声发射检测技术应用

1986年，市锅炉压力容器检验所配合中国特种设备检测研究中心在宁波兴光煤气集团公司首次开展2台50m3、2台200m3球罐的声发射检测工作。

20世纪90年代，市锅炉压力容器检验所购买了第一台双通道声发射检测仪。2003年，购买了北京科海恒生科技有限公司的32通道模拟信号声发射检测仪，2006年购买了北京声华兴业科技有限公司的35通道SWAES-2002全波形数字声发射仪，2007年采购了美国物理声学公司（PAC）的一套72通道SAMOS声发射检测系统，是国内最早装备72通道声发射检测仪的特检院之一。

截至2019年底，市特检院对宁波地区共计80余台球罐、100余台液化气储罐和数百台常压储罐开展了声发射检测工作，直接检验业务收入已超过1500万元。累计培养了1名声发射高级（AEⅢ级）检测人员和10余名声发射中级（AEⅡ级）检测人员。

同时开展“液化石油气卧罐在不开罐的条件下利用声发射技术取代常规的检测”的课题研究，将声发射技术应用于液化石油气卧罐不开罐检测，减小开罐检验对液化石油气充装作业的影响，节省了充装企业检修费用，具有明显经济和社会效益。

声发射检测仪器

声发射检测现场照片

TOFD 检测技术应用

市特检院开展TOFD 检测技术的工艺研究和现场应用始于2008 年，先后购置了4 台TOFD 检测仪，TOFD 2 级持证人员超过15 名。

2010 年12 月，采用双通道TOFD 检测工艺对林德气体（宁波）有限公司1 台1000m3 氧气球罐（材质为15MnNbR 高强度钢，公称壁厚58mm）进行检测，发现54 处严重缺陷，其中48 处为内部埋藏裂纹，6 处为未熔合+ 条形夹渣缺陷。

2011年以后，壁厚大于30mm的大型球罐及其他重要压力容器基本上都采用TOFD 技术进行焊缝缺陷检测。

2013 年3 月，浙江逸盛石化有限公司一台核心压力容器的厚壁加氢溶解反应器，壁厚高达140mm（碳钢基材135mm+不锈钢堆焊层5mm），常规检测方法容易漏检焊缝内部缺陷。市特检院在采用多组常规超声探头检测的基础上，应用3通道TOFD分区检测新技术进行焊缝内部缺陷检测，保证了焊缝区域的全覆盖，是国内少数几家应用3通道TOFD检测开展定期检验的特检机构之一。同年，为宁波海越新材料有限公司新建的41台球罐开展监检TOFD技术审查工作，该球罐为亚洲一次性建成的最大球罐群。

在科研方面，2011年，参加质检公益性行业科研专项项目《D型可视超声应用研究及缺陷图谱库的建立》。2013年，主持省局科研项目《基于数控技术的TOFD试块扫查调试装置开发应用》，获得2项发明专利。2014年，主持市局科技计划项目《厚壁容器不对称对接焊缝的TOFD检测应用研究》。积极开展TOFD检测技术方面的研究和应用，有力地推动了该技术在宁波地区的应用推广。

TOFD检测发现埋藏裂纹

相控阵超声检测技术应用

市特检院开展相控阵超声检测技术的工艺研究和现场应用始于2012年，先后购置4台相控阵检测仪，拥有实时64通道相控阵检测仪和插入式接管角焊缝柔性探头相控阵检测仪，6人接受中国特种设备检验协会组织的相控阵技术培训。

2010年，参加质检公益性行业科研专项项目《相控阵超声检测工艺研究与标准制定》。

2015年，参加国家NQI专项项目《材料损伤电磁无损检测与评估关键技术研究及仪器研制》，承担子任务《压力容器典型缺陷的阵列超声图谱识别技术研究》。

2017年，主持省局重大科研项目《基于超声柔性探头的插入式管座角焊缝相控阵检测技术开发》。

2019年，首次主持制定中国特种设备检验协会团体标准《湿硫化氢环境使用的钢制固定式压力容器定期检验规则》。在役承压设备典型缺陷相控阵图像特征等多项研究成果被相关行业标准和该团体标准采纳。

2014年以来，市特检院将相控阵超声检测技术广泛应用于压力管道焊缝检测以及承压设备定期检验，包括中石化镇海炼化有限公司、宁波中金石化有限公司、中海油大榭石化有限公司、台塑关系企业、宁波万华有限公司等大型石化企业。用于承压设备疑难缺陷的定性和精确定量检测，积累了大量数据及案例，总结出了压力容器典型缺陷的相控阵图谱特征。市特检院在石化装置湿硫化损伤的相控阵诊断技术、承压类特种设备定期检验疑难缺陷诊断方面处于国内领先水平。

