工業(yè)領(lǐng)域核心設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是電力、石化、軌道交通等支柱產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)的核心基礎(chǔ),運(yùn)維檢測(cè)環(huán)節(jié)的可靠性直接決定了產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)的安全性與經(jīng)濟(jì)效益。內(nèi)部檢測(cè)作為設(shè)備運(yùn)維的核心環(huán)節(jié),常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)需破壞設(shè)備結(jié)構(gòu)即可完成缺陷排查,而工業(yè)內(nèi)窺鏡作為內(nèi)窺鏡檢測(cè)的核心載體,是實(shí)現(xiàn)非拆解式設(shè)備內(nèi)部檢查的主流工具。據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2024年發(fā)布的《電力設(shè)備運(yùn)維行業(yè)發(fā)展白皮書》統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)電力行業(yè)因設(shè)備內(nèi)部缺陷未及時(shí)排查導(dǎo)致的非計(jì)劃停運(yùn)事件占總停運(yùn)事件的37%【1】,當(dāng)前國(guó)內(nèi)已出臺(tái)GB/T 38234-2019《工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)方法》、DL/T 1822-2018《電力用工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)條件》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相關(guān)檢測(cè)行為。傳統(tǒng)內(nèi)部檢測(cè)多采用設(shè)備拆解的方式,不僅需要長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)造成高額經(jīng)濟(jì)損失,部分狹小空間、密封腔體設(shè)備還存在無(wú)法拆解、人工檢測(cè)可達(dá)性差的問(wèn)題,漏檢率可達(dá)15%以上。本文將圍繞工業(yè)內(nèi)窺鏡的技術(shù)原理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、應(yīng)用場(chǎng)景等內(nèi)容展開,為B端、G端用戶開展內(nèi)窺鏡檢測(cè)、無(wú)損檢測(cè)及設(shè)備內(nèi)部檢查工作提供參考。
工業(yè)內(nèi)窺鏡的核心技術(shù)邏輯是通過(guò)柔性或剛性探頭深入設(shè)備內(nèi)部,利用光學(xué)或電子成像系統(tǒng)將內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像傳導(dǎo)至外部顯示終端,實(shí)現(xiàn)無(wú)需拆解設(shè)備的可視化內(nèi)部檢測(cè),屬于典型的目視類無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。當(dāng)前主流產(chǎn)品分為光學(xué)內(nèi)窺鏡與電子內(nèi)窺鏡兩大類別,光學(xué)內(nèi)窺鏡通過(guò)光纖傳導(dǎo)光源與圖像,抗干擾能力強(qiáng),適合高溫、高輻射的特殊場(chǎng)景使用;電子內(nèi)窺鏡通過(guò)探頭前端的CCD/CMOS傳感器采集圖像,成像清晰度可達(dá)1080P及以上,支持圖像存儲(chǔ)、AI缺陷自動(dòng)識(shí)別等拓展功能,是當(dāng)前內(nèi)窺鏡檢測(cè)的主流應(yīng)用品類。兩類產(chǎn)品均可在不破壞被測(cè)對(duì)象結(jié)構(gòu)的前提下,完成各類密封腔體、狹小縫隙的設(shè)備內(nèi)部檢查,適配絕大多數(shù)工業(yè)場(chǎng)景的內(nèi)部檢測(cè)需求。