鍋爐鋼管等壓力容器和壓力容器構(gòu)件的內(nèi)部，常常存在著不易發(fā)現(xiàn)的缺陷，如焊縫中的未熔合、未焊透、夾渣、氣孔、裂紋等。要想知道這些缺陷的位置、大小、性質(zhì)，對每一臺鍋爐或壓力容器進(jìn)行破壞性檢查是不可能的，為此要用無損探傷方法。即在不破壞結(jié)構(gòu)物的前提下，利用物理方法檢查、測量工件或結(jié)構(gòu)物的物理量變化，以推斷工件或結(jié)構(gòu)物內(nèi)部組織狀況和缺陷情況。
無損檢測的目的是：
(1)改進(jìn)制造工藝，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)在產(chǎn)品制造過程中，可以提前發(fā)現(xiàn)缺陷，避免產(chǎn)品報(bào)廢，從而節(jié)約工時(shí)和費(fèi)用，降低產(chǎn)品制造的成本。
(3)提高產(chǎn)品的可靠性，保證產(chǎn)品的使用安全，避免事故的發(fā)生。把無損探傷運(yùn)用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維修各個(gè)環(huán)節(jié)中；通過一系列的檢測，判定設(shè)計(jì)、原材料、制造工藝和運(yùn)行的好壞，并找出可能引起破損的因素，隨后加以改進(jìn)，從而提高產(chǎn)品的可靠性。
常用的無損探傷方法有：射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、渦流探傷五種。另外還有泄漏檢測、聲發(fā)射檢測、應(yīng)力測試、目視檢查等。
射線探傷 利用射線具有穿透金屬和其他物質(zhì)的能力進(jìn)行檢查焊縫質(zhì)量的方法稱為射線探傷。射線探傷的基本原理是投影原理。射線在穿過焊縫金屬時(shí)，當(dāng)焊縫金屬中存在缺陷(如裂紋、夾渣、氣孔、未焊透等)時(shí)，射線在金屬和缺陷中衰減程度不同，在膠片上感光度也不同。在金屬中射線衰減快，在缺陷中射線衰減慢。因此，采用射線探傷可以將焊縫中缺陷的大小、形狀和位置判斷出來。由于射線探傷是投影原理，這種方法對于體積形缺陷(如夾渣)比較敏感。又由于這種方法可以記錄保存，我國鍋爐壓力容器對此方法較為信任。我國鍋爐規(guī)程規(guī)定，額定蒸汽壓力大于等于0．1MPa而小于3．8MPa的鍋爐鍋筒縱環(huán)焊縫、集箱的縱縫和封頭的拼接縫，要進(jìn)行100％射線探傷；大于等于3．8MPa的鍋爐則，要進(jìn)行100％超聲波探傷加至少25％的射線探傷。
超聲波探傷 超聲波探傷是利用聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到不同介質(zhì)界面具有反射的特性，進(jìn)行無損檢測的一種方法。由于氣體、液體、固體介質(zhì)彈性差別很大，對超聲波的傳播影響不同，所以在異質(zhì)界面上將產(chǎn)生反射、折射和波形轉(zhuǎn)換。當(dāng)超聲波在焊縫傳播時(shí)，如果焊縫存在缺陷，遇到缺陷的界面便發(fā)生反射，被探頭接收，在屏幕上形成波形，從而可以判斷缺陷的性質(zhì)、位置和大小。傳統(tǒng)的超聲波探傷不能將探傷結(jié)果記錄保存，而且對缺陷的評定依賴人的因素太大，所以目前我國在低壓鍋爐中基本采用射線探傷。超聲波探傷對面積形缺陷(如裂紋、未焊透等)比較敏感。所以在較厚板中超聲波探傷的優(yōu)點(diǎn)較射線探傷多。一旦超聲波探傷儀可以將結(jié)果進(jìn)行記錄和保存，超聲波探傷應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。
磁粉探傷 磁粉探傷就是利用缺陷處形成的漏磁場來吸引磁粉以顯示肉眼難以觀察到的缺陷。磁粉探傷首先對被檢查焊縫施加外磁場進(jìn)行磁化，焊縫被磁化后，在焊縫的表面上均勻噴灑顆粒細(xì)微的磁粉(磁粉平均粒度為5～10μm)。如被檢焊縫近表無缺陷時(shí)，磁化后可視為導(dǎo)磁率無變化的均勻體，磁粉在焊縫表面也是均勻分布。當(dāng)焊縫近表存在缺陷時(shí)，缺陷(裂紋、氣孔、非金屬夾渣物)內(nèi)含有空氣或非金屬，其導(dǎo)磁率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于焊縫金屬的導(dǎo)磁率。由于磁阻的變化，在焊縫表面或近表面的缺陷處產(chǎn)生漏磁場，形成一個(gè)小的磁極，磁粉會被小磁極吸引，缺陷處由于堆積較多的磁粉而被顯示出來，形成肉眼可以看得到的缺陷圖形。焊縫表面或近表缺陷由于其磁導(dǎo)率低而產(chǎn)生漏磁場。當(dāng)漏磁場強(qiáng)度達(dá)到可以吸附磁粉的程度時(shí)，就可以觀察到焊縫表面或近表缺陷。外加磁場強(qiáng)度大，形成的漏磁場強(qiáng)度也大，磁粉探傷的靈敏度也越高。
