壓力管道無損檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

呂圓（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院， 江蘇 南京 210036）

壓力管道無損檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

呂圓（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院， 江蘇 南京 210036）

隨著壓力管道事故的頻繁發(fā)生，逐漸引起社會(huì)各界的關(guān)注。無損檢測技術(shù)是應(yīng)用于壓力管道探測中的一項(xiàng)重要技術(shù)，具有非破壞性和檢測全面性的特點(diǎn)，在預(yù)防管道設(shè)備事故發(fā)生和提高設(shè)備運(yùn)行安全性中發(fā)揮重要作用。本文從闡述相關(guān)概念出發(fā)，分析了無損檢測技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用以及其在壓力管道檢測中的應(yīng)用，旨在為推動(dòng)我國壓力管道檢測無損傷技術(shù)的向前發(fā)展提供建議。

壓力管道；無損檢測技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1 無損檢測技術(shù)

無損檢測技術(shù)是在對測量對象的質(zhì)量和性能不損害的前提下，利用物體發(fā)光、聲、電、磁等性能對被測試物體的物理狀態(tài)進(jìn)行檢測，確定缺陷位置、缺陷大小以及數(shù)量等信息的技術(shù)［1］。該技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)檢測技術(shù)，具有鮮明特點(diǎn)：其一，非破壞性，被檢測的物品的質(zhì)量和使用性能不受損壞，這是無損探測的最基本的特點(diǎn)，也是得以廣泛應(yīng)用的原因之一；其二，全面性，為確保被測物品的性能不受影響，在測試前要對物體進(jìn)行100%全面性的檢測。

2 無損檢測方法的發(fā)展與應(yīng)用

（1）射線探傷 射線探傷技術(shù)利用的是射線可以穿透探測物體的特性來探測所測量物體的缺陷的方法。射線探傷方法包含：照相法、屏幕觀察法、X射線法等方法，但最常用的探傷方法是照相法，其工作原理為：由于存在內(nèi)部缺陷的材料對射線的吸收能力較差，照相底片感光度大，因而可以通過照相底片的感光度的大小鑒別被測物體的內(nèi)部缺陷的大小和外形。

（2）超聲波探傷 超聲波探傷技術(shù)的基本原理為：在交流電的作用下使內(nèi)部晶片出發(fā)0.6-5MH的超聲波，并根據(jù)超聲波在物體界面上折射回的性能探測物體內(nèi)部的損傷。由于超聲波在均一介質(zhì)中沿直線傳播，且速度恒定不變，當(dāng)遇到物體的分界面時(shí)發(fā)生折射和反射，因此，如果超聲波遇到雜質(zhì)、氣孔等內(nèi)部缺陷時(shí)就會(huì)反射，反射回的信號(hào)被儀器接收就可以找到內(nèi)部缺陷的信息。超聲波探傷過程中，通常采用當(dāng)量法對鋼板、鍛件以及焊縫的缺陷的形成原因進(jìn)行分析。目前，超聲波探傷技術(shù)精度還不夠精確，其測量得到的當(dāng)量尺寸并不是缺陷的真實(shí)尺寸。

（3）磁粉探傷 由于磁性物體被置于磁場中磁化之后，會(huì)在表面的缺陷處漏磁，磁粉探傷技術(shù)就是利用缺陷處的漏磁現(xiàn)場來探測物體損傷的［2］。對材質(zhì)均勻的物體來說，磁力線均勻分布，當(dāng)物體的表面有氣孔、裂紋和雜質(zhì)等缺陷時(shí)，磁力線非均勻分布，且有很大的磁阻力，不易穿過物體，根據(jù)磁力線在缺陷處產(chǎn)生彎折的現(xiàn)象來判斷缺陷的存在。此外，被檢測物體要同時(shí)進(jìn)行縱向磁化和橫向磁化，以保證對其進(jìn)行360℃全方位的缺陷探測，在探測過程中還要留意材料的晶粒不均勻等假缺陷的現(xiàn)象。

