(广东电研锅炉压力容器检验中心有限公司 510700)
摘要:特种设备检验中应用无损检测技术,可以在不损伤设备的基础上进行检测,不仅检测的精度高,而且操作简便,检测质量和检测效率都有所提升。特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶,下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆等。其中锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道为承压类特种设备;电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。基于此,本文对无损检测技术在特种设备检验中的运用进行研究,以供参考。
关键词:无损检测技术;特种设备;检验;运用
引言
随着社会经济的快速发展,我国的电子机械行业在理论知识和实际应用两个方面也都取得了长足的进步。不论是在商业化的生产过程中,还是在人们的日常生活中,特种设备都得到了广泛的应用,给企业生产和人们的日常生活带来了很大的便利。
1无损检测技术的含义
无损检测技术即非破坏性的对比试验技术,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情况所采用的特定的试验方法。无损检测,主要是利用声、光、磁和电等物理特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在组织的不连续性或不均匀性,给出不连续部位的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态的所有技术手段的总称。
2无损检测技术所具备的特点
2.1非破坏性
破坏性检测方法只有将受检构件或设备进行破坏试验后才能进行验证或得出结果,使得构件或设备的后续性能和使用功能受到影响,检测后构件或设备即以报废。无损检测是在不会损害受检对象的内部组织结构和使用性能的情况下,对受检对象某方面的特性和状态进行试验,综合试验的结果分析来评定受检对象是否满足特定工况条件下的使用,是一种非破坏性间接的试验检测手段。
2.2对比性
无损检测在检测前往往需要在标准试块或对比试块上进行调校或验证检测灵敏度及检测能力,试块或试纸等标准原件往往根需要检测对象的材质、结构使用环境相类似;这就是对比性验证原理。无损检测的理论方法是基于人们常规已发现或已总结出的已知的规律,通过保证影响结果主要因素的一致,可以确保检测试验的科学性,客观性和准确性。例如:无损检测中射线检测需要利用同(类)材质的阶梯试块进行曝光,记录统计数据制作曝光曲线用于后面实际实施检测时作为工艺参数选择的参考。超声波检测前需要利用标准试块测试仪器探头系统的水平入射点和材料声速,以及利用对比试块上人工缺陷的大小来类比当量实际缺陷的最大允许程度;试块和检测对象就是一个试验对比。渗透检测和磁粉检测同样都有试块和试片,用来检测前对比事先制定的检测工艺是否能达到需要的检测能力或缺陷发现能力;对比性是无损检测技术的重要特点。
2.3全程性
采用普通的技术方式进行检测,主要是对原材料进行检测。在检测的过程中,对材料会造成一定的破坏。比如,对于机械工程材料的检测,如果材料不需要使用了,就可以使用破坏性检测技术,否则,就要使用无损检测技术进行检测。无损检测技术的优势在于,不会影响特种设备的使用,而且检测可以贯穿于原材料的制造到成品的整个环节,对于正在服役的设备也可以进行检测,可以获得良好的检测效果。
2.4互容性
在检测方法具有非破坏性之后,检测过程中工作人员可以就同一待测物采用同一方法或不同的检测方法进行多次检测,以保证检测结果的准确性。
3特种设备检验中无损检测技术应用的重要性
无损检测技术在特种设备行业实际应用的过程中,由于不会对检测设备造成损害干扰以及破坏,可将设备的结构质量进行检测分析,评估设备的安全状况等级,确定设备安全使用条件和寿命。无损检测作为特种设备质量和安全的重要检测手段,现已融入到特种设备的设计制作安装生产使用全寿命周期过程中。在当下社会生活中,特种设备在民用还是工业,交通,航空,军工等诸多领域起着不可缺少的重要作用。锅炉热力工业的发展使得社会能源科技的进步和效率的提高,其中特种设备的压力容器和压力管道是整个设备装置的重要组成部件,无损检测技术为工业锅炉,压力容器,压力管道的制造,安装和检维修及在役检测提供了技术安全保障。电梯、起重机械和大型钢结构游乐设施的制造安装中,无损检测技术的有效实施下减少了安全事故的发生概率。其他涉及生命安全、危险性较大机电类的设备也需要从制造生产开始接受若干环节的无损检测;目的是确保设备能够在安全稳定的状态下为社会创造更大的财富。无损检测技术代表的不仅是一个行业的技术含量水平,在现代化高新技术的不断创新发展过程中,在保障社会的安全生产的前提下,可以推进新技术、新设备、新材料、新工艺的发展创新,同时提升企业经济效益水平,促使企业得到可持续发展。
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4无损检测技术在特种设备检验中的应用
4.1渗透检测在特种设备检验当中的运用
