壓力管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用探討

潘晨銀 李緒清 沈繼鵬 吳金凱

海洋石油工程股份有限公司 天津 300452

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對(duì)象使用性能的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)道橋工程的檢測(cè)，因?yàn)檫@項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)存在一定特殊性，應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)道橋結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的問(wèn)題，同時(shí)還有利于深入剖析建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部可能出現(xiàn)的問(wèn)題。在測(cè)量檢測(cè)過(guò)程中，技術(shù)人員可以綜合檢測(cè)道橋建筑的整體結(jié)構(gòu)、性能及尺寸等指標(biāo)，并對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析，以便于人們針對(duì)問(wèn)題的出現(xiàn)制定有效對(duì)策。現(xiàn)階段無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)出兩個(gè)特點(diǎn)，其一無(wú)損性，所謂無(wú)損性是指在不損害檢測(cè)對(duì)象的同時(shí)可以完成深入細(xì)致的檢測(cè)，其二為多學(xué)科性，該項(xiàng)技術(shù)中包含多學(xué)科的綜合運(yùn)用，如材料學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)及眾多先進(jìn)信息技術(shù)的學(xué)科知識(shí)等等。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在被檢對(duì)象使用性能不受影響的同時(shí)，可以測(cè)定被檢對(duì)象的相關(guān)物理量，進(jìn)而達(dá)到了解工程實(shí)際情況的目的，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為一種高新技術(shù)的產(chǎn)物，目前隨著物理學(xué)的發(fā)展，為在工程檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論技術(shù)，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，也為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供了現(xiàn)代化的測(cè)量工具。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

2.1 射線檢測(cè)技術(shù)

射線檢驗(yàn)技術(shù)通常檢測(cè)壓力管道的焊縫出現(xiàn)缺陷。當(dāng)射線穿過(guò)物質(zhì)時(shí)，它按一定的衰減規(guī)律衰減，能使部分物質(zhì)出現(xiàn)熒光現(xiàn)象與光化學(xué)現(xiàn)象。在射線到達(dá)膠片上以后，因?yàn)橛袩o(wú)缺陷部位的厚度或者密度的異同，射線在各個(gè)部位的衰減不一樣，所以射線穿過(guò)各個(gè)部位投射到膠片上效果不同，導(dǎo)致膠片感光效果不同，經(jīng)過(guò)暗室的處理以后就出現(xiàn)黑度不一樣。按照底片上不同的黑度，評(píng)片工作者借助觀片燈就可以判斷缺陷的狀況并做出質(zhì)量評(píng)價(jià)。射線檢驗(yàn)技術(shù)的適用性質(zhì)量較高，檢測(cè)各種材料的壓力管道都表現(xiàn)出了相同的無(wú)損檢驗(yàn)效果，同時(shí)其可以直觀的展示出缺陷的影像圖，來(lái)確定缺陷的定量與定性數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。此外，射線檢驗(yàn)也經(jīng)常用在壓力管道的檢測(cè)中對(duì)超聲檢驗(yàn)找到缺陷的進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以確定該缺陷的性質(zhì)，讓缺陷返修有證據(jù)可依，能直接得到檢驗(yàn)圖像，得到數(shù)據(jù)也十分精準(zhǔn)，可以保存很長(zhǎng)時(shí)間。不過(guò)該檢測(cè)不適合檢測(cè)管壁厚的壓力管道，并且檢測(cè)成本比較高，檢驗(yàn)速度很慢，還會(huì)傷害人體。

2.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)的應(yīng)用原理主要利用超聲波在不同傳播介質(zhì)中傳播速度不同和在不同質(zhì)界面上具有反射的特性，通過(guò)數(shù)據(jù)分析從而確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量，達(dá)到檢測(cè)管道結(jié)構(gòu)的目的。其具體操作為，由超聲發(fā)射裝置向結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)射超聲波，通過(guò)接收裝置接收反射或透射的超聲波，由技術(shù)人員利用專業(yè)設(shè)備分析回聲波的形態(tài)，因?yàn)槁暡ㄓ龅讲煌毕輹r(shí)會(huì)傳回不同的聲波形態(tài)，因此可以對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷定位。該項(xiàng)技術(shù)在壓力管道綜合檢測(cè)中獲得了非常好的效果，但是基于超聲波特殊性質(zhì)的影響，如果檢測(cè)過(guò)程中遇到了比較復(fù)雜的情況，將會(huì)干擾反射回的聲波，進(jìn)而出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確判斷的問(wèn)題，因此這一點(diǎn)應(yīng)引起檢測(cè)人員的注意。

