承压设备基于风险检验的无损检测技术

江涛

南京市锅炉压力容器检验研究院 江苏南京 210000

摘要: 摘要:近年来,随着科技的不断进步,无损检测技术也有了极大的发展,出现了超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、电磁检测等新的检测方法,每种检测方法都有其特点和可检测的对象,可以满足不同方法、不同情况对承压设备的要求。这些检测方法各具特点,针对不同类型...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:近年来,随着科技的不断进步,无损检测技术也有了极大的发展,出现了超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、电磁检测等新的检测方法,每种检测方法都有其特点和可检测的对象,可以满足不同方法、不同情况对承压设备的要求。这些检测方法各具特点,针对不同类型的对象有着独特的检测优势。多样化的检测方法可以全方位满足不同场景、不同条件下对承压设备的检测需求。而对承压设备基于风险检验的无损检测技术展开深入研究,具有重大意义。它能为承压设备的安全、可靠运行提供保障,还能有效降低运行成本,实现经济效益最大化。本文聚焦这一技术进行了全面的研究与细致的分析,期望能为承压设备的正常运行提供有力的支持与帮助。
关键词:承压设备;风险检验;无损检测;检测技术
前言:承压设备广泛应用于石油、化工、电力、食品等领域,对生产的正常进行、产品的质量、人员的安全都起到重要的作用。承压设备又长期处于高温、高压、腐蚀等作用下,不可避免的会发生各种损伤和缺陷,如裂纹、腐蚀减薄等,设备缺陷一旦发展到一定程度,发生事故就会造成严重的人员伤亡和经济损失,风险检验技术就是一种先进的设备管理理念和方法,基于风险检验技术是对承压设备面临的各种风险进行评估和分析,确定设备的风险等级,有针对性地安排检验计划,合理分配检验资源,提高检验效率和检验的精确度。承压设备各种损伤和缺陷可以通过无损检测技术检测出来,无损检测技术可以在不破坏被检设备的前提下,检测设备内部和表面的缺陷,为设备的安全评估和维护决策提供依据。
1 承压设备无损检测的相关内容

承压设备无损检测的关键是要围绕着承压设备材料的可靠性、承压设备所采用的制造工艺、承压设备的使用环境,以及承压设备在不同失效模式下的实际工作状态等各方面,做好收集资料和分析研究,根据最终检测结果对设备的损伤部位、损伤方式以及剩余寿命等做出综合评定。随着我国承压设备无损检测技术的发展,承压设备无损检测技术被应用于各个领域,为承压设备失效模式的构建提供了便利,保证了安全生产,预防事故的发生,从而逐步提高了相关行业的生产效率。常见的承压设备检测方法如射线检测、超声波检测、磁粉检测等。在承压设备无损检测实施过程,检测人员可以根据检验周期以及相应的侧重点进一步优化具体的检测方法,充分发挥承压设备无损检测技术的作用,确保设备运行安全。加强对承压设备机械损伤、腐蚀等方面的探讨,可以为检测技术人员制定全面、详细的检测方案提供一定参考依据,正确运用承压设备无损检测技术,可以提高检测数据的准确性,及时排除承压设备在使用过种中出现的故障。

2常见的承压设备基于风险检验的无损检测技术

2.1超声检测技术

超声检验是承压设备基于风险检验常用的无损检测方法之一,利用超声波在介质中传播,当穿过缺陷时,会产生反射波这一原理,来检查设备中的缺损。超声检验在承压设备检验中常用。超声波检验具有探测深度大,对于较厚的承压设备部件,可检验到较深处的缺损这一优点[1]。超声波检验灵敏度高,能够检出很小的裂纹等缺损,及时为预先发现潜在的病害情况提供依据。超声波检验速度快,能在较短的时间内对大面积的设备进行检验,提高检验效率。超声检验的基本原理。超声波检验是利用超声波在试件中传播,当从探头进入被检物品后,以直线在均匀材料中传播,如果遇到缺损部分,部分超声波会被反射回来,通过测定反射波的时间、强弱等资料,确定缺损的位置、大小和性质。超声波检验的缺点。超声波检验定性困难。超声波检验对缺陷的定性靠目测,全凭检验人员的实践经验,所以对检验人员的要求较高。此外,形状复杂的承压设备,其超声波检验可能产生盲区,影响检验结果[2]。超声检测技术作为承压设备风险检验中常用的无损检测方法,具有探测深度大、灵敏度高和检测速度快等优点,但也存在定性困难和对复杂形状设备检测存在盲区等局限性。具体特点如下表所示:

表1 超声检测技术特点分析

项目

具体内容

基本原理

利用超声波在介质中传播,遇缺陷产生反射波,通过分析反射波确定缺陷位置、大小和性质

主要优点

探测深度大、灵敏度高、检测速度快

典型应用

较厚部件内部缺陷检测,如裂纹等

主要缺点

缺陷定性困难,依赖检验人员经验;对复杂形状设备易产生检测盲区

2.2射线检测技术

射线检测是利用射线( x 射线或γ射线)穿透被检物体时,由于被检物的内部结构和密度不同,对于射线的吸收量也不同,在胶片或检测器上感光,从而得到与被检物的内部结构相对应的影像,以判断其缺陷情况。在承压设备风险检验中,可以用射线检测清晰地显示出焊缝等内部缺陷的形状、大小和位置,尤其是对焊缝等体积型缺陷,如未焊透、夹渣等的检测是很有效的。对于一些对内部质量要求较高的承压管道和容器,射线检测是一种行之有效的检测方法。射线检测的过程包括选择射线源,确定透照参数和处理底片几个部分。常用的射线源有 x 射线和γ射线,x 射线常用于较薄的材料,γ射线常用于较厚的部件[3]。

