锅炉是我们在生产和生活中用于供热采暖的承受高温、高压,具有爆炸危险的热工设备。锅炉一旦发生事故，特别是锅炉爆炸爆管和缺水等重大事故,将直接影响生产顺利进行,危及职工生命安全并造成巨大损失。保证锅炉安全经济运行的因素很多,其中锅炉的检验工作是保证锅炉安全经济运行的一项极其重要的措施。在众多的无损检测方法中, 超声无损检测方法以其穿透能力强、 检测深度大、 缺陷定位准确、 灵敏度高、 速度快、 成本低、 使用方便以及对人体和检测对象无害的优点而倍受青睐, 成为国内外应用最广、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术。
1.超声无损检测检测技术含义
无损检测技术（NON-Destructive Testing，简称NDT），顾名思义，就是在不破坏被检测材料、零部件或设备的情况下，应用以声、光、电、磁、力或变形为基础的检测技术和分析方法，对原材料、半成品、成品零部件、设备中的零部件、在役设备等的结构、几何关系、物理性能、状态特性以及各种工艺参数等加以测定，并按一定的准则对其作出评价的过程。日常生活中，人们常常用手拍击西瓜判断是否成熟，检车工敲击车轴检查机车车轮是否能安全运行，医生用叩诊的方法诊断病情，这些都是常见的“无损检测”。
超声无损检测原理就是超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，反射和接收器可对反射波进行分析，就能异常精确地检测出缺陷来。并且能显示内部缺陷的位置和大小，测定材料厚度等。超声无损检测具有被测对象范围广、检测深度大、缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、使用方便、速度快，对人体无害及便于到现场检测等优点，在锅炉压力容器检测中得到了巨大发展和广泛应用。
2.超声无损检测技术在锅炉压力容器检测的应用
2.1超声无损检测技术对锅炉压力容器检测的适用性
锅炉压力容器大多是在高温高压、低温高压或者高载荷下运行，条件十分恶劣。如果部件在制造中留有缺陷或者在使用中产生新的裂纹，而不能及时发现，将导致灾难性的后果。目前世界各国均将锅炉压力容器列为重要的监检产品，由国家制定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。
压力容器的检验内容非常丰富，总体来说可以分为外部检查、内外部检验及全面检验。外部检查一般要看其表面油污裂纹、变形、泄露、局部过热等不正常先想；安全附件是否齐全、灵敏、可靠；禁锢螺栓是否完好、全部旋紧；基础有无下沉、倾斜以及防腐层有无损坏等异常现象。内外部检验则包括检验内外表面的腐蚀磨损现象，焊缝内部质量、测量壁厚。此外，还需要进行耐压试验、无损探伤抽查活全部焊缝检查等全面检验。
超声无损检测技术的使用，是将超声波应用于薄到厚、由表及里的缺陷信息采集，检查焊缝内部质量，若测得壁厚小于容器最小壁厚时，应重新进行强度校核，提出降压使用或修理措施。超声无损检测对缺陷定量评价迅速，现场检查容易、解析方便、自动化程度高，这一技术成为目前国内外应用最广泛、使用频率最高且发展较快的一种无损检测技术，及时准确的发现缺陷，有针对性的消除隐患，保障锅炉压力容器安全运行。
2.2锅炉压力容器检验常用的超声无损检测技术与方法
就锅炉压力容器超声无损检测应用领域，目前的设备和技术方法较为多元。超声检测包含了两个领域的技术应用，其一是检测设备的应用，其二是检测技术方法的应用。在检测设备方面，主要为数字化超声波探伤仪、TOFD超声检测系统、超声成像系统和磁致伸缩超声导波检测系统的开发；在检测方法和技术方面，主要为自动超声检测技术、超声成像检测技术、人工智能技术、超声自动检测技术、缺陷的自动定性技术、缺陷的自动定量技术、超声成像技术、缺陷的特征提取与分类技术、材料的无损评价技术、TOFD超声检测技术和超声导波检测技术和方法的研究。
到目前为止，已经应用或者提议应用的利用超声波进行无损检查的方法包括缺陷定量方法、当量法(当量试块比较法、当量计算法、当量AVG曲线法)、测长法（相对灵敏度测长法、绝对灵敏度测长法、端点峰值法）、底波高度法、裂纹的检测方法 表面波波高法、 表面波波时延法（单探头法、双探头法）、端部回波峰值法、横波端角反射法、横波串列式双探头法、相对灵敏度法（6dB、10dB、20dB）、散射波法（衍射法）、损伤、劣化评价方法 衰减法（低层回波反射法、透射法、共鸣法）、音速法（表面波法、容积波法）、临界角反射法、光谱仪法（光谱分布及面积、中心频率、频幅、重心频率）、频率解析法、利用后方散射波的杂波分析法、其它如δ法、波松比评价法等方法。
2.3锅炉压力容器超声无损检测技术应用存在的问题及发展
超声检测是利用电子仪器从超声信号中抽取信息再推断出结论的过程，其检测结果具有间接性并不可避免的带有统计性质，即存在检出概率、漏检率及检出结果重复率等问题。探索检测的可能性和提高检出结果的可靠性是始终在超声检测与技术应用中的最主要问题。
随着电子学和计算机科学技术的飞速发展，采用人工智能技术、自适应技术、机器人技术、相关技术、信息融合技术、激光技术和计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)等技术与无损检测技术有机结合，以实现复杂形面复合构件的超声扫描成像检测，从而提高检验结果的可靠性。超声无损检测技术的计算机化成为其发展的主流。在发展趋势上包括以下几个方面：
- 数字式、智能型超声探伤仪。目前所有的测量仪器均配备数字化功能，数字式仪器将超声信号处理的研究成果融合到仪器中，例如应用缺陷模式识别、模糊聚类技术等，逐步使超声检测向实现智能化迈进。近年来研发的计算机插板式超声探伤仪，将探伤仪做成计算机插板，使通用的计算机成为超声检测仪器，提高性能价格比。
- 计算机控制自动超声检测系统的应用。随着锅炉压力容器的应用要求日益提高，对无损检测提出高速度、高精度、高分辨率、高可靠性要求，超声检测设备的自动挂和仪器的计算机化就成了发展方向。两者结合成为计算机控制自动超声检测系统。
- 专用软件系统的应用。计算机在超声检测方面的另一个应用就是发挥软件计算功能，国外已有的多种商用的超声检测软件系统，检测软件包正在向通用和实用型发展。
- 超声成像技术的应用。超声成像有直观易懂，检测精度较高的特点，超声成像检测以超声C扫描为主，同时还有B扫、P扫、准三维现实。成像方式有振幅距离聚焦成像、超声综合孔径聚焦成像、超声计算机层析成像等各种成像设备。手动超声成像检测方法与技术由于有更大的机动性和适用性，已经日益受到重视。
总之，锅炉检验技术是一门专业性很强，要求很高的技术，超声无损检测技术已经在在无损检测领域中的突出贡献与重要地位，在现有基础上，不断加强对检验技术和方法的研究，并促进新技术和新方法正在实际中的应用，是锅炉压力检验工作的发展动力和基本要求。 |