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)針對(duì)工業(yè)內(nèi)窺鏡的應(yīng)用已形成覆蓋多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系,通用層面需符合GB/T 38234-2019《工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)方法》的基礎(chǔ)要求,細(xì)分行業(yè)中,電力行業(yè)DL/T 1822-2018《電力用工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)條件》對(duì)產(chǎn)品的絕緣性能、耐溫性能、檢測(cè)精度作出了明確規(guī)定【3】【4】;石化行業(yè)SH/T 3548-2011《石油化工管式爐爐管檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》明確將內(nèi)窺鏡檢測(cè)列為加熱爐爐管內(nèi)部腐蝕檢測(cè)的*方法;軌道交通行業(yè)TB/T 3552-2019《軌道交通 車輛轉(zhuǎn)向架檢測(cè)方法》也將內(nèi)窺鏡檢測(cè)納入轉(zhuǎn)向架焊縫設(shè)備內(nèi)部檢查的指定方法。應(yīng)用數(shù)據(jù)層面,中國(guó)電力科學(xué)研究院2023年的檢測(cè)技術(shù)評(píng)估報(bào)告顯示,采用工業(yè)內(nèi)窺鏡開展的GIS設(shè)備內(nèi)部檢測(cè),缺陷檢出率比傳統(tǒng)拆解檢測(cè)法高22%,單次檢測(cè)的時(shí)間成本降低70%,整體運(yùn)維成本降低40%以上【2】。
當(dāng)前常用的內(nèi)部檢測(cè)技術(shù)包含內(nèi)窺鏡檢測(cè)、射線檢測(cè)、超聲檢測(cè)、拆解檢測(cè)等幾大類,不同技術(shù)的適配場(chǎng)景存在明顯差異。和射線檢測(cè)相比,內(nèi)窺鏡檢測(cè)無(wú)電離輻射,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)隔離,作業(yè)流程更簡(jiǎn)便,適合在役設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè);和超聲檢測(cè)相比,內(nèi)窺鏡檢測(cè)可直接輸出可視化的缺陷圖像,無(wú)需人員解讀波形數(shù)據(jù),缺陷定性的準(zhǔn)確率更高,且無(wú)需涂抹耦合劑,適配各類金屬、非金屬材質(zhì)的內(nèi)部檢測(cè)需求;和傳統(tǒng)拆解式設(shè)備內(nèi)部檢查相比,內(nèi)窺鏡檢測(cè)無(wú)需拆解設(shè)備,避免了拆解過(guò)程中對(duì)設(shè)備的二次損傷,也無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間停機(jī),適合連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè)的運(yùn)維需求。需要注意的是,內(nèi)窺鏡檢測(cè)僅能檢測(cè)視線可達(dá)的區(qū)域,對(duì)于被遮擋的缺陷需要結(jié)合其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù)開展聯(lián)合檢測(cè),提升檢測(cè)準(zhǔn)確率。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的工業(yè)內(nèi)窺鏡產(chǎn)品主要分為進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)品牌兩大陣營(yíng),進(jìn)口品牌在超高溫、超小探頭等高端參數(shù)產(chǎn)品上技術(shù)積累較深,適合特殊極端場(chǎng)景的應(yīng)用;國(guó)產(chǎn)品牌則針對(duì)國(guó)內(nèi)電力、石化、軌道交通等行業(yè)的場(chǎng)景需求做了大量適配優(yōu)化,比如適配電力帶電作業(yè)的絕緣探頭、適配石化防爆場(chǎng)景的防爆認(rèn)證產(chǎn)品,同時(shí)采購(gòu)成本比同參數(shù)進(jìn)口產(chǎn)品低30%左右,售后響應(yīng)效率更高,更適合國(guó)內(nèi)B端生產(chǎn)企業(yè)、G端監(jiān)管及運(yùn)維單位的使用需求。康高特作為國(guó)內(nèi)電力檢測(cè)設(shè)備的核心供應(yīng)商,可為用戶提供適配電力各類場(chǎng)景的內(nèi)窺鏡檢測(cè)配套方案,結(jié)合自有局放檢測(cè)、紅外檢測(cè)等無(wú)損檢測(cè)設(shè)備,形成多技術(shù)融合的內(nèi)部檢測(cè)整體解決方案。
