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目视检测技术在特种设备检验中的应用INTRODUCTION
目视检测技术在特种设备检验中的应用
 
 
 
胡卫朋
 
 
 
(桂林市特种设备监督检验所,广西 桂林 541004)
 
摘要:针对目视检测技术在我国特种设备检验中缺乏技术标准和专业培训,以至于造成检测时的随意性和盲目性很大的问题,文章介绍了目视检测的优越性和影响目视检测效果的因素,编制了一台压力容器目视检测工艺,经目视检测发现了该台压力容器存在的重大缺陷,证明了目视检测的良好应用效果,最后提出了一些建议,倡议相关部门和行业加快推进目视检测技术理论研究、健全标准体系、开展培训考核和发证,以促进目视检测技术在特种设备检验中的良好应用和快速发展。
 
 
 
0 前言
 
       目视检测是观察、分析和评价被检工件状况的一种无损检测方法,它仅指用人的眼睛或借助于某种目视辅助器材对被检工件进行的检测【1】,适合于检测工件表面裂纹、气孔、鼓包、变形、重皮、腐蚀等缺陷。目视检测在国内、外标准规范中有明确要求,我国的航空、航天、核电和兵器等行业已把目视检测人员纳入无损检测人员资格考核范围【2】。我国特种设备的目视检测,一直由检验人员承担,但由于缺乏技术标准和专业培训,造成目视检测随意性和盲目性很大,对于诸如裂纹、重皮、鼓包等缺陷的识别能力很差,头脑中没有这类缺陷在宏观状态下的清
晰印象,换句话来说,即使看到这类缺陷也辨认不出,造成漏检,或可能放过极为严重的重大缺陷,从而酿成重大责任事故。
 
 
1 目视检测的优越性
 
      目视检测通常可分为直接目视检测、间接目视检测和透光目视检测,前面2种对于特种设备检验具有重要价值。直接目视检测指不借助于目视辅助器材(照明光源、反光镜、放大镜除外),用眼睛进行检测的一种目视检测技术;间接目视检测指借助于反光镜、望远镜、内窥镜、光导纤维、照相机、视频系统、自动系统、机器人以及其他适合的目视辅助器材,对难以进行直接目视检测的被检部位或区域进行检测的一种目视检测技术【1】。目视检测具有诸多优越性。
 
 
1.1 目视检测经济、简便且检测速度快
       目视检测借助肉眼观察或者借助放大镜等手段观测,往往节省很多准备工序,成本低,操作简单方便。根据笔者多年从事检验检测的经验来看,目视检测速度可达到磁粉检测的3~10倍,渗透检测的8~20倍,而且检测灵敏度也很高,人眼的分辨力为0.2mm,换言之,只要光照合适,观察角度正确,0.2mm宽度以上的缺陷都有可能被检出,如果借助放大镜、显微镜等辅助器材,其检测灵敏度会更高。
 
1.2 目视检测可用于狭小空间的无损检测
       比如说小容器、集箱等的内表面,这些部位往往无法实施诸如磁粉、渗透等表面无损检测,在借助内窥镜、反光镜等辅助器材后,我们就可以实施有效的检测了,随着人们对特种设备安全要求的不断提高,这种检测方法会在特种设备检验中应用越来越广泛。
 
1.3 目视检测可以发现磁粉检测难以发现的较大缺陷,比如较宽的裂纹
       我们在选择磁粉检测的时候,往往并不知道某种设备是否具有较为危险的宽裂纹,在选择磁粉检测工艺时候,不可能刻意选择较大粒度的磁粉,对于宽度较宽的大裂纹,细磁粉不易搭桥形成磁痕【3】,即使形成了磁痕,我们也无法将磁痕擦除后再验证(宽裂纹形成的磁痕无法擦除),造成磁粉检测人员误认为其不是表面缺陷,从而造成重大漏检。倘若是我们经过专业培训的目视检测人员,即使不借助放大镜也会发现该种尺寸的裂纹等重大缺陷。
 
1.4 目视检测裂纹的检出率高
       刘秀丽做过目视检测与X射线检测在飞机构件检验中的对比试验【4】,统计得出了95%置信水平下的裂纹检出统计结果(见图1、图2),从目视检测概率曲线(图1)发现,要满足95%置信水平下,检测概率达到90%的裂纹长度为3.8mm;而从射线检测概率曲线(图2)看,满足以上条件的裂纹长度要在7mm左右。目视检测表面裂纹的检出概率远高于内部裂纹的射线检测的检出概率。 
 
 

 
 
 
 
