超声波无损检优势与应用情况如何？

超声无损检测应用领域广泛，且在部分工业场景不可替代。

与其他无损检测方法相比，超声波无损检测适用范围广，可对金属、非金属和复合材料等多种试件进行检测，同时具有检测深度大、缺陷定位较准确、灵敏度高、检测快捷、检测成本低、易于实现自动化、对人体无伤害等优点。根据《中国无损检测2025 科技发展战略》说明，“超声检测方法是目前使用最为广泛、应用最为深入的无损检测方法”。而在超声无损检测中，相控阵技术（PA）等科技创新方法不断涌现，并逐渐在工业领域、尤其是核工业与航空航天领域取得较多技术突破，成为无损检测行业主要技术发展趋势。

超声波无损检测的应用领域广泛，几乎覆盖了所有的工业领域，如特种设备、轨道交通、能源电力、钢铁冶金、航空航天、核电等，且随着新能源汽车产业的较快发展、电子制造等产业的持续迭代亦为行业带来发展新机遇。 同时更为重要的是，超声波无损检测在部分工业场景中具备较强的不可替代性。部分工业检测场景因法规强制要求或技术特性限制，必须采用超声波无损检测，如《固定式压力容器安全技术监察规程》明确要求当压力容器盛装高度危害介质、或在湿H2S 腐蚀环境中使用、亦或设计压力大于或等于 10MPa 的，且厚度大于或等于 12mm 的碳素钢和低合金钢钢板用于制造压力容器主要受压元件时，应当逐张进行超声检测；如空客 A350 的机身碳纤维复合材料需通过超声波C 扫（Cross-sectionalScan）发现潜在的粘结问题，确保产品合格率提升至95%以上。

1、超声无损检测是特种设备定期体检的主要技术手段之一。特种设备涉及人民群众生命财产安全，根据《中华人民共和国特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》（2009 年修订）等法律法规的规定，为预防特种设备事故，锅炉、压力容器、压力管道等特种设备使用单位应当进行定期检验；无损检测技术对于特种设备安全保障具有重要的意义及举足轻重的地位，被广泛用于特种设备的制造、安装、使用和报废的全寿命过程。据特种设备局统计数据，截至 2024 年年底，我国特种设备总量达 2294.18 万台，同比增长7.76%；其中锅炉 30.99 万台、压力容器 571.63 万台、电梯 1153.24 万台、起重机械304.81万台、客运索道 1168 条、大型游乐设施 2.54 万台（套）、场（厂）内专用机动车辆230.86万台。

超声相控阵技术是近年来发展起来的新型超声检测技术，其在特种设备领域的应用范围尚处于不断推广过程中，如 2024 年 12 月江苏省特种设备安全监督检验研究院联合南京航空航天大学的科研人员设计的管道内壁相控阵超声爬行机器人检测系统，对直径为159mm、壁厚为4.8mm的弯头管道和直径为 159mm、壁厚为 6mm 的直管进行了试验测试，为管道压力容器的安全检测提供了重要技术支持。承压设备超声相控阵检测行业标准《承压设备无损检测第15部分：相控阵超声检测》（NB/T-47013.15-2021）已于 2021 年 8 月正式实施，未来随着相关标准的实施推进，将有效促进超声相控阵检测在特种设备领域的应用发展。

2、超声无损检测被广泛应用于轨道交通安全保障领域。国家铁路建设一直是基础设施投资的重点方向；根据中国铁路出台的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，到 2035 年现代化铁路网率先建成，全国铁路网20 万公里左右，其中高铁7万公里左右；20 万人口以上城市实现铁路覆盖，其中 50 万人口以上城市高铁通达。经过二十多年的发展，对于运营安全、维护的需求快速增加，轨道交通行业形成了工程建设、装备制造和运营维保等三大产业集群，国家对铁路线路及列车安全检测的重视程度在不断提升；加上我国高铁2007 年开通至今已逾十年，车辆陆续进入大修里程，前期投用的一些关键部件集中进入疲劳期，为检测行业提供了良好的市场空间。

超声无损检测是铁路行业应用最普遍的检测方法，如《和谐系列动车组车轮超声波探伤规定》、《CRH 系列动车空心车轴超声波探伤工艺规程》等规定或规程都规定了相应的超声无损检测规定。针对轨道交通的运维维保，主要包括钢轨和列车车体超声检测；其中，钢轨超声检测主要包含了母材检测和钢轨焊缝检测，通过钢轨探伤车进行多通道超声无损检测；列车车体由于结构复杂，检测部位包含了对于车轴、轮对、空心轴、车轴轮座、车轮、曲轴、制动盘以及螺栓的超声波检测等。轨道交通的发展，将促进超声检测需求的增长。

3、超声或成为核电站常规无损检测更为稳定可靠的解决方案之一。由于核电自身的特殊性，核电运营方对核电站安全维护方面的日常检测质量和检测效率要求很高，以确保核安全为保障核电的安全运营。根据中核智库统计数据显示，截至2024年末，我国大陆并网运行的核电机组 58 台、较 2023 年末同比增长 5.5%，总装机容量6088万千瓦、同比增长 6.7%；同时，我国在建核电机组 27 台，总装机容量3230.9 万千瓦，2025年我国预计将新投运 5 台核电机组总装机 612 万千瓦的容量。 核电站由常规岛和核岛组成，其中压力容器、压力管道和管件部件都需要进行无损检测。2019 年，中广核发布阳江核电站在常规岛法定焊缝检测过程中的射线探伤将由相控阵超声检测技术取代，成为国内首家常规岛完全使用相控阵超声检测技术的核电站；2021年又使用相控阵超声检测技术对核电厂冷源系统衬胶管道粘接状态进行在役检测，有效解决目前核电厂面临的SEC 衬胶管道粘接质量无法检测的问题，进一步提升冷源系统衬胶管道的安全性。随着技术的发展，由于在役检测环境涉及高辐射、密闭空间等复杂环境，为了减少对人体的伤害，超声检测及超声自动化检测在核电应用上有望逐渐提高。

4、超声已经成为油气管道日常安全无损检测的常规应用。由于石油、天然气属于易燃易爆气体，在管网运输过程中存在泄漏的风险，需要定期对长输管线进行检验，检测范围包括环向对接焊缝、套筒焊缝、管道腐蚀、弯头腐蚀、法兰等。据中国经济网数据显示，截至 2024 年末、中国油气长输管道总里程已达19.5 万公里，而长输管道一般 12 米一道焊缝，山区每 1 千米大概有 100 多道焊缝；另外根据规划，到2025年，我国将形成横跨东西、纵贯南北、覆盖全国、联通海外的天然气“全国一张网”，并建成“五纵五横”的天然气干线管网格局，因此将对工业无损检测维持较高需求量。根据 2016 年 1 月国家能源局修订的《在役油气管道对接接头及多探头检测》，规定了采用超声相控阵对石油天然气在役管道的检测及质量评定要求，超声相控阵检查在管道对接接头等方面检测应用日趋成熟。