科技日报记者 沈唯
漫漫冬日，全国多地开启供暖服务。为保障居民温暖过冬，记者注意到，多地供暖单位和检测部门，利用无损检测等技术，对供热管道进行检查。
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检测技术。应用该技术，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，降低我们身边的各种安全风险。”北京航空航天大学机械工程及自动化学院教授周正干说。
类型众多 各有所长
相较于传统的破坏性检测技术，无损检测技术能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。周正干告诉记者，随着无损检测技术的发展，越来越多过去不能检测的项目，现在能够得到有效评估，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，其遇到材料内部的缺陷就会反射回来。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，判断缺陷的位置、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、取向、埋深、性质等参量有综合优势，且需要用到的设备轻便，技术本身对人体及环境无害，可作现场检测。
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，它将改变物体对射线的衰减，引起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、裂纹及表面缺陷等，提供直观影像，便于工作人员分析和记录。”周正干补充说，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，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。而漏磁场吸附磁粉形成的磁痕，就能显示出缺陷的存在及具体形状。
“磁粉检测灵敏度高，操作简便，成本较低，能够在现场快速检测。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—2毫米，且不能确定缺陷的埋深和自身高度。”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中的方方面面。周正干举例：“比如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，减少管道爆炸和泄漏的风险，保障居民安全。
“大家熟悉的超声检测和射线检测，也已经成为现代医学检查的重要工具。”周正干说，比如孕妇在产检中做的“B超”，就是通过超声检测，查看胎儿发育情况和母体健康状况等，在早期发现潜在健康问题。
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，飞机的定期检查常应用超声检测、射线检测和磁粉检测等，检查飞机结构中的焊接接头、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。
随着科技不断进步，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已经成为各个领域的技术革命力量。无损检测技术也能与这些技术结合，尤其是在数据分析和缺陷识别方面。
“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，实时检测家电、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结合，则将使无损检测设备更加轻便，且能够实现远程监控和数据传输，减少对人工操作的依赖。“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、骨骼等部位的健康状况，提前发出潜在疾病预警。”周正干说。