2 影响目视检测效果的因素
 
       影响目视检测效果的因素很多,有客观的,有人为的,但归纳最主要的影响因素是:人的视力和观察环境、表面处理状况、是否经过专业培训、认真程度和责任心以及检测器材等。
 
2.1 视力和观察环境
       目视检测人员要每年做一次视力检查,要求未经矫正或经矫正的近(距)视力和远(距)视力应不低于5.0,测试方法应符合GB11533的规定,如果检测可能对辨色力有特别要求,经合同各方同意,检测人员宜补做辨色力测试,以保证必要的辨色力。直接目视检测时,应使眼睛能够与被检工 件表面达到最佳的距离和角度,眼睛与被检工件表面的距离不超过600mm,观察角度不小于30°。被检物体表面光照适宜,可见光照度至少要有500lx。
 
2.2 表面处理状况
       有时候,被检物体表面会被污染物所掩藏或覆盖,形成干扰背景,使我们不能及时准确的发现缺陷,这时候就需要对物体表面进行适当的处理,比如说清洗、打磨等,以达到检测要求。但注意不能盲目或过度处理,某些缺陷部位有水渍或者其他溢出物,是我们跟踪辨别缺陷的信息,不能盲目去除;对于材质较软的,过大力度的打磨很可能会使开口的缺陷被封口,以造成漏检。
 
2.3 认真程度和责任心
       如同其他无损检测一样,目视检测也需要检测人员有一定的责任心,从事检测工作时要足够认真,才能准确发现缺陷。同是目视检测Ⅱ级人员,在检测环境相同的情况下,有些人能检出缺陷,有些人就不能,即使同一个人同一个缺陷,今天能检出,明天就不一定能检出,这跟人的认真程度、责任心有着密切的关系。
 
2.4 是否经过专业培训
       通常人们认为目视检测很简单,凭眼睛看有就是有,没有就是没有,其实不然,并不是只要视力好、观察环境好就能发现缺陷。我们的眼睛每天都在接触数以亿计的物体,而只有使他感兴趣的事物才能被捕捉和分辨,之所以我们对某事物感兴趣,那是我们见过与之类似的事物,头脑中存有这类事物的信息,当其再次出现在我们眼前时,我们才能回忆、联想和辨别他。目视检测也一样,只有通过专业的目视检测培训,我们才能准确把握检测方法和检测要求,才能熟练掌握宏观缺陷的信息特征,才能对摄入我们眼睛的缺陷加以捕捉和辨认。FAA(美国联邦航空局)关于无损检测中人为因素的研究表明,相比较客观因素,影响检测结果最关键的是检测人员对检测方法的熟悉程度,以及是否充分理解检测要求【5】。
 
2.5 检测器材
       目视检测有时候也要借助某些专业设备,比如放大镜、反光镜、内窥镜、望远镜等,当缺陷尺寸较小直接用肉眼无法确认时候,我们就必须借助放大镜等去观察,当直接观察角度有困难时,我们就得借助反光镜去观察,当对受限空间或远距离物体进行检测时,我们就得选用内窥镜或望远镜进行观察,必要时候,我们还要借助于其他例如光导纤维、照相机、视频系统、自动系统、机器人等辅助器材才能完成目视检测。
 
 
3 目视检测的应用举例
 
下面列举1台特种设备目视检测的检验案例:某石化分公司90万吨汽柴油加氢装置的中变气第一分液罐(介质为中变气,操作压力为2.28/2.7MPa,操作温度为152/170℃),编制目视检测工艺如表1。
 
 
检测结果发现容器内表面上液位计气、液相连接管管头分别存在辐射状裂纹多条,单条裂纹最长约90mm,从管头沿轴向方向向里延伸约60mm,裂纹形貌详见图3、图4。试想,如果不是专业的目视检测人员,对检测要求和检测重点不熟悉,就很容易放过此类管接头上的缺陷。实践证明,大量的缺陷是在目视检测发现之后才确定进行下一步无损检测的,目视检测的良好应用效果正在被越来越多的无损检测机构和检测人员所重视。
 
 
 
 
4 结束语
 
目视检测在特种设备检验中应用日益广泛和深入,其检测效果不容小觑,如果相关行业、部门再不引起足够重视的话,必将影响目视检测技术发展和应用,给特种设备检验造成技术和人才的滞后。在此,笔者建议:
 
⑴ 尽快健全目视检测标准体系,尤其是目视检测的评级标准;
 
⑵ 尽快开展特种设备目视检测的技术培训和考核发证;
 
⑶ 高校或科研院所应尽快启动目视检测理论和试验研究,编写专业教材。
 
参考文献:
 
[1]国家能源局.NBT 47013.7-2012 承压设备无损检测 第 7 部分:目视检测【S】.2012 年 1 月
 
[2]赵尔冰.特种设备目视检验应该注意的几个问题【J】.特种设备安全技术,2009(01):25-29
 
[3]宋志哲.磁粉检测【M】(第二版).北京:中国劳动社会保障出版社,2007
 
[4]刘秀丽.目视及 X 射线检测裂纹概率曲线测定【J】.结构强度研究,2001(01):34-38
 
[5]冯振宇.增强目视检查在飞机维护中的应用【J】.无损检测,2009(03):220-222