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无损检测技术在石化工程的应用的分析探讨李瑞

发表时间：2020/5/9 来源：《电力设备》2020年第2期作者：李瑞

[导读] 摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。

        (山东远卓检测技术有限公司 250014)
        摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升。检测行业的发展也不例外，当前，在石化工程中，无损检测技术的应用越来越深入，基于此，本文主要其进行分析，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
        关键词：无损检测技术；石化工程；应用
        引言
        众所周知，无损检测技术是一种现代较为新型的检测技术，其能够在金属材料内部形成声波，同时不会损伤金属本身。随着石化工业要求的提升，工程在检测难度也逐渐加大，这更促使着高效合理的工程检测方案的产生。无损检测技术能够在不影响工程结构、性能等前提下进行便捷的工程质量检测，且其检测数值也能够较好的利用在书里分析和逻辑半段当中，是一种先进的检测方式。
        1无损检测技术的特点
        无损检测技术主要体现在以下方面：超声无损检测技术的特点是保金属材料焊接后的稳定性，同时实现精准检测。在检测时，检测技术会对材料本身造成一定的损害，例如通过取样检测，需要一定的材料部分作为检测的对象，而检测过程是不可逆的损伤。无损检测技术的出现正好解决了检测与保护的矛盾，最大程度地将检测技术的主要目的与其副作用进行调和。在机械的制造方面，工作人员通过该项技术能够在影响金属结构的基础上，根据实际收到的效应反馈数据，在进行数据处理后得到性质、类型的评定结果，相关人员能够依据数据对于金属内部焊接后的风险性以及对金属状况进行综合性评估。相较于传统的检测技术，无损检测技术最大优势是能够在不损伤金属材料的情况下进行检测构造，其工作过程对于工程结构的稳定无较大的影响，可在不影响结构、部件的情况下得到较为精准的检测结果，超声无损技术已经十分成熟，在进行实际的金属焊接检测时，可以结合实际情况选择超声无损检测技术，以便发挥出其优势，最大程度地提升检测工作的准确性以及工作效率，无损检测技术在未来的发展中是检测技术的主流趋势。
        2无损检测技术在石化工程的应用
        2.1无损检测在石化工业钢结构疲劳损伤检测中的应用
        无损检测技术在石化工程的应用之一是无损检测在石化工业钢结构疲劳损伤检测中的应用。现有无损检测技术，对发现钢结构裂缝较为有效，对疲劳微观裂纹早期诊断还存在一定困难，研究发现金属磁记忆检测法较好地解决这个问题，有望实现钢结构疲劳裂纹的早期损伤检测。金属磁记忆检测方法，其本质上是一种基于漏磁信号检测的技术，其自发的漏磁信号是因为结构性状的改变而具有特征上的改变，这种信号与结构的缺陷之间存在着固有的相关性。金属磁记忆检测技术克服了传统的无损检测技术的缺点，并且可以针对铁磁金属构件的应力集中区域进行早期诊断。它是无损检测领域中的一种新的检测方法，是迄今为止最有可能实现构件或结构的早期损坏诊断的方法之一。无损检测技术设计的方法有以下几方面：首先是超声波检测方法。超声波测试是基于以下事实：超声波在材料和裂纹中的传播速度会不同，以检测表面裂纹的传播。在检查过程中，待检查工件的表面可以通过耦合剂与超声波探头良好接触。该探针可以有效地向工件发射超声波，并且可以接收从缺陷反射的反射波传播时间，可以知道缺陷的位置。其次是射线检测法。在使用射线检测法检测缺陷时，材料或者构件在辐射通过下被吸收和散射射线以降低其强度。构件或材料每个位置的衰减程度大小是取决于射线所经过区域的厚度、结构缺陷的大小。胶片记录或显示具有不同射线强度分布的“图像”。因此，可以通过检测穿过被检物体的辐射强度的相对差来确定该物体是否有缺陷。

