测人员应该结合特种设备类型表现以及无损检测要求，选择合适的无损检测技术进行应用实践。最后，现场检测人员应该严格按照无损检测原理，明确不同类型的无损检测技术的应用范围。

4 结语

总而言之，为持续增强无损检测技术在特种设备中的应用效能，建议在今后的应用研究过程中，行业内部人员应该加强对无损检测技术应用优化问题以及发展问题的重视程度。一方面，相关人员应该主动结合无损检测技术类型内容以及原理表现，通过科学利用无损检测技术，完成对特种设备内部质量缺陷问题的定位分析与排查管理。另一方面，相关人员应该立足于无损检测技术发展趋势，对当前无损检测技术内容所存在的短板问题进行及时补齐，以进一步保障特种设备的安全规范使用效果。除此之外，工业生产领域应该加强对特种设备无损检测技术体系的健全完善程度，以期可以从根本上强化特种设备的安全效能。