相控阵超声检测现场照片

压力容器典型缺陷的相控阵图谱特征(www.daowen.com)

数字射线DR检测技术应用

市特检院开展数字射线DR检测技术的工艺研究和现场应用始于2015年，先后购置了2台先进的数字射线DR成像系统，5人获得数字射线（DR+CR）Ⅱ级证书。

2016年以来，市特检院先后将数字射线实时成像DR检测技术应用于氨制冷冷库管道焊缝在线检测，发现了很多危害性缺陷，为宁波市小型老旧冷库集中整治提供了技术支撑。

2017年以来，已将DR检测技术应用于夹套管、带液体介质压力管道的在线检测，解决了传统射线检测难以解决的问题，为大型石化装置和公共能源输配装置的长周期安全运行提供了坚实技术保障。

2018年6月，太古冷链物流（宁波）有限公司冷库液氨管道即将到期进行定期检验，但由于冷冻业务量较大，无法停车进行检测，便制定在常规检验方法的基础上应用数字射线DR+TEM+红外热成像方法，有效解决了带保温、管道内有液态介质的管道不停车状态下焊缝缺陷检测、壁厚腐蚀检测和泄露检测难题，取得了良好效果，企业送锦旗感谢。

2018年8月，浙能交投油气发展有限公司加气站6根液化天然气夹套压力管道到期定期检验。由于夹套外管在安装时就已焊接到内管（承压部分，介质为低温液化天然气）上，无法拆除后进行检验。并且因低温绝热要求，夹套外管与内管之间填充满了珠光砂维持高真空状态。按照常规检验方法存在诸多难题，市特检院通过多次测试实验研究，采用数字射线DR穿透外管对承压内管的焊缝进行了检测，成功解决了低温夹套管检测难题，而且避免了企业停车排液造成的巨大经济损失。

压力管道不停车带液体介质DR检测

企业赠送锦旗

2019年9月，受兰州石化研究院约请和委托，市特检院赶赴陕西渭河煤化工集团有限公司开展空分冷箱内压力管道数字射线DR检测。历时10余天，完成空分冷箱内50根压力管道以及装置中10根压力管道返修焊缝部位的DR检测任务，得到委托方和当地企业的认可和赞扬。

空分冷箱压力管道DR检测

电磁超声检测技术应用

市特检院开展电磁超声检测技术的研究和应用始于2014年，先后购置了2台先进的电磁超声检测系统，1套电磁超声自动爬壁机器人，3台电磁超声测厚仪。电磁超声检测技术具有耐高温、无须耦合剂、无须打磨的优点，适合石化装置特殊工况下的检验工作。

2017年5月，市特检院对中海油大榭石化有限公司2台3000m3高强度钢制丙烯球罐（材质为07MnNiMoDR）开展残余应力测试，评估该新型材料制高强钢球罐的焊接及热处理质量。同年10月，对宁波中金石化公司所属的镇海港埠码头宁远罐区高温蒸汽管道，在高温、不能动火打磨的情况下实施电磁超声测厚检测。

大榭石化高强钢球罐应力检测部位示意图（2017年5月）

中金石化高温管道电磁超声测厚检测（2017年10月）

爬壁检测机器人应用

2018年12月，市特检在中海油大榭石化大工程检验中首次将电磁超声爬壁检测机器人系统应用于8台大型压力容器罐体壁厚及腐蚀快速检测。通过遥控器控制爬壁机器人在容器外壁实现快速移动电磁超声连续测厚，检测效果良好，达到预期目标，并形成一套压力容器电磁超声爬壁检测机器人检测工艺方法。

大榭石化大型压力容器电磁超声爬壁机器人检测（2018年12月）

承压类检验无人机应用

2018年12月，市特检院在中海油大榭石化大工程检验中首次将专业检验无人机应用于大型压力容器宏观检验。该型号无人机属于大疆无人机在工业领域的专业飞控平台，搭配有高清摄像机和红外成像仪。通过无人机上配备的高倍变焦镜头，对1台50余米高的大型压力容器（若搭设脚手架费用高昂且检验危险性高）的上部疑似大面积腐蚀减薄的区域进行了辅助宏观检验，高效地确定了该黄色锈迹区域为油漆层破损后钢板大气腐蚀形成的均匀腐蚀，不存在危害压力容器安全运行的风险，为该压力容器的安全状况等级确定提供了可靠依据，大大节省了企业的检修时间和辅助费用，受到了企业好评。

无人机辅助大型石化装置宏观检查（大榭石化）