（4）滲透探傷 利用材料本身具有滲透能力這一性能對材料缺陷進(jìn)行檢測的方法是滲透探傷。滲透擦傷通常有染色法和熒光法兩種方法。染色法是將被測物體的表面涂上熒光滲透液，一定時(shí)間后將滲透液洗凈，用紫外線燈照射被測物體表面，缺陷位置在紫外線燈光的照射下發(fā)生熒光反應(yīng)，進(jìn)而觀察缺陷的特征。染色法的探傷原理與熒光法相同，但其滲透液是染色染料，在日光或白光的條件下可以觀察缺陷特征。滲透探傷的主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，費(fèi)用低廉，靈敏度高、測量結(jié)果直觀，被測試物體不受化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的限制。

3 無損檢測技術(shù)具體應(yīng)用的內(nèi)容

無損檢測技術(shù)通常應(yīng)用于壓力管道的表面無損探測、內(nèi)部無損探測、缺陷高度的檢驗(yàn)等方面。

（1）表面無損探測 表面無損探測具體的檢測內(nèi)容主要包括：檢測是否有裂紋、氣孔等可疑缺陷的發(fā)生；被測物體內(nèi)表面的焊縫處是否有裂紋、氣孔等缺陷；管道焊縫的修磨和咬邊位置是否有裂紋、氣孔等缺陷的發(fā)生；需補(bǔ)焊的位置是否有裂紋、氣孔等缺陷；處于腐蝕、潮濕等環(huán)境中的壓力管道的表面無損探測。

（2）內(nèi)部無損探測 內(nèi)部無損探測的主要工作內(nèi)容為：制造、安裝中的被測量物體的內(nèi)部是否有氣孔、裂紋和雜質(zhì)等缺陷；表面檢測中檢測出的有裂紋的焊接接頭處是否有夾渣、氣孔和裂紋等缺陷；咬邊、錯(cuò)邊較嚴(yán)重的焊接接頭處是否有夾渣、氣孔和裂紋等缺陷的發(fā)生；壓縮機(jī)、泵的焊接處是否有氣孔和裂紋等缺陷的發(fā)生；用戶和檢修人員認(rèn)為存在安全隱患的位置。

（3）缺陷高度檢測 根據(jù)缺陷高度檢測的標(biāo)準(zhǔn)，對壓力管道的高度缺陷進(jìn)行測定，以此對缺陷的可靠度進(jìn)行評(píng)價(jià)。我國在壓力管道的缺陷高度的檢測上開展了大量的試驗(yàn)，主要運(yùn)用的方法是衍射波法、最大回波法和6dB法。最大回波法主要針對缺陷的端部反射的回波幅度進(jìn)行測定，但會(huì)有找不到端點(diǎn)的問題；衍射波法主要針對缺陷端點(diǎn)處波的衍射現(xiàn)象進(jìn)行評(píng)估分析，得出缺陷的大小范圍的方法。此方法也存在端點(diǎn)找不到以及回波不清晰的情況發(fā)性；6dB法主要針對缺陷的寬度和長度進(jìn)行測定，其主要的缺點(diǎn)是精度不高，但應(yīng)用范圍廣、操作簡便，是一種較為普遍的缺陷高度的檢測方法。

4 結(jié)語

根據(jù)工件極限壽命設(shè)計(jì)上普遍應(yīng)用斷裂力學(xué)原理，不但要求無損傷檢測人員能夠提供缺陷的具體尺寸、類型等基本信息，還要求測量人員會(huì)測傷、探傷，對被測物體進(jìn)行壽命和檢修周期的評(píng)估。因此，無損檢測技術(shù)對探測設(shè)備和相關(guān)操作人員的要求也越來越高。不論是無損探測、探傷還是評(píng)價(jià)，都可以從被檢測物體的檢測結(jié)果中進(jìn)行缺陷原因分析和對策查找，為事后生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程的改善、產(chǎn)品安全和品質(zhì)的提升提供高效、便捷的方法。

［1］王德強(qiáng).淺談壓力管道的無損探測技術(shù)［J］.商品與質(zhì)量，房地產(chǎn)研究，2014，（7）：294.

［2］宋玉霞.壓力容器無損探測技術(shù)探討［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（7）：20.