磁粉探傷易于發(fā)現(xiàn)表面或近表面的缺陷，尤其是裂紋，但缺陷的顯現(xiàn)程度與缺陷同磁力線的相對位置有關(guān)，當(dāng)缺陷與磁力線垂直時(shí)顯現(xiàn)得最清楚，當(dāng)缺陷與磁力線平行時(shí)則不易顯現(xiàn)出來。
磁粉探傷在鍋爐壓力容器制造、安裝、檢驗(yàn)得到了廣泛應(yīng)用，特別是球罐開罐檢查中更是不可缺少的檢驗(yàn)方法。
滲透探傷 液體滲透探傷是檢查焊縫表面或近表缺陷的一種方法。此方法不受材料的磁性限制，可以用于各種金屬與非金屬材料、磁性與非磁性材料。液體滲透探傷法是依據(jù)物理學(xué)中液體對固體的濕潤能力和毛細(xì)現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。在進(jìn)行液體滲透探傷時(shí)，首先將被探傷的焊縫表面浸涂具有高度滲透能力的滲透液。由于液體的潤濕能力和毛細(xì)現(xiàn)象，滲透液便滲入焊縫表面的缺陷中，然后將焊縫外表面的滲透液清洗干凈，再涂一層親和吸附力很強(qiáng)的白色顯像劑，將滲入焊縫表面裂紋中的滲透液吸出來，在白色涂層上便顯示反映缺陷的形狀和位置的鮮明圖案。液體滲透探傷按缺陷顯示方法不同可分為顏色顯示的著色法和熒光顯示的熒光法。
著色探傷法是利用染料顏色來顯示缺陷，溶于滲透液中的染色物質(zhì)應(yīng)有鮮明易見的顏色。熒光顯示探傷法是利用熒光物質(zhì)的發(fā)光來顯示缺陷的。在探傷中，被吸附在缺陷中的熒光物質(zhì)，受到紫外線的照射，因吸收光能而達(dá)到受激狀態(tài)，進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，勢必從這一不穩(wěn)定狀態(tài)回到穩(wěn)定狀態(tài)，降低勢能，放出光量子，即發(fā)出了熒光。
渦流探傷 即用激磁線圈使導(dǎo)電工件內(nèi)產(chǎn)生渦流，通過檢測線圈測量被檢物渦流的變化量來進(jìn)行的工件探傷方法。
渦流探傷的檢測線圈按形狀可分為穿過式線圈、探頭式線圈和插入式線圈三種。穿過式線圈用來檢測線材、棒材和管材，它的內(nèi)徑正好套在圓棒和管子上。探頭式線圈放在工件表面上做局部檢測。插入式線圈也叫內(nèi)部探頭，放在管內(nèi)和孔內(nèi)做內(nèi)壁檢測。
渦流探傷適用于由鋼鐵、有色金屬以及石墨等導(dǎo)電材料制成的工件，對玻璃、合成樹脂等非導(dǎo)電材料不適用。
它的優(yōu)點(diǎn)是：
(1)由于探傷結(jié)果可以直接用電信號輸出，所以可以進(jìn)行自動化檢測。
(2)由于采用非接觸方法(探頭不與被檢工件直接接觸)，檢測速度可以很快。
(3)適用于表面或近表面缺陷檢測。
(4)適用范圍廣，除供探傷外，還能檢測材質(zhì)的變化、尺寸形狀的變化等。
聲發(fā)射檢測 用探頭探測固體在外加應(yīng)力的作用下，由于變形或裂紋的萌生、發(fā)展而發(fā)出的聲波，以推斷缺陷的位置、大小的方法。
超聲波探傷方法是由探頭所發(fā)出的超聲信號遇到缺陷后被反射回來，被接收。缺陷在這個(gè)過程中所起的作用只是被動地把超聲信號反射回去，而聲發(fā)射檢測是使被檢測對象(缺陷)能動地參加到檢測過程中，因缺陷產(chǎn)生發(fā)展，才有聲發(fā)射，故聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)無損探傷方法。根據(jù)所發(fā)射聲波的特點(diǎn)以及引起聲發(fā)射的外部條件，能夠檢查發(fā)聲的地點(diǎn)(缺陷所在部位)以及聲發(fā)射源的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這種檢測方法不但能了解缺陷的目前狀態(tài)，而且能夠了解缺陷的形成過程和在實(shí)際使用條件下發(fā)展和增大的趨勢。
聲發(fā)射檢測按檢測探頭的數(shù)目可分為單通道檢測、雙通道檢測和多通道檢測。單通道檢測只能檢測被檢物內(nèi)有無缺陷存在，不能確定缺陷位置，而雙通道檢測只能作線性定位，一般用作已知條件焊縫的檢測。多通道檢測一般是4通道、8通道、16通道、32通道聲發(fā)射檢測，主要用于大型構(gòu)件的聲發(fā)射檢測，不但可以檢測聲發(fā)射源的存在，還能進(jìn)行聲發(fā)射源的定位。
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