中國報告大廳網訊,在現代工業和社會生活中,特種設備是保障經濟穩定運行的重要基礎。它們廣泛應用於各個領域,從工業生產的大型設備,到人們日常生活中的電梯、遊樂設施等。然而,特種設備多在特殊工況下運行,潛在風險高,一旦發生事故,後果不堪設想。檢驗檢測技術作為保障特種設備安全的關鍵防線,其發展水平至關重要。2025 年,特種設備行業在技術創新、市場需求等因素推動下,呈現出諸多新趨勢,深入了解特種設備檢驗檢測技術的現狀與未來走向意義重大。
《2025-2030年全球及中國特種設備行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,目前,我國已構建起一套較為完備的特種設備檢驗檢測體系,涵蓋政府直屬機構、企業自檢部門以及第三方檢測機構。在這個體系中,檢驗檢測技術豐富多樣,傳統技術與新興技術各顯其能。
傳統的目視檢測,憑藉直接觀察設備外觀的方式,能快速發現明顯的缺陷,如設備表面的磨損、變形等,是一種基礎且應用廣泛的檢測手段。而無損檢測技術中的超聲檢測(UT)、射線檢測(RT)、磁粉檢測(MT)和滲透檢測(PT),更是特種設備檢驗檢測的主力軍。
超聲檢測利用超聲波在材料中的傳播特性,對內部缺陷的檢測靈敏度高,且檢測速度快、成本低。在中石化某大型煉化項目中,對壓力管道焊縫進行超聲檢測時,缺陷檢出率達到 85%,及時發現了多處未焊透和夾渣缺陷,有力保障了管道的安全運行。射線檢測則通過 X 射線或 γ 射線穿透物體,根據射線衰減差異在底片上成像來判斷缺陷,對缺陷的定性和定量分析較為準確,圖像直觀,在大亞灣核電站壓力容器的定期檢測中,底片評定準確率達到 92% 。不過,它也存在檢測成本高、速度慢以及對人體有輻射危害等缺點,常與其他技術配合使用。磁粉檢測適用於鐵磁性材料表面和近表面缺陷檢測,操作簡單、靈敏度高、成本低,在上海振華重工生產的港口起重機吊鉤檢測中,通過該技術發現了表面疲勞裂紋,及時更換吊鉤保障了設備安全,其在眾多鐵磁性材料表面和近表面缺陷檢測中的缺陷檢出率穩定在 96% 左右。滲透檢測主要用於非多孔性材料表面開口缺陷檢測,不受材料材質和形狀限制,對微小缺陷檢測靈敏度高,在航空航天領域,如 C919 大型客機的特種設備零部件檢測中發揮了重要作用。
新興技術同樣在不斷發展並得到應用。基於物聯網的遠程監測技術藉助物聯網的強大功能,在特種設備上安裝各類傳感器,像壓力傳感器、溫度傳感器等,實時採集設備運行參數,並通過無線通信網絡傳輸到監控中心。監控中心利用大數據分析和人工智慧技術,對設備運行狀態進行監測、分析和評估,及時發現異常並預警,讓設備的安全管理更加及時和高效。
(一)無損檢測技術的核心地位
無損檢測技術作為特種設備檢驗檢測的核心技術之一,意義重大。超聲檢測利用超聲波傳播原理,在檢測鍋爐、壓力容器、壓力管道等設備的焊縫和板材時優勢明顯。它能夠快速檢測出內部缺陷,為設備安全運行提供重要依據。
射線檢測雖然存在一些局限性,但在對焊接質量要求較高的特種設備部件檢測中不可或缺,如鍋爐鍋筒、壓力容器封頭與筒體連接焊縫等。其準確的定性和定量分析能力,能清晰判斷缺陷情況。
磁粉檢測對於鐵磁性材料表面和近表面缺陷的檢測效果顯著,在起重機械的關鍵部件檢測中發揮著重要作用,能有效保障設備安全。滲透檢測則專注於非多孔性材料表面開口缺陷,在航空航天等對設備精度要求極高的領域,檢測微米級的表面缺陷,確保特種設備零部件的高質量。
(二)基於物聯網的遠程監測技術優勢
基於物聯網的遠程監測技術是特種設備檢驗檢測領域的重要創新。通過在設備上安裝多種傳感器,它能夠全方位實時採集設備運行參數,將壓力、溫度、位移、振動等信息及時傳輸到監控中心。利用大數據分析和人工智慧技術,監控中心可以對設備運行狀態進行精準評估,提前發現潛在問題並發出預警,實現對特種設備的動態化、智能化管理,極大地提高了設備運行的安全性和可靠性。
(一)智能化技術引領發展潮流