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        2.2无损检测在石化工业复合材料的全尺寸复合绝缘子检测
        无损检测技术在石化工程的应用之二是无损检测在石化工业复合材料的全尺寸复合绝缘子检测。扫描主要针对全尺寸110kV复合绝缘子样品的无伞裙位置，也即高压端部、低压端部与伞裙间部3个部分。试验时从全尺寸绝缘子上取36个径向横断面进行检测，其中高压端检测横断面3个，低压端检测横断面3个，伞裙间部横断面30个(大伞裙10个，小伞裙20个)。对每支复合绝缘子均采集到共36组横断面检测数据。对每个横断面，采取环绕圆周分点检测的方式采集数据。在每个横断面的圆周上取12个等间距的测量点，即每隔30°一个。通过测量待测点位置的微波反射信号，记录转换后的电压信号强度，得到反映该点对应位置的复合绝缘子内部交界面情况的测量数据。并以每一点的测量读数代表其前后15°范围内的复合绝缘子内部状态。对每个点进行检测时，探头方向中心线选择与复合绝缘子轴向夹角90°，且穿过待测绝缘子轴心。同时通过调整自动化部件中的定位轮，保证检测时探头中心点紧贴样品表面。对每支绝缘子的测量，最终得到一个大小为36×12的结果电压矩阵E。
        2.3无损检测应用到铝合金搅拌摩擦焊焊缝未焊透中
        无损检测技术在石化工程的应用之三是无损检测应用到铝合金搅拌摩擦焊焊缝未焊透中。搅拌摩擦焊是一种主要用于低熔点金属（如铝、镁、铜及其合金）的新型固相焊接技术，具有优质、高效、绿色、小变形等优点，目前已在航空航天等领域得到了越来越广泛的应用。但是，由于工艺参数偏差等因素搅拌摩擦焊焊缝也可能会产生一些与熔化焊缺陷不同特征的缺陷。其中，未焊透缺陷是搅拌针长度不足或搅拌头下压量不够时在搅拌摩擦焊焊缝底部产生母材未完全结合或弱结合，具有紧贴细微、取向复杂等特点，很大程度地增加了检测难度。目前，用于搅拌摩擦焊焊缝未焊透缺陷的无损检测技术主要是涡流、渗透等表面检测技术，而对封闭焊缝底部未焊透这些表面检测技术并不适用。超声相控阵作为一种新型的无损检测方法，在微小缺陷识别能力、检测速度等方面具有突出优势，适合于搅拌摩擦焊焊缝的无损检测。
        2.4金属材料焊接中超声无损技术的实际应用
        无损检测技术在石化工程的应用之四是金属材料焊接中超声无损技术的实际应用。超声无损技术之所以能够广泛用于材料、仪器、设备的瑕疵检测中，不仅仅在于其突出的功能性作用，其应用方式的多样性有助于实际情况的需要。在进行实际应用中，首先检测人员需要结合实际情况选择合适的检测方式，可以选择以超声无损检测无主导，其他检测如磁粉探伤检测技术、雷达波检测技术进行辅助检测。超声无损检测的优势在于定位准确、识别性强。可以选择与之特点互补的技术进行技术的补充，例如红外线成像技术对于其内部情况的检测。其原理为金属的属性不同，对于温度的反应也就有所差异。利用红外成像仪，获得连续的辐射信号，以此实现辐射的具象化，使得肉眼看不见的辐射信号成为判断缺陷的参考之一。对得到的温度场图像进行观察，可得到结果。该技术的使用无需接触对象，因而对于内部结果的评定无较大负面影响，适合与超声无损技术结合使用。虽然无损检测技术的优势较为显著，但从实践结果进行分析发现无损检测的检测结果存在误差，其中有无法避免的一些因为技术限制带来的误差，所以要尽最大努力保证检测结果的准确性。
        结语
        总之，在石化工程中应用无损检测技术还是能够很大程度的避免部件损伤所引起的机械事故等问题的，科技逐步的发展会逐渐解决目前石化工程无损检测技术的一些应用障碍，形成更为精确的检测系统，给工程作业提供更高的安全系数和运作效率。
        参考文献:
        [1]陈大伟.超声探伤技术在无损检测中的运用[J].科学与信息化，2017(14)：87+89.
        [2]李志宏，姚立东，程浩.金属磁记忆检测技术在压力管道安装监督检验中的应用研究[J].科技经济导刊，2015（18）：97-98.