分析壓力管道的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

王勝來(lái) 劉斌 池福源 李森 屈剛

海洋工程技術(shù)服務(wù)分公司 天津 300452

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)是指在不影響或破壞被測(cè)物體內(nèi)部組織和性能的前提下，利用化學(xué)和物理手段對(duì)被測(cè)零件的表面和內(nèi)部狀態(tài)、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)無(wú)檢測(cè)技術(shù)，可以知道被檢測(cè)對(duì)象的缺陷分布、尺寸、位置、形狀、數(shù)量、性質(zhì)和類(lèi)型。無(wú)損檢測(cè)有兩個(gè)主要特點(diǎn)。一是它不會(huì)因?yàn)樾阅芎唾|(zhì)量對(duì)被測(cè)零件造成損壞。正是由于這種特性，無(wú)損檢測(cè)才得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。二是無(wú)損檢測(cè)具有綜合性。在檢測(cè)時(shí)，可以保證被檢測(cè)對(duì)象的性能和質(zhì)量不受損壞，全面檢測(cè)被檢測(cè)構(gòu)件的表面和內(nèi)部問(wèn)題。因此，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)非常適合于管道設(shè)備等敏感設(shè)備的安全檢測(cè)，以保證管道的安全運(yùn)行。

2 無(wú)損檢測(cè)的原則

壓力管道檢測(cè)在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用中，必須滿(mǎn)足以下兩個(gè)工作標(biāo)準(zhǔn)，即質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)或使用壽命評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。(1)質(zhì)量評(píng)價(jià)：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要目的是在檢測(cè)工作中檢測(cè)出物體的表面或內(nèi)部缺陷，通過(guò)對(duì)物體質(zhì)量的評(píng)價(jià)使物體或技術(shù)的質(zhì)量得到更科學(xué)的控制。同時(shí)，本工作的開(kāi)展也將使對(duì)對(duì)象過(guò)程的要求和使用更加令人滿(mǎn)意，為科學(xué)合理的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。(2)生活評(píng)估：所謂的生活評(píng)估是使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)檢測(cè)和分析測(cè)量對(duì)象的安全,同時(shí)定期掌握的缺陷狀態(tài)測(cè)量對(duì)象的鏈接工作,這樣我們就可以根據(jù)實(shí)際對(duì)象的缺陷情況掌握以后使用的安全,和更準(zhǔn)確的法官對(duì)象需要修理和報(bào)廢時(shí),它提供了有效的幫助工作的正常運(yùn)行。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力管道檢驗(yàn)實(shí)踐中的應(yīng)用

（1）磁粉檢驗(yàn)技術(shù)。磁粉探傷技術(shù)是基于磁場(chǎng)在缺陷中的泄漏和磁粉在磁粉中的相互作用。壓力管鐵磁性材料磁化后，由于不一致，設(shè)備近表面的磁力線發(fā)生局部畸變，出現(xiàn)泄漏磁場(chǎng)。在適當(dāng)?shù)墓庹障?，吸附在管道表面的部分磁粉肉眼可?jiàn)。造成形狀、位置、嚴(yán)重程度和大小不一致的磁性標(biāo)記。磁粉探傷的優(yōu)點(diǎn)是可以直觀地看到缺陷的形狀、大小和位置，成本低，檢測(cè)速度快，污染少，靈敏度高，工藝簡(jiǎn)單。然而，它有很大的局限性。它只能檢測(cè)鐵磁性材料壓力管近表面和表面的位置缺陷，容易受到壓力管形狀的影響，導(dǎo)致顯示不相關(guān)。如果采用接觸法進(jìn)行磁化，壓力管表面容易產(chǎn)生電弧燒傷。

（2）超聲波檢測(cè)技術(shù)。超聲在管道的界面處遇到折射和反射，這一特性在管道安全檢測(cè)中得到了很好的應(yīng)用，形成了超聲檢測(cè)技術(shù)。在管道安全性能測(cè)試中，利用超聲波檢測(cè)技術(shù)使儀器接收到反射和折射的超聲波信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和分析，得到管道內(nèi)部存在的缺陷信息。超聲檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)壓力管道焊縫缺陷的常用方法。

（3）射線檢測(cè)技術(shù)。輻射檢測(cè)是根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象對(duì)穿透光線的不同吸收程度，檢測(cè)零件內(nèi)部缺陷的一種檢測(cè)方法。x射線、y射線和中子輻射主要應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用的輻射檢測(cè)技術(shù)，其中x射線檢測(cè)應(yīng)用最為廣泛。目前，計(jì)算機(jī)輔助成像、數(shù)字化和工業(yè)計(jì)算機(jī)層析射線探測(cè)技術(shù)的研究是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

