中国铁路南宁局集团有限公司柳州车辆段车轮车间无损检测员对轮对进行探伤检查。新华社记者 张爱林摄
◎本报记者 沈 唯
2024至2025年度供暖季已经进入尾声。为了交上一份让群众满意的“温暖答卷”，我国各地供暖单位和检测部门时刻不敢松懈，利用无损检测等技术，对供热管道进行检查，保障设备安全。
无损检测技术是通过物理、化学或其他非破坏性手段，对材料、部件或结构等进行检测和评估的技术。应用该技术，相关人员可以发现被检对象内部或表面存在的缺陷、损伤或质量问题，且不会对被检对象造成任何破坏或改变其使用性能。
“无损检测技术广泛应用于各行各业，不仅保障了工业生产的安全和效率，还能服务于人们的日常生活。”北京航空航天大学机械工程及自动化学院教授周正干对科技日报记者说。
类型众多 各有所长
与传统破坏性检测技术相比，无损检测技术能够在不破坏或影响被检对象的情况下，获取被检对象的质量信息。周正干介绍，随着无损检测技术的发展，越来越多过去不能检测的项目，现在可以得到有效评估，如焊缝质量检测、复杂结构检测、管道腐蚀检测和复合材料检测等。
“无损检测技术包括超声检测、射线检测、磁粉检测、涡流检测、渗透检测等，每种类型都有其特定的应用领域和技术特点。”周正干说。
比如超声检测，就是把超声波传入材料中，当遇到材料内部的缺陷时超声波就会被反射回来。超声探头接收到反射波，就能根据信号的到达时间、波形和强度，判断缺陷位置、类型和大小。这种技术尤其适用于对厚度较大的材料或焊接接头的检测。
周正干介绍，和其他无损检测技术相比，超声检测对确定被检对象内部缺陷大小、位置、埋深等参量具有综合优势，且需要用到的设备轻便，技术本身对人体及环境无害。
射线检测的原理则是利用X射线或γ射线穿透物体，如果物体中局部区域存在缺陷，将改变物体对射线的衰减，使透射射线强度发生变化。
“这种技术广泛用于检测金属铸件、焊接接头、压力容器、管道等的内部缺陷。它可以发现气孔、夹渣、裂纹等，提供直观影像，便于工作人员分析和记录。”周正干补充，这种技术的局限性在于需要使用放射源，存在一定的辐射风险，操作人员要采取严格的安全措施；影像解析较为复杂，需要经验丰富的操作人员才能完成。
适用于铁磁性材料表面和近表面缺陷检测的技术是磁粉检测，常见的被检对象包括焊缝、机械零件、铁道轨道等。这一技术原理是施加一个外部磁场到被检对象表面或近表面，若材料存在裂纹等缺陷，磁场就会被干扰，形成磁场泄漏。而泄漏磁场吸附磁粉形成的磁痕，能显示出缺陷的具体形状。
“磁粉检测灵敏度高，操作简便，成本较低，能够实现现场快速检测。不过，这种技术只能用于铁磁性材料，且只能发现表面和近表面缺陷，可探测深度一般在1毫米至2毫米，不能确定缺陷的埋深。”周正干介绍。
应用广泛 未来可期
如今，无损检测技术已经渗透到人们日常生活的方方面面。周正干举例：“在汽车安全检测领域，无损检测技术可用于检查汽车部件内部和表面的缺陷，如检测发动机零部件、悬挂系统、刹车系统和轮胎等，确保汽车在行驶过程中不会出现严重故障。”
在石油天然气行业，尤其是城市的天然气供应管道系统中，定期的射线检测和磁粉检测，可以有效识别管道内的裂纹、腐蚀和接头缺陷，减少管道出现爆炸和泄漏的风险，保障居民安全。
此外，在建筑物和基础设施建设中，定期使用超声检测、射线检测等，可以检查出结构中是否有裂纹、空洞、钢筋腐蚀等问题，确保建筑物的稳定性和安全性。而在航空飞行安全保障中，常应用超声检测、射线检测和磁粉检测等，检查飞机机翼、机身等部分是否存在损伤。这些技术的应用有利于保障飞机的飞行安全，防止因材料或结构缺陷导致飞行事故。
随着科技进步，无损检测技术正朝着智能化、精准化、便捷化的方向发展。周正干介绍，近年来，人工智能和机器学习在多个领域掀起了技术革命浪潮。与这些技术结合，无损检测技术将在更多领域发挥更大作用。
“利用深度学习和图像识别技术，计算机可以自动分析无损检测过程中获得的大量数据，识别复杂缺陷类型，并能够在没有人工干预的情况下自动进行缺陷判断和分类。”周正干说，这种方法未来有望应用于家庭智能监控系统，实时检测线路、管道等的运行状态，提前发现异常，防止火灾、漏水等事故发生。
而无线传感器和物联网技术的加持，将使无损检测设备更加轻便。“便携式无损检测设备，未来可能会成为可穿戴设备的一部分，实时监测人体心脏、血管、骨骼等。”周正干说。
