工业领域核心设备的稳定运行是电力、石化、轨道交通等支柱产业安全生产的核心基础,运维检测环节的可靠性直接决定了产业运营的安全性与经济效益。内部检测作为设备运维的核心环节,常用的无损检测技术无需破坏设备结构即可完成缺陷排查,而工业内窥镜作为内窥镜检测的核心载体,是实现非拆解式设备内部检查的主流工具。据中国电力企业联合会2024年发布的《电力设备运维行业发展白皮书》统计,国内电力行业因设备内部缺陷未及时排查导致的非计划停运事件占总停运事件的37%【1】,当前国内已出台GB/T 38234-2019《工业内窥镜检测方法》、DL/T 1822-2018《电力用工业内窥镜技术条件》等多项标准规范相关检测行为。传统内部检测多采用设备拆解的方式,不仅需要长时间停机造成高额经济损失,部分狭小空间、密封腔体设备还存在无法拆解、人工检测可达性差的问题,漏检率可达15%以上。本文将围绕工业内窥镜的技术原理、标准规范、应用场景等内容展开,为B端、G端用户开展内窥镜检测、无损检测及设备内部检查工作提供参考。
工业内窥镜的核心技术逻辑是通过柔性或刚性探头深入设备内部,利用光学或电子成像系统将内部结构图像传导至外部显示终端,实现无需拆解设备的可视化内部检测,属于典型的目视类无损检测技术。当前主流产品分为光学内窥镜与电子内窥镜两大类别,光学内窥镜通过光纤传导光源与图像,抗干扰能力强,适合高温、高辐射的特殊场景使用;电子内窥镜通过探头前端的CCD/CMOS传感器采集图像,成像清晰度可达1080P及以上,支持图像存储、AI缺陷自动识别等拓展功能,是当前内窥镜检测的主流应用品类。两类产品均可在不破坏被测对象结构的前提下,完成各类密封腔体、狭小缝隙的设备内部检查,适配绝大多数工业场景的内部检测需求。
当前国内针对工业内窥镜的应用已形成覆盖多行业的标准体系,通用层面需符合GB/T 38234-2019《工业内窥镜检测方法》的基础要求,细分行业中,电力行业DL/T 1822-2018《电力用工业内窥镜技术条件》对产品的绝缘性能、耐温性能、检测精度作出了明确规定【3】【4】;石化行业SH/T 3548-2011《石油化工管式炉炉管检测技术规程》明确将内窥镜检测列为加热炉炉管内部腐蚀检测的*方法;轨道交通行业TB/T 3552-2019《轨道交通 车辆转向架检测方法》也将内窥镜检测纳入转向架焊缝设备内部检查的指定方法。应用数据层面,中国电力科学研究院2023年的检测技术评估报告显示,采用工业内窥镜开展的GIS设备内部检测,缺陷检出率比传统拆解检测法高22%,单次检测的时间成本降低70%,整体运维成本降低40%以上【2】。
当前常用的内部检测技术包含内窥镜检测、射线检测、超声检测、拆解检测等几大类,不同技术的适配场景存在明显差异。和射线检测相比,内窥镜检测无电离辐射,无需现场隔离,作业流程更简便,适合在役设备的现场快速检测;和超声检测相比,内窥镜检测可直接输出可视化的缺陷图像,无需人员解读波形数据,缺陷定性的准确率更高,且无需涂抹耦合剂,适配各类金属、非金属材质的内部检测需求;和传统拆解式设备内部检查相比,内窥镜检测无需拆解设备,避免了拆解过程中对设备的二次损伤,也无需长时间停机,适合连续生产型企业的运维需求。需要注意的是,内窥镜检测仅能检测视线可达的区域,对于被遮挡的缺陷需要结合其他无损检测技术开展联合检测,提升检测准确率。
当前国内市场的工业内窥镜产品主要分为进口和国产品牌两大阵营,进口品牌在超高温、超小探头等高端参数产品上技术积累较深,适合特殊极端场景的应用;国产品牌则针对国内电力、石化、轨道交通等行业的场景需求做了大量适配优化,比如适配电力带电作业的绝缘探头、适配石化防爆场景的防爆认证产品,同时采购成本比同参数进口产品低30%左右,售后响应效率更高,更适合国内B端生产企业、G端监管及运维单位的使用需求。康高特作为国内电力检测设备的核心供应商,可为用户提供适配电力各类场景的内窥镜检测配套方案,结合自有局放检测、红外检测等无损检测设备,形成多技术融合的内部检测整体解决方案。
工业内窥镜目前已在多个行业的内部检测场景实现规模化应用,典型案例包括三类:一是电网变电站GIS设备内部检测,2023年某省电力公司运维部门针对110kV变电站GIS设备开展年检,采用工业内窥镜开展内窥镜检测,无需拆解GIS气室,仅用2天*完成了全站12间隔GIS的设备内部检查,共检出触头氧化缺陷3处、杂质堆积缺陷2处,及时开展消缺后避免了可能出现的GIS击穿故障,预估减少直接经济损失近千万元。二是石化加热炉炉管无损检测,2024年某沿海炼化厂针对常压加热炉开展运维检测,采用耐120℃高温的工业内窥镜开展炉管内部检测,无需停炉降温,仅用3天*完成了全部216根炉管的内部检测,检出腐蚀减薄缺陷7处,避免了炉管泄漏导致的安全生产事故。三是轨道交通列车转向架设备内部检查,2023年某地铁运营公司针对运营满10年的列车开展转向架焊缝排查,采用探头直径3.9mm的工业内窥镜开展内窥镜检测,无需拆解转向架结构,即可深入焊缝缝隙开展无损检测,共检出未熔合缺陷2处,及时更换部件后保障了列车运营安全。
不同行业的检测需符合对应行业标准,电力行业需符合DL/T 1822-2018的技术要求,出具的检测报告需具备CMA认证资质,G端采购项目通常要求供应商具备相关无损检测服务资质,产品需通过对应行业的防爆、绝缘等专项认证。
首先要匹配应用场景,比如高温场景优先选择耐温等级符合要求的产品,狭小缝隙场景优先选择小直径探头,其次要关注探头弯曲角度、成像清晰度、续航时间、存储功能等参数,如有智能化需求可选择支持AI缺陷识别的产品。
工业内窥镜的单次采购成本高于传统检测工具,但从全周期运维成本来看,内窥镜检测无需设备停机,避免了停机带来的生产损失,同时无需承担设备拆解、重装的成本,整体运维成本比传统拆解式内部检测低30%-50%。
三类场景优先选择:一是无法拆解的密封设备,比如GIS气室、液压油缸、发动机腔体等;二是人工无法进入的狭小空间,比如焊缝缝隙、细小管道、电子元件内部等;三是要求不停产开展的在役设备检测,比如石化加热炉、运行中的输电设备等。
参考文献
【1】 中国电力企业联合会. 2024年电力设备运维行业发展白皮书
【2】 中国电力科学研究院. 电力设备无损检测技术应用评估报告(2023)
【3】 *市场监督管理总局. GB/T 38234-2019 工业内窥镜检测方法
【4】 *能源局. DL/T 1822-2018 电力用工业内窥镜技术条件