关键词:特种设备、无损检测、新技术、应用
1.前言
随着科技的发展,特种设备无损检测技术也在不断的更新升级。基于不同检测方法的不同原理,需要根据实际情况及目前的检测现状进行应用。现在就其具体的情况提出一些解决方法。
2.声发射检测技术
2.1技术原理
材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生的应力波现象称为声发射。利用接收声发射信号研究材料、动态评价结构的完整性称为声发射检测技术。材料的范性形变、马氏体相变、裂纹扩展、应力腐蚀以及焊接过程产生裂纹和飞溅等,都有声发射现象,检测到声发射信号,就可以连续监视材料内部变化的整个过程。因此,声发射检测是一种动态无损检测方法。
2.2应用及局限性
声发射技术的应用已较广泛。可以用声发射鉴定不同范性变形的类型,研究断裂过程并区分断裂方式,检测出小于 0.01mm长的裂纹扩展,研究应力腐蚀断裂和氢脆,检测马氏体相变,评价表面化学热处理渗层的脆性,以及监视焊后裂纹产生和扩展等等。
在工业生产中,声发射技术已用于压力容器、锅炉、管道和火箭发动机壳体等大型构件的水压检验,评定缺陷的危险性等级,作出实时报警。
声发射检测局限性:对材料甚为敏感,又易受到机电噪声的干扰,因而,对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验;多数情况下,可利用现成的加载条件,但有时,还需要特作准备;声发射检测只能给出声发射源的部位、活性和强度,不能给出声发射源内缺陷的性质和大小,仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。
3.TOFD检测技术
3.1技术原理
超声波衍射时差法(TOFD),是一种依靠从待检试件内部结构(主要是指缺陷)的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法,用于缺陷的检测、定量和定位。衍射现象是TOFD技术采用的基本物理原理。
采用一发一收两个宽带窄脉冲探头进行检测,探头相对于焊缝中心线对称布置。发射探头产生非聚焦纵波波束以一定角度入射到被检工件中,其中部分波束沿近表面传播被接收探头接收,部分波束经底面反射后被探头接收。接收探头通过接收缺陷尖端的衍射信号及其时差来确定缺陷的位置和自身高度。
3.2应用及局限性
优点:一次扫查几乎能够覆盖整个焊缝区域(除上下表面盲区),可以实现非常高的检测速度;可靠性要好,对于焊缝中部缺陷检出率很高;能够发现各种类型的缺陷,对缺陷的走向不敏感;可以识别向表面延伸的缺陷;对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确。
缺点:近表面存在盲区,对该区域检测可靠性不够;对缺陷定性比较困难;横向缺陷检出比较困难;对粗晶材料,检出比较困难;对复杂几何形状的工件比较难测量;不适合于T型焊缝检测。
4.其他无损检测技术应用现状
4.1超声波检测技术
超声无损检测是目前最为成熟、应用最广泛的一种检测技术,在检测厚度介于6mm至400mm之间的特种设备检测中效果良好。
优点:使用的设备较为简单,容易操作,常被应用到焊接接头的埋藏缺陷检测研究上,缺陷检出率较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆缺点:由于超声波的传播需要介质,当被检测部件形状较复杂时,超声检测无法对其检测。被检测部件的表面需要打磨光滑平整。
4.2射线检测技术
利用胶片感光,来检测透射线强度,就可以判断工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小。X线影像形成的基本原理,是由于X线的特性和零件的致密度与厚度之差异所致。
优点:根据射线检测存在的图像,可以很直观的看出一些检测工件的内部缺陷,对图像进行定量以及判断,且图像可以进行长时间的保存。缺点:进行射线检测的时候,如果角度不合适,面积型检测的难度比较大。此外射线检测设备比较笨重,检测时花费较高,射线对人体有害,使用时应严格防护。
4.3表面检测技术
磁粉检测只能用于检测铁磁性材料的表面或近表面的缺陷,由于不连续的磁痕堆集于被检测表面上,所以能直观地显示出不连续的形状、位置和尺寸,并可大致确定其性质。磁粉检测的在很大程度上受到缺陷类型的制约,磁粉检测方法对于深度较大的内部缺陷、一些浅而宽的划伤以及延伸方向与磁感应线放线夹角不合适的缺陷等是不适用的。
渗透检测是一种以毛细作用原理为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。其中着色渗透检测在特种设备行业及机械行业里应用广泛。但它只能检出表面开口的缺陷,不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件;只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出定量评价,检出结果受操作者的影响也较大。
5.无损检测技术现状及对策
5.1无损检测现状
无损检测技术广泛应用于各个行业,我国的无损检测发展水平与国外的研究发展还有一定的差距,检测技术和检测设备创新还有待提高,检测人员的素质水平参差不齐,在实际检验检测中,检出率与漏检率都有不尽人意之处。检测水平依旧停留在传统检测模式上,在提倡绿色检测理念和充分发挥数字化射线传输的便捷、高效、环保等优越性上仍有诸多不足之处。
5.2选择适合的检测方法
任一种无损检测技术并不是万能的检测技术,由于自身检测的局限性,我们需要在实际检测中,根据无损检测技术的使用范围和使用条件,制定适合的检测方案,通过选择合适的检测手段、检测时机以及复验方式,得出更合理和科学的结论,对设备进行最为客观的缺陷检测和风险评估。
5.3提高检测人员水平
我国目前对于无损检测人才的需求在不断增加,这就需要各行业共同努力,建立健全无损检测人才的教育与培训体制,开展多层次全方位的国际交流,在全国各类大专院校中设置无损检测专业并鼓励社会资本投入到这项工程中来,将我国的无损检测人员检测水平提升到一个新的高度。
5.4加强检测技术与设备的创新升级
国内各大型NDT产品生产厂家能够集中优势技术,发挥领头作用,与有关部门联合,利用科研生产相结合,建立研究院、研究中心,创新研发高端无损检测产品,领先世界技术。政府职能部门应发挥监管、引领、扶持等职能,为NDT工艺从科技研发到转变成生产产品,提供相应的便捷之处。
6.结束语
本文主要就无损检测新技术在特种设备应用中的问题、技术优劣性以及解决办法进行了研究以及分析,无损检测技术在特种设备的使用过程中有着极为重要的作用,直接影响特种设备的安全运行,因此需要我们无损人及各行业携手一致立足中国无损检测事业现状,发展无损检测工艺。
参考文献:
[1]张云海,特种设备无损检测技术的应用[J].科技创新与应用,2017,23
[2]白俊杰,无损检测技术在特种设备检验中的应用[J].石化技术,2016,89
[3]肖辉方,简析特种设备无损检测技术的应用[J].中国标准,2017,90
[4]张凤敏,浅谈无损检测技术在特种设备中的应用[J].科技创新与应用,2016,67
[5]柯洪刚,特种设备无损检测新技术的应用研究[J].中国新技术,2017,56
[6]张云海,特种设备检验中无损检测技术的应用[J].科技与创新,2014,23
论文作者:邱卓
论文发表刊物:《科技中国》2018年7期
论文发表时间:2018/8/9
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