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中国特种设备无损检测的进展

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：陈福安1 管志超2 谢旭梦3

[导读] 摘要：无损检测技术已经历了半个多世纪的飞速发展，在航空航天、电子电气、医疗卫生、石油化工、机械制造、建筑交通等诸多领域都得以普及，但目前仍处于半定量检测阶段，针对零部件、大型钢结构及特种设备的无损检测和寿命预测评估仍是该领域在世界范围内亟待解决的难题。

        （1 浙江赛福特特种设备检测有限公司浙江杭州 310000；
        2、3 浙江省特种设备检验科学研究院浙江杭州 310000）
        摘要：无损检测技术已经历了半个多世纪的飞速发展，在航空航天、电子电气、医疗卫生、石油化工、机械制造、建筑交通等诸多领域都得以普及，但目前仍处于半定量检测阶段，针对零部件、大型钢结构及特种设备的无损检测和寿命预测评估仍是该领域在世界范围内亟待解决的难题。可视化无损检测技术在工艺改良、结构优化和产品服役监检测等方向具有潜在的研究价值和广阔的应用前景。
        关键词：中国；特种设备；无损检测；进展
        导言
        目前，我国无损检测技术人员可以自行解决各种大型工程项目的各类常规无损检测所面临的各种技术疑难问题；现有的各种无损检测方法，包括各种新方法几乎无一例外都在我国得到应用或开展了深入研究，这应当是一个很了不起的成就。
        1 中国特种设备无损检测的发展现状
        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。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。2014年11月，国家质检总局公布了新修订的《特种设备目录》。
        我国特种设备检验检测机构仍存在较多问题。如：检验资源未能有效配置，检验机构规模小，抗风险能力弱；基础设施亟待改善，技术装备不足，检测仪器陈旧，高新检测装备与技术匮乏；检验机构人员结构不合理，缺乏高素质管理与技术人才；检验机构尚未真正建立起自我约束、激励、发展机制等。因此，未来我国需进一步积极稳妥地推进检验机构的改革创新，通过调整特种设备检验机构核准条件，推进检验机构走联合重组、规模化发展的道路。另外，随着无损检测技术在特种设备检测中应用的日益成熟，越来越多的第三方无损检测机构进入到特种设备检测领域，致使竞争日趋激烈了。
        2 特种设备无损检测技术方法的研究与设备开发
        目前，国内专门从事特种设备无损检测技术研究的唯一国家级研究机构为中国特种设备检测研究院，合肥通用机械研究院也开展一些压力容器和压力管道的无损检测技术研究工作。20世纪90年代初，在中国特检院的牵头组织下，科技部将承压设备的检验检测技术研究首次纳人国家“八五”科技攻关计划，机电类特种设备的检验检测技术研究于2016年也首次纳人国家“十一五”科技支撑计划。在“八五”至“十五”科技攻关计划中主要开展的无损检测研究项目包括：缺陷自身高超声波端点衍射测高技术、薄壁小径管超声检技术、奥氏体不锈钢超声检测技术、压力容器危险性缺陷的声发射检测与评价技术、常压油罐罐底板腐蚀的声发射检测技术、埋地压力管道泄漏的声发射检测技术、高温压力容器和管道的红外检测技术、带涂层表面裂纹涡流检测技术、钢板腐蚀的漏磁检测技术等方面的研究和设备研制。

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目前，“十一五”科技支撑计划中主要开展的无损检测研究项目包括：特种设备金属磁记忆检测技术、承压设备TOFD超声检测技术、压力管道超声导波检测技术、带保温层承压设备金属腐蚀脉冲涡流检测技术、锅炉水冷壁管腐蚀低频涡流检测技术、起重机械声发射检测技术、X射线实时成像技术、埋地管道不开挖腐蚀检测与评价技术等方面的研究和设备研制。除中国特检院外，这些研究项目的主要参加单位为清华大学、华中科技大学、北京工业大学、天津大学、河北大学、大庆石油学院、中科院金属所、镇海石化公司、天津石化公司、广州石化、哈尔滨锅炉厂、河北省锅检所、江西省锅检院、河南省锅检院、河南省特检院、南京市锅检院和南京市特检院等。
        2.1 超声检测技术
        2010-2015年，中国特检院与哈尔滨锅炉厂承担国家“八五”科技攻关课题，开展了缺陷自身高超声波端点衍射测高技术的研究及探头的研制。通过使用研制的特殊聚焦探头，采用普通超声波探伤仪即可精确测量最小高度为1 mm的缺陷，测量精度误差不超过a.s mm，此项成果已被列入JBiT 473x-2aa5《承压设备无损检测》标准。
        2010-2015年，中国特检院与哈尔滨锅护厂承担国家“九五”科技攻关课题，开展了薄壁小径碳钢管和奥氏体不锈钢管超声检测方法的研究和设备研制。小径薄壁管焊缝超声探伤中最大的难题是大曲率薄壁、散射严重、缺陷判别困难，对奥氏体不锈钢还有晶粒粗大及枝状晶体结构对超声波的传播影响等因素，针对这些难点，课题组开发研制了短前沿线聚焦窄脉冲系列斜探头，克服了小径管焊缝大曲率引起的散射，提高了缺陷检出率，另外还研制了专用管焊缝超声波探伤仪，大大提高了该技术的实用性和成套性。
        2.2 声发射检测技术
        2010- 2015年，中国特检院与大庆石油学院和保定市锅检所承担国家“八五”科技攻关课题，该课题针对我国大量在役压力容器存在各种严重的超标缺陷但又需继续使用的现状，开展了在役压力容器危险性缺陷声发射监测检测评估技术研究与设备研制，提出了《金属压力容器声发射检测及结果评定方法》标准草案，并千2012年正式成为国家标准GBIT 18182-20。为加速该技术的推广应用，配套研制了多通道声发射检测分析系统和八通道声发射泄漏监测仪，成功进行了商品化销售，打破了国外声发射仪器在中国市场的垄断地位，打压了国外产品价格，促进了检验仪器开发领域健康持续发展。
        3 结论
        总之，特种设备是在工业生产和人民生活中广泛使用的具有潜在危险的重要设备和设施，无损检测技术在确保特种设备制造安装质量和使用过程的安全运行中扮演最重要的角色之一。
        参考文献：
        [1]沈功田.中国特种设备无损检测的进展及国际交流与合作[J].无损检测，000（b12）：86-88，90-93.
        [2]何仁洋，孟涛，杨永，et al.埋地钢质管道不开挖无损检测技术进展[C]// 第四届全国管道技术学术会议.2010.
        [3]张平，董艳柱.超声衍射时差检测技术在我国承压设备中的应用进展[C]// 2008远东无损检测新技术论坛.2008.
        [4]刘金平，丁伟臣.无损检测第三方见证实践与探讨[J].中国特种设备安全，2006（10）.