隨著人工智慧、大數據、雲計算等技術的飛速發展,特種設備檢驗檢測技術正加速向智能化邁進。智能化檢驗檢測系統可以自動採集、分析和處理檢測數據,藉助深度學習算法訓練建立的缺陷識別模型,能夠自動識別超聲檢測圖像中的各種缺陷類型,如裂紋、氣孔、夾渣等,並精確測量缺陷的大小和位置。在實際應用中,該模型在多個大型工業項目的缺陷識別準確率穩定達到 96% ,大大減輕了人工判讀的工作量,降低了誤差。此外,智能化系統還能根據設備運行歷史數據和實時監測數據,預測設備的故障發生機率和剩餘使用壽命,為設備的預防性維護提供科學依據,有效減少設備故障和事故的發生。
(二)多技術融合提升檢測效能
未來,特種設備檢驗檢測技術將朝著多技術融合的方向發展。不同的檢驗檢測技術各有優劣,將它們有機結合可以實現優勢互補。例如,超聲檢測與相控陣技術結合形成的超聲相控陣檢測技術,通過控制多個超聲換能器的發射和接收時間,實現對被檢測物體的多角度、多方位掃描,能夠檢測到傳統超聲檢測難以發現的複雜結構件中的缺陷,如裂紋、未熔合等。該技術在西氣東輸工程的管道檢測中發揮了重要作用,高效準確地檢測出管道中的各類缺陷,同時還具有檢測速度快、結果直觀等優點。無損檢測技術與理化分析技術的融合也能發揮強大作用,在對中石化某大型壓力容器進行檢驗時,不僅採用無損檢測技術檢測內部缺陷,還通過金相分析、硬度測試、化學成分分析等理化分析技術,全面評估材料性能和組織結構,準確判斷壓力容器的安全狀況,為設備的安全運行提供更全面、更可靠的保障。
(一)技術標準與規範更新難題及應對
隨著特種設備檢驗檢測技術的快速發展,現有的技術標準與規範逐漸無法滿足實際需求。新興的無損檢測技術和基於物聯網的遠程監測技術在實際應用中缺乏統一標準和規範,導致檢測結果的可比性和可靠性受到影響。而且不同地區、不同行業對特種設備檢驗檢測的要求存在差異,標準不統一給檢驗檢測工作帶來諸多困難。
為應對這一挑戰,相關部門需要加快技術標準與規範的更新和完善。加強對新技術的研究和評估,及時制定並發布相應標準和規範,明確檢測方法、流程和判定準則。例如,針對超聲相控陣檢測技術,相關部門已組織專家團隊開展標準制定工作,預計未來兩年內發布統一的行業標準。同時,通過線上線下相結合的方式,加強對標準的宣貫和培訓,舉辦各類標準解讀培訓班,提高檢驗檢測人員對標準的理解和執行能力。此外,積極參與國際標準的制定和修訂,推動我國特種設備檢驗檢測技術標準與國際接軌,提升在國際領域的話語權。
(二)專業人才短缺問題及解決辦法
特種設備檢驗檢測技術的發展離不開高素質的專業人才,但目前我國該行業人才隊伍存在結構不合理、高端人才短缺的問題。傳統檢驗檢測技術人才較多,而掌握新興技術的專業人才相對匱乏,同時具有豐富實踐經驗和創新能力的高端人才不足,難以滿足行業技術創新和發展的需求。
為解決專業人才短缺問題,需要加強人才培養體系建設。特種設備行業現狀分析指出,高校應優化相關專業設置,在材料科學與工程、機械工程等專業中增加特種設備檢驗檢測相關課程,並加強與企業的合作,開展產學研聯合培養。企業要加強對現有檢驗檢測人員的培訓和繼續教育,定期組織技術培訓和學術交流活動,鼓勵員工學習新技術、新方法,提高業務水平。建立完善的人才激勵機制,設立專項獎勵基金,對在技術創新、檢測工作中表現突出的人才給予獎勵,吸引和留住優秀人才,為行業發展提供堅實的人才保障。
總之,2025 年特種設備行業在檢驗檢測技術方面正處於快速發展和變革的時期。目前,我國特種設備檢驗檢測技術已取得顯著成果,傳統技術成熟應用,新興技術不斷湧現。但在發展過程中也面臨著技術標準與規範更新、專業人才培養等挑戰。通過積極應對這些挑戰,不斷完善檢驗檢測體系,推動智能化技術發展和多技術融合應用,能夠進一步提升特種設備檢驗檢測技術水平,為特種設備的安全運行提供更可靠的保障,促進特種設備行業健康、可持續發展,更好地服務於經濟社會發展和人民生活。
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