承压设备无损检测评价技术现状

摘 要：承压设备由压力管道、压力容器以及锅炉三部分组成，承压设备能否安全运行，对于保障人民健康生活、国家经济安全发展来说意义重大。对承压设备安全性来说，做好原材料与焊接质量控制与检测非常重要，无损检测技术是一种效果很好的检测思路，能够掌握承压设备是否存在损伤与材料劣化问题，参照检测结果评价承压设备安全情况与寿命情况。本文將以承压设备检测重要性为切入点，分析无损检测技术的机制，并以多个领域探究其适用范围与发展趋势，希望能够更好的发挥承压设备应有价值。

关键词：承压设备；无损检测；评价技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.038

0 前言

承压设备在我国的规定中为八类特种装置的三大类，在城市公用、制药、冶金、电力、化工、石油等行业中都有广泛的使用。作为化工、石油、火电站成套装置以及输送系统、天然气存储核心装备，承压设备介质有着剧毒、易爆易燃、深冷、高压、高温的特征。如果没有做好保护工作，发生了爆炸与泄露问题就会带来无法想象的灾难与后果。所以维持好其性能，确保其可以安全运行意义重大。

1 承压设备无损检测技术应用重要性

对承压设备质量与安全有影响的两个重要环节为建造与使用环节。承压设备建造中需要做好材料元件生产、制造以及安装三个环节的控制，而无损检测恰好能够满足以上环节质量的有效控制。无损检测能够提前发现生产环节中的缺陷，包括生产冶金缺陷与安装焊接缺陷。使用承压设备时需要周期性停机，之后进行检验与开罐检查。检验中无损检测设备能够发现装置是否出现了高温蠕变、疲劳损伤、材料劣化、腐蚀与开裂等问题，完成承压设备损伤程度分级。这些数据将成为承压设备剩余寿命的评估依据。

2 射线检测技术

这种技术应用了检测对象与射线的相互作用关系，使用传感器或胶片接收相位、强度射线信号，之后分析检测对象缺陷与组织结构。自1895年X射线被发现以后，这项技术便迅速的被应用到了工业检测与医学检测，在工业无损检测中有着无法取代的地位。当然在科技的发展作用下，这项技术也衍生出了很多的新型技术，可以对构件寿命、构件尺寸、构件损伤、残余应力、材料结构等因素进行很精准的检测。

2.1 CR

该技术以计算机技术为基础，利用光激励荧光粉成像板记录X射线影像形成潜影，在激光扫描后激发潜影能量可见光，转化为信号并生成可存储于传输的数字图像[1]。相较于传统方式这种技术检测成本低、检测时间短，检测结果便于传输与分析。当前国内对CR技术的研究处于起步阶段，不论是结束研究还是设备研发都比较稚嫩，当然国内近几年也在投入越来越多的资源加大研究力度。

2.2 DR

该技术应用计算机完成数字X射线摄影检测。该技术最早于上个世纪九十年代出现，这项技术的出现标志着实时影像时代的到来。该技术早期应用带有闪烁晶体荧光屏将检测物体X射线转化为可见光，使用CCD图像传感器与光学系统转化成图像信号[2]。目前该技术已经能够直接赢新型探测器与X射线介质，图像系统与二极管阵列连接在一起，能够直接将数据送到计算机中进行存储于处理。相较于传统模式这种技术辐射小、效率高、传输、存储、处理便利，故得到了大范围普及与推广。国内的清华、重庆大学在DR技术的研究中有着不错的成绩，但以国内整体大环境来看，该技术在国内仍旧属于商品发展初期，缺少有影响力的品牌。

2.3 CT

这种技术在上个世纪七十年代发展起来，该技术最早在医学领域发光发热。该技术有着分辨率高、无影像重叠、非破坏、非接触的特点。CT技术被公认为20世纪影像人类发展的十大技术之一[3]。该技术能够把不同方位投影数据转化为原始图像。CT系统由精密机械、探测器与射线源组成，需要搭配对应的软件完成数据的扫描、图像的重建以及图像的使用。我国的中国工程物理研究院、清华、中北等机构与高校多年来一直在对CT技术进行研究，其中比较突出的成绩便是高能X射线CT设备的开发。

2.4 今后趋势

在上百年发展的过程中，射线理论与仪器设备的研发取得了良好的成绩，众多新检测技术的出现为无损检测提供了更多的思路，拓宽了无损检测范围。以大环境来看，射线检测今后的数字化、自动化、检测精度都会持续性的提高，其效果便是辐射量的降低。此外射线检测还有这快速化、通用化、便携化发展趋势，能够满足不同条件下爱的检测需求。当然高能化、大型化、专业化也是射线检测的另一条发展路径，射线检测今后将与其他检测方法实现深度的融合，为智能制造业提供更多的帮助。

3 声学检测

在无损检测系统中声学检测也是比较重要的一部分内容，声学检测包括主动式超声检测与被动式声发射检测。超声检测通过对材料超声场作用，完成超声波的传送与接收，之后只需要分析超声波信号就能够得知材料的力学性能、组织结构、几何特征、伤损、缺陷形成初步的判断。当前比较成熟的声学检测技术包括TOFD技术、相控阵技术、激光超声、电磁超声、导波技术等。超声检测被广泛的应用于压力容器、锅炉、管道等设备的母材、焊缝缺陷检测。

4 结语

为了确保承压设备能够安全、稳定的运行，就必须重视无损检测技术的应用。面对当前新技术不断出现、不断完善的局面，可用于承压设备材料无损检测的技术与方法得到了新的补充，拓宽了检测思路，这对提高承压设备可靠性、安全性来说有着积极的意义。今后无损检测技术必然会朝向专业化、自动化、智能化方向发展。以大数据、物联网为基础的无损检测技术必然能为承压设备的安全运行保驾护航。

参考文献：

[1]崔建平.承压设备无损检测的意义及技术发展分析[J].科技风，

2018（34）：148.

[2]邱卓.承压类特种设备常用无损检测方法探讨[J].南方农机，2018，

49（16）：109.

[3]戴斌.浅析承压类特种设备无损检测技术的应用[J].山东工业技术，2018（11）：41.

作者简介：刘红征（1967-），男，河南洛阳人，本科，工程师，研究方向：承压类特种设备检验。