承压类特种设备无损探伤技术及运用研究

承压类特种设备无损探伤技术及运用研究

薛建中

石油化工工程质量监督总站

摘要：伴随着工业化进程的不断推移，承压类特种设备的应用范围日趋广泛。由于承压类特种设备需要运输高温高压以及易燃易爆的介质，十分容易导致设备出现磨损和腐蚀等问题，严重情况下还会导致设备爆裂，存在极大的安全隐患。无损检测技术凭借其成本低廉，损耗较低且检出率较高的优势在特种设备检测中得到广泛应用。因此，文章重点就无损探伤技术在承压类特种设备中的应用展开分析。

关键词：承压特种设备；无损探伤；运用

无损检测技术通常用于承压特种设备的检测，以避免各种检测行为对设备造成的损坏，提高设备检测的准确性。从实际应用的角度来看，无损检测技术的操作非常方便、高效，可以提高压力设备的检测效率，降低特种压力设备发生安全事故的概率。

1无损检测技术的概念及特点

无损检测技术主要是利用声光原理检测物体和设备中的缺陷，然后根据检测结果确定缺陷的位置和信息，最终确定被检测物体的缺陷。其主要特点体现为：（1）非破坏性。在获得检测结果的同时，除剔除不良品外，无零件损耗。因此，检验规模不受零件数量的限制。必要时可进行抽样检验和一般检验，具有灵活性和可靠性。（2）相互兼容。检验方法的相互兼容性，即同一零件可以同时或依次使用不同的检验方法；同样的检查可以重复进行。这也是非破坏性的好处。（3）动态。无损检测方法可以对使用中的零件进行检测，并能及时检测产品运行的累积影响。因此，可以确定结构的破坏机制。（4）严格。严密性是指无损检测技术的严密性。无损检测需要专门的仪器和设备，以及经过专门培训的检验员，按照严格的规章和标准操作。（5）检测结果分歧性。不同的测试者对同一试样可能有不同的测试结果。尤其在超声波检验中，同一检验项目应由两名检验员完成。

2承压类特种设备检验技术应用思路

承压特种设备的无损检测可分为设备不停止运行时的外部检测和设备停止运行后的全视图检测。根据承压特种设备的类型，检测周期也会有所不同。在检查过程中，要注意设备的工作介质、温度、环境、负荷等，密切观察这些信息可能引起的设备老化、磨损、开裂等问题。特殊压力设备的检测需要配合无损检测技术。从实际情况来看，特种承压设备的无损检测一般是在设备使用现场进行的。受多种条件限制，需要选择对现场适应性强的技术，并选择配套携带方便的检测设备。无损检测技术在使用过程中不会对检测设备造成干扰和损坏。

3无损探伤技术在承压类特种设备检验中的具体应用

3.1射线探伤

射线检测是一种常用的无损检测技术。根据射线在各种结构中的变化，发现被测物体的操作问题和性能缺陷。用于射线照相检查技术的射线包括x射线、r射线、中子射线等。具体检测步骤如下：(1)使用辐射穿透检测设备。(2)利用检测设备检测透射射线的强度，根据实际需要更换被检测的部位，通过不断更换检测部位，找出透射射线强度与其他部位的差值。射线检测广泛应用于针孔、气孔、夹杂物、裂纹等缺陷的检测，广泛应用于石油化工管道、造船、航空航天设备加工生产等领域。在设备检测过程中，实施检测时要注意防护工作，避免射线对人体造成损害。

3.2超声波探伤

超声波探伤是在被探伤物体上安装一个超声波探头，使超声波从被探伤物体的表面传播到内部，在被探伤物体的内部边界上产生反射。这些反射波的数据可以借助相关仪器进行探测，然后在a型显示器上形成。脉冲波形，通过分析脉冲波形的特性来确定零件的损伤和缺陷。根据入射角和待检测物体的形状，应更换不同的传感器(芯片)。超声波在介质中产生的波形是不同的。其中，纵波适用于检测形状相对简单的金属构件；横波适用于检测管道中的轴向裂纹、划痕、气孔和夹渣。

3.3红外线探伤

红外探伤是一种基于红外热成像技术特点的探伤技术。物体本身的温度会向外界释放红外线，红外线的辐射强度与温度成正比。在压力检测特种设备中，可以选择主动检测或被动检测。对于本身能够发热的器件，可以利用器件本身的温度进行检测，即实现无源检测。如果工件本身温度较低，可以先进行人工加热，实现工件内部热量的传递。根据工件完好部位与缺陷部位导热系数的不同，红外辐射强度也会有所不同。通过红外热成像仪，详细记录工件表面的热成像，生成温度场分布图，通过图像找到设备的缺陷部位。

3.4磁粉探伤

金属工件磁化后，如果表面有裂纹、夹杂物等缺陷，就会出现漏磁场的问题，会吸附更多的磁粉。它可以结合磁粉在工件上的分布来确定可能的缺陷。该磁粉检测方法具有操作简单、易于实现的特点。检测时，可将工件置于强磁场中，借助大电流对工件进行磁化。磁粉检验作业一般适用于特种设备的半成品、成品出厂前的检验。通过检测，可有效防止疲劳损伤。

3.5渗透探伤

渗透探伤是在毛细管的作用下，应用于工件表面的渗透剂会渗透到工件的表面缺陷中。此时，需要将多余的渗透剂清理干净。渗透物再次被渗透。此时，通过观察缺陷处渗透的痕迹，可以判断缺陷的性质。渗透检测技术有着广泛的应用。除了不能使用该技术的多孔材料外，渗透测试还可以应用于其他领域。

3.6涡流探伤

涡流探伤是一种基于电磁感应的探伤方法。当携带交流电的检测线圈靠近导电试件时，在线圈磁场的作用下，试件上会出现涡流。涡流反应磁场会改变检测线圈的阻抗，因此通过检测线圈阻抗的变化可以知道被测物体的电导率。涡流检测不仅能对导电材料上的裂纹、孔洞等缺陷进行检测和判断，而且具有良好的灵敏度，能及时检测出油漆层中的缺陷。在工业生产加工领域，涡流检测技术被广泛应用于各种金属管、棒材、线材、线材的探伤。在钢管在线和离线监测过程中，还能有效抑制外界信号的干扰。

综上所述，无损检测可以保证被检测对象的性能，与其他检测技术相比，该检测技术具有良好的检测效果和较高的检测精度。在承压特种设备的检验中，该技术有利于监督设备运行效果的优化，降低设备加工制造的返工率和废品率，从而降低检验成本，增强使用的安全性和稳定性。

参考文献

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品与质量，2020（01）：166.

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