2.3磁粉检测技术

磁粉检测一般用来检查铁磁性材料的承压设备的表面和近表面的缺陷。利用铁磁性材料在磁化后,表面和近表面的缺陷都会产生漏磁场,吸引在表面上施加的磁粉,形成可见的磁痕,从而显示出缺陷的位置和形状。磁粉检测方法简单,检查速度快,易于及时发现表面和近表面的裂纹、气孔等缺陷。对于一些容易产生表面缺陷的承压设备,如轴类、齿轮等,磁粉检测是一种很有成效的检查方法。磁粉检测灵敏度高,可以发现表面微小的缺陷。有利于保障设备的安全运行。而且检测结果直观,检测人员可以直接看到磁痕的情况,可以简单判断缺陷的性质。磁粉检测只可以检查铁磁性材料,非铁磁性材料就无法检查。只能检查表面和近表面的缺陷,不能检查内部较深的缺陷[4]。

2.4渗透检测技术

渗透检测是指用渗透液(着色或荧光)检测非多孔性材料的表面和开口缺陷。渗透液(着色或荧光)涂在被检物体表面上,渗透液中溶解的不连续性开口缺陷中,渗透液被吸引出来,随着多余的渗透液被去除,然后施加显像剂,渗透液被吸引到显像剂中形成可见的痕迹,从而暴露出不连续性。用在承压设备的检测,用渗透检测可以检测出承压设备的任何形状,任何大小和任何形状的表面开放性缺陷,如:裂纹、气孔等。对于一些表面光洁度要求比较高的承压设备,如:阀门、泵体等渗透检测也能检测出表面的缺陷,保证设备的密封性。渗透检测方法简单,不需用复杂的设备和技术,成本比较低,渗透检测不受被检测材料磁性或导电性限制,适用于各种金属材料。渗透检测只能检测表面和开口性的缺陷,不能检测内部缺陷。渗透检测要用到化学试剂,对环境有一定的污染,同时对检测人员的健康也有一定的影响,所以检测人员要进行防护。

2.5电磁检测技术

电磁检测是利用电磁感应原理,检测承压设备的缺陷。电磁检测可以检测导电材料的表面和近表面缺陷,可以检测材料的厚度、电导率等性能参数。电磁检测对承压设备风险检验来说,是一种比较方便快捷的方式。对于薄壁的承压部件,比如换热器的管束,可以用电磁检测快速检测出材料表面和近表面的腐蚀、裂纹等缺陷,及时发现设备安全隐患。电磁检测是无损检测中的一种,是非接触检测,对被检设备无损伤,而且检测结果可以实时显示,检测人员可以及时分析和判断。电磁检测也有一定的局限性,对检测对象材质和形状有要求,形状复杂的设备检测效果可能不太理想[5]。而且检测信号容易受外界干扰,外界干扰需要尽量减小,以提高检测结果的准确性。

结束语:承压设备基于风险检验的无损检测技术对于承压设备安全运行起着非常重要的作用,正确运用各种无损检测方法,开展基于风险检验,可以有效的发现和评价承压设备中的缺陷和风险,为设备的检查维修和管理提供正确的信息和依据,但是我们也要看到承压设备基于风险检验的无损检测技术还存在着一定的问题和不足,如某些检测方法在复杂工况下的检测精度和可靠性还有待进一步提高,现阶段基于风险检验不同检测方法的联合使用还不够完善,检测人员的素质和技能有待进一步提高。正确处理这些问题,不断加强科研和技术创新,改进和完善检测技术和方法,提高检测的准确性和可靠性,提高检测人员的技能和素质,是做好承压设备无损检测工作的重要任务。

参考文献

[1]黄才远. 无损检测技术在承压类特种设备检验中的应用与发展[J].品牌与标准化,2025,(06):199-201.

[2]戢升东,刘成,王辉. 承压罐车全生命周期监管法规与技术标准体系分析[J].专用汽车,2025,(10):40-43.DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2025.10.011.

[3]宗南海,李沅龙,宁剑飞,等. 承压设备内部缺陷的数字化无损检测技术探析[J].中国机械,2025,(19):144-147.

[4]王萌,王晓璐,何一. 承压类特种设备安全检验中的自动化技术应用[J].中国机械,2025,(18):120-123.

[5]王萌,杨琦,何一. 无损检测在承压结构焊接质量控制中的应用[J].装备维修技术,2025,(03):31-33+37.DOI:10.16648/j.cnki.1005-2917.2025.03.008.

[6]杨琦,王萌,袁泽辉,等. 承压材料焊接接头的无损检测与缺陷识别优化[J].化学工程与装备,2025,(05):145-147.DOI:10.19566/j.cnki.cn35-1285/tq.2025.05.031.

 



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