2.3 磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)技術(shù)是在該方法中，在待檢測(cè)的管道上處理磁化，并且通過(guò)使用指示具有均勻材料的物體的均勻分布原理的磁力線，在管道的表面上或在表面附近發(fā)生磁泄漏現(xiàn)象。因此，磁粉檢測(cè)的實(shí)質(zhì)是利用漏磁對(duì)待檢管道的缺陷達(dá)到檢測(cè)目的。磁粉檢測(cè)技術(shù)通常用于檢測(cè)管道中的焊縫，并且當(dāng)進(jìn)行磁粉檢測(cè)時(shí)，它實(shí)現(xiàn)了一種將待檢測(cè)物體的縱向和橫向磁化相結(jié)合的方法，并且是一種測(cè)試共識(shí)T和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性保證了全面性。

2.4 滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)技術(shù)是指使用材料本身的透明度檢測(cè)有色顏料或熒光物質(zhì)刷到被測(cè)物體表面上的方式和被測(cè)物體的缺陷。入侵檢測(cè)方法通常分為著色和熒光兩種類型。著色方法是在對(duì)象表面上刷色染料的方法，并且在滲透時(shí)間過(guò)去之后，在自然光或光的環(huán)境下洗滌表面顏料。通過(guò)觀察，很明顯缺陷位置具有顏色色素沉著。熒光和顯色之間的根本區(qū)別在于滲透溶液是熒光滲透溶液和相同的作用原理，在紫外燈的作用下需要熒光，穿透缺陷部位的熒光劑具有熒光和反應(yīng)可以顯示位置缺陷的形狀和形狀，并且檢查員可以觀察并記錄缺陷的位置和形狀。該滲透檢測(cè)技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可直接觀察試驗(yàn)結(jié)果，不影響管道結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)對(duì)象的性能。

2.5 渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)技術(shù)是指通在特殊測(cè)試設(shè)備之后，測(cè)試在被測(cè)管道中產(chǎn)生渦流的原理。通過(guò)特殊裝置分析渦流的波動(dòng)，找出管道中的缺陷。在壓力管內(nèi)壁腐蝕試驗(yàn)中，通常采用渦流檢測(cè)技術(shù)，對(duì)管表面和表面附近進(jìn)行精確試驗(yàn)。與其他無(wú)損檢測(cè)方法相比，自動(dòng)化程度和檢測(cè)速度有很大優(yōu)勢(shì)。

3 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

原始的無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)一般是在發(fā)生問(wèn)題以后檢驗(yàn)缺陷部位，無(wú)法達(dá)到壓力管道實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與前期問(wèn)題診斷，這將嚴(yán)重影響到壓力管道的實(shí)效性檢測(cè)。新型的無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)在公司壓力管道，特別是在大型石化與電力行業(yè)中應(yīng)用，可以及時(shí)、準(zhǔn)確的早期檢驗(yàn)壓力管道缺陷的位置，能在不停機(jī)的狀況下可以準(zhǔn)確、及時(shí)的找出需要監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)位置，及時(shí)找出問(wèn)題。這幾種新型的無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)也可以獨(dú)立運(yùn)用，檢測(cè)期間能相互配合運(yùn)用?，F(xiàn)階段常采用主要檢測(cè)手段是聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)和磁記憶技術(shù)的結(jié)合，運(yùn)用磁記憶技術(shù)集中對(duì)重點(diǎn)部位監(jiān)控，接下來(lái)利用聲發(fā)射的技術(shù)檢測(cè)重點(diǎn)的缺陷。

4 結(jié)語(yǔ)

壓力管道安全問(wèn)題的主要原因是管道本身的缺陷未及時(shí)有效地解決。因此，壓力管道的檢測(cè)是提高壓力管道運(yùn)行質(zhì)量的重要手段。在國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟和發(fā)展的同時(shí)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)，具有壓力管道測(cè)試應(yīng)用的價(jià)值。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。