（4）滲透檢驗(yàn)技術(shù)。滲透性測(cè)試技術(shù)是基于固體染料和液體在特定條件下發(fā)光的毛細(xì)管現(xiàn)象。在實(shí)際試驗(yàn)中，溶于熒光和有色染料的滲透劑已經(jīng)滲透到管道焊接的表面。因?yàn)槊?xì)管現(xiàn)象，滲透劑滲透到各種表面的開(kāi)孔缺陷，壓強(qiáng)管的焊接面沒(méi)有被去除。顯影液在干燥后加入滲透劑，而有缺陷的滲透劑回到管道焊接的表面，導(dǎo)致缺陷增大。在黑光或白光下，缺陷是黃色或紅色的?？梢匀庋劭吹饺毕莸姆植己托螤?。滲透測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備操作相對(duì)簡(jiǎn)單，并且可以直觀地識(shí)別缺點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于，壓力管的焊接面以下的問(wèn)題不能被檢測(cè)出，因而可以檢測(cè)表面開(kāi)口的缺陷，對(duì)壓力管進(jìn)行污染。

（5）渦流檢測(cè)技術(shù)。渦輪檢測(cè)技術(shù)可在壓力管中生成渦輪并檢測(cè)渦輪變化。由于管道內(nèi)部電流的變化，產(chǎn)生了壓力管內(nèi)部的缺陷。利用渦輪檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)壓力管材料，檢測(cè)管道內(nèi)部的腐蝕現(xiàn)象。也可以利用渦輪檢測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確地檢測(cè)壓力管金屬表面上的缺陷。與其它檢測(cè)技術(shù)相比，渦輪檢測(cè)技術(shù)具有自動(dòng)、檢測(cè)速度快、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

（6）聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)。聲音發(fā)射檢查技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)接收、分析和確定壓力管材料發(fā)出的聲音的發(fā)射信號(hào)，可確定壓力管表面和內(nèi)部缺陷。具體在外力作用下,所的彈性壓力管道缺陷的管道是瞬間的彈性波,該彈性波可以根據(jù)設(shè)備的傳感器根據(jù)收受那被擴(kuò)大,然后進(jìn)行分析處理。通過(guò)與對(duì)瞬時(shí)彈性波波形的分析進(jìn)行比較，確定了壓力管缺陷的具體位置。與其他檢查技術(shù)相比，聲音發(fā)射技術(shù)可以精確地檢測(cè)、確定缺陷，發(fā)現(xiàn)管道中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，降低管道維護(hù)成本，最大程度地保證壓力管的安全。

4 在線檢測(cè)中壓力管道新型無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

原來(lái)的非破壞檢查技術(shù)一般在出事后檢查缺陷位置，無(wú)法達(dá)到對(duì)壓力管線的有效性測(cè)試產(chǎn)生重大影響的壓力管線的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)和事先問(wèn)題診斷。新的非破壞檢查技術(shù)可以用在公司的壓力輸油管上，特別是在大規(guī)模的石油化學(xué)和電力產(chǎn)業(yè)。它可以及時(shí)和準(zhǔn)確地確認(rèn)壓力管線的缺陷位置，并且能準(zhǔn)確地識(shí)別監(jiān)控的必要性而無(wú)需關(guān)機(jī)。把焦點(diǎn)放在場(chǎng)所上，發(fā)現(xiàn)時(shí)間的問(wèn)題。這些新型的非破壞測(cè)試技術(shù)可以獨(dú)立使用，并且可以在測(cè)試期間相互結(jié)合。目前主要檢測(cè)方法是聲源檢測(cè)技術(shù)與磁內(nèi)存技術(shù)的組合。磁存儲(chǔ)器技術(shù)采用來(lái)監(jiān)視關(guān)鍵部件，然后用來(lái)檢測(cè)密鑰缺陷。

5 結(jié)語(yǔ)

壓力管道的安全問(wèn)題主要是由于管道本身的缺陷沒(méi)有得到及時(shí)有效的處理。因此，壓力管道的檢測(cè)已成為提高壓力管道運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵措施。在國(guó)內(nèi)技術(shù)不斷成熟和發(fā)展的同時(shí)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，具有壓力管道檢測(cè)應(yīng)用價(jià)值?？梢哉f(shuō)，壓力無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用已成為壓力管道安全運(yùn)行的重要保證。