工業(yè)內(nèi)窺鏡目前已在多個(gè)行業(yè)的內(nèi)部檢測(cè)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,典型案例包括三類:一是電網(wǎng)變電站GIS設(shè)備內(nèi)部檢測(cè),2023年某省電力公司運(yùn)維部門針對(duì)110kV變電站GIS設(shè)備開展年檢,采用工業(yè)內(nèi)窺鏡開展內(nèi)窺鏡檢測(cè),無(wú)需拆解GIS氣室,僅用2天*完成了全站12間隔GIS的設(shè)備內(nèi)部檢查,共檢出觸頭氧化缺陷3處、雜質(zhì)堆積缺陷2處,及時(shí)開展消缺后避免了可能出現(xiàn)的GIS擊穿故障,預(yù)估減少直接經(jīng)濟(jì)損失近千萬(wàn)元。二是石化加熱爐爐管無(wú)損檢測(cè),2024年某沿海煉化廠針對(duì)常壓加熱爐開展運(yùn)維檢測(cè),采用耐120℃高溫的工業(yè)內(nèi)窺鏡開展?fàn)t管內(nèi)部檢測(cè),無(wú)需停爐降溫,僅用3天*完成了全部216根爐管的內(nèi)部檢測(cè),檢出腐蝕減薄缺陷7處,避免了爐管泄漏導(dǎo)致的安全生產(chǎn)事故。三是軌道交通列車轉(zhuǎn)向架設(shè)備內(nèi)部檢查,2023年某地鐵運(yùn)營(yíng)公司針對(duì)運(yùn)營(yíng)滿10年的列車開展轉(zhuǎn)向架焊縫排查,采用探頭直徑3.9mm的工業(yè)內(nèi)窺鏡開展內(nèi)窺鏡檢測(cè),無(wú)需拆解轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu),即可深入焊縫縫隙開展無(wú)損檢測(cè),共檢出未熔合缺陷2處,及時(shí)更換部件后保障了列車運(yùn)營(yíng)安全。
不同行業(yè)的檢測(cè)需符合對(duì)應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),電力行業(yè)需符合DL/T 1822-2018的技術(shù)要求,出具的檢測(cè)報(bào)告需具備CMA認(rèn)證資質(zhì),G端采購(gòu)項(xiàng)目通常要求供應(yīng)商具備相關(guān)無(wú)損檢測(cè)服務(wù)資質(zhì),產(chǎn)品需通過(guò)對(duì)應(yīng)行業(yè)的防爆、絕緣等專項(xiàng)認(rèn)證。
首先要匹配應(yīng)用場(chǎng)景,比如高溫場(chǎng)景優(yōu)先選擇耐溫等級(jí)符合要求的產(chǎn)品,狹小縫隙場(chǎng)景優(yōu)先選擇小直徑探頭,其次要關(guān)注探頭彎曲角度、成像清晰度、續(xù)航時(shí)間、存儲(chǔ)功能等參數(shù),如有智能化需求可選擇支持AI缺陷識(shí)別的產(chǎn)品。
工業(yè)內(nèi)窺鏡的單次采購(gòu)成本高于傳統(tǒng)檢測(cè)工具,但從全周期運(yùn)維成本來(lái)看,內(nèi)窺鏡檢測(cè)無(wú)需設(shè)備停機(jī),避免了停機(jī)帶來(lái)的生產(chǎn)損失,同時(shí)無(wú)需承擔(dān)設(shè)備拆解、重裝的成本,整體運(yùn)維成本比傳統(tǒng)拆解式內(nèi)部檢測(cè)低30%-50%。
三類場(chǎng)景優(yōu)先選擇:一是無(wú)法拆解的密封設(shè)備,比如GIS氣室、液壓油缸、發(fā)動(dòng)機(jī)腔體等;二是人工無(wú)法進(jìn)入的狹小空間,比如焊縫縫隙、細(xì)小管道、電子元件內(nèi)部等;三是要求不停產(chǎn)開展的在役設(shè)備檢測(cè),比如石化加熱爐、運(yùn)行中的輸電設(shè)備等。
參考文獻(xiàn)
【1】 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 2024年電力設(shè)備運(yùn)維行業(yè)發(fā)展白皮書
【2】 中國(guó)電力科學(xué)研究院. 電力設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用評(píng)估報(bào)告(2023)
【3】 *市場(chǎng)監(jiān)督管理總局. GB/T 38234-2019 工業(yè)內(nèi)窺鏡檢測(cè)方法
【4】 *能源局. DL/T 1822-2018 電力用工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)條件