渗透检测主要运用于特种设备构件的表面检测,对于表面开口型缺陷有效适用。现阶段特种设备在运行工况下为了保证设备运行的各种参数得到有效监控,往往在设备的内外及介质流通空间安装各种取源部件;这类取源部件有不锈钢的,有色金属的等多种材质。对于在设备本体开孔焊接的部位,设备运行过程中往往是应力集中主要的部位,定期需要对这些部位进行探伤检测,这时候非铁磁性材料的取源部件焊缝是不能使用磁粉检测探伤方法就需要表面渗透检测的方法来发现这些安装部位接头母材,热影响区以及焊缝是否存在表面开口型的缺陷。渗透检测是最适宜的,尽早地发现这些组织表面开口型的微观缺陷可以最大程度的减少安装部位事故泄露概率。另外,渗透检测还广泛运用于特种设备各种精密零件及精密加工表面的表面质量检测,如汽轮机,发电机叶片,发电机转子轴径、护环等重要部件的表面检测。
4.2超声波类型检测技术
特种设备当中,由于设备的使用工况往往是高温或高压及高温高压同时存在的环境;往往对设备的强度要求较高,进而这类设备多采用大壁厚的壳体或管道。这类特种设备的结构部件使用超声波检测技术是最适宜有效的。超声波类型探伤检测技术在原理上主要是利用了超声波对不同状态的材料其声波反射情况和穿透情况具有不同的特征表现,超声波在穿透物体的同时,也会发生声波的折射和反射等现象,将这些声波信息收集起来借助计算机处理器或集成处理芯片进行分析处理,能够得到设备的全面信息。在实际检测过程中,超过20mm以上的后壁压力容器和管道拼接焊缝主要采用超声波检测,常用的有脉冲反射法超声波和衍射时差发,对于接头结构复杂的部位还有应用相控阵检测技术,对于石油化工站场内管道可运用超声导波检测技术等等。超声波检测技术具有灵敏度高、速度快,以及成本低等诸多优点。
4.3电磁检测技术
在特种设备检测过程中应用磁粉探伤技术,能有效直观地完成检测过程。铁磁性金属元件在磁化后,如果设备出现裂纹缺陷或者是夹杂物缺陷,都会对后续应用造成影响。此时,应用用磁粉吸附在漏磁场附近的原理,能有效对缺陷直观地反映出来,整体技术不仅操作简单,且能灵敏度较高,普遍适用在钢材类的特种设备的检验当中,为后续开展相应的处理操作提供参考。另外,利用漏磁场敏感的霍尔元件作为信号采集原件集成数据存储装置可运用于长距离的自动检测。例如在石油天然气长输管道的腐蚀检测当中,利用管道爬行器漏磁检测方法可以一次性检测一定长度的管道内部腐蚀情况,采集回的信号通过计算机分析软件,可以对检测段管道的表面特征进行分析判断,进而分析管道内表面的腐蚀状况。
4.4射线检测技术
射线检测技术在特种设备检验当中起着重要的作用,不管是制造过程零部件的拼接成型检测还是关键受力部位的100%检测,条件允许的情况下射线检测技术都是最保守和最首选的。射线检测在特种设备锅炉部件检测中,利用射线穿过构件材料中不连续部位产生射线衰减程度不一的特点,在洗片过程显影定影将不连续投影到底片上反映出来。射线检测多用于特种设备焊接部位接头的检测,现在也用于对特定部位内部结构的透视,例如电站锅炉受热面下部小管弯头部位氧化皮堆积情况的透视,即可作为主要检测方法,有时也应用在验证其他检测方法作为辅助定性的检测手段。射线检测小管径接头,如电站锅炉水冷壁管焊接接头的射线检测,在透照方式参数允许的情况下可一次性透照多个接头;对管径较大的管道透照方式可采用中心曝光法,一次性透照完成整道焊口的检测,极大地提高了检测的效率。射线检测技术作为常规检测技术,近年来也得到了不断地创新和发展,实际应用的过程中,我国石油化工以及天然气基础建设领域当中,射线检测设备逐步在厚壁容器缺陷探伤过程中得到广泛的应用,为企业带来了一定经济效益,在西气东输检测工作进行的过程中,从国外引进了一种管道爬行器,应用爬行器检测的过程中,爬行器可以在操作人员的控制之下在管道当中爬行,自动将缺陷识别出来,可以在直径比较大的管道焊缝当中进行探照,爬行器充电完成之后可以在管道当中爬行一千米以上。射线检测在特种设备检验检测当中不断地发展和创新使其在运用环境和广度上得到了进一步的发展。
4.5涡流检测技术
近几年,涡流检测技术发展较快,主要是应用在精密导电材料设备缺陷检测当中。例如,对换热设备进行损伤检测和分析,集中对其表面裂纹进行判定和分析。主要借助穿过式探头进行测定和分析。值得一提的是,在对换热管进行基础检测的过程中,涡流技术能在不损坏设备的基础上,保证检测过程的完整性。除此之外,在设备腐蚀问题、微孔问题以及磨损问题校对和检测过程中,涡流检测技术也能发挥其实际价值。
5结语
总而言之,在特殊设备检测过程中,要充分发挥不同检测技术的优势,制定科学的检测方案,合理地结合实际情况应用不同的检测技术,确保有效并全面反映出检测对象的技术状况,为特种设备安全科学管理工作保驾护航。
参考文献:
[1]林琦,杨立军.特种设备检验中无损检测技术的应用分析[J].化工管理,2018(29):185.
[2]李敬文,刘辉,侯嫚丹.石油化工特种设备检验中无损检验技术的应用[J].科学技术创新,2018(24):173-174.
[3]李薇.特种设备检验中无损检测技术的应用[J].世界有色金属,2018(11):220-221.
[4]曾一婷.浅谈无损检测技术在特种设备检验中的运用[J].中国设备工程,2018(02):59-60.
[5]郭晓东.特种设备无损检测对于特种设备的使用的意义和作用探究[J].内燃机与配件,2017(24):82.
论文作者:温桂渊
论文发表刊物:《河南电力》2019年1期
论文发表时间:2019/9/3
标签:检测技术论文; 特种设备论文; 设备论文; 射线论文; 过程中论文; 管道论文; 部位论文; 《河南电力》2019年1期论文;