王新梅

（新疆克拉瑪依市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)所，新疆 克拉瑪依 834000）

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

王新梅

（新疆克拉瑪依市特種設(shè)備安全檢驗(yàn)所，新疆 克拉瑪依 834000）

隨著基礎(chǔ)工程建設(shè)項(xiàng)目逐漸增多，近年來(lái)壓力管道的鋪設(shè)項(xiàng)目與日俱增，但是諸多因素導(dǎo)致壓力管道經(jīng)常性出現(xiàn)安全事故，逐漸引起重視。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展并在壓力管道檢測(cè)中得到有效的應(yīng)用。其具有很多的優(yōu)點(diǎn)，諸如不具破壞性、檢測(cè)較為全面、有助于提高壓力管道運(yùn)行的安全性。本文在對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概念進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析現(xiàn)狀下的幾種常用壓力管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，并對(duì)壓力管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行探究。

壓力管道；無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；應(yīng)用

壓力管道主要是指承受內(nèi)壓以及外壓的管狀設(shè)備。壓力管道是管道設(shè)備中尤為重要的一部分，主要由管子、管件、法蘭、螺栓連接、墊片、閥門、其他組成件或受壓部件和支承件組成的裝配總成。近年來(lái)，我國(guó)壓力管道安全事故時(shí)有發(fā)生，不利于工程建設(shè)發(fā)展，為此有必要對(duì)壓力管道進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)，從而使得壓力管道設(shè)備的安全運(yùn)行得到有效的保障?，F(xiàn)階段，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力管道中的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其具有諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠有效預(yù)防管道設(shè)備安全事故的發(fā)生，有助于管道設(shè)備的運(yùn)行的安全性的提高。鑒于此，本文對(duì)壓力管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入探究。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

無(wú)損檢測(cè)是指在不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能、內(nèi)部組織的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)和缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法 。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要具有兩方面的特點(diǎn)。其一是不具有破壞性，在檢測(cè)時(shí)不會(huì)對(duì)被檢對(duì)象的質(zhì)量以及使用性能造成損壞，由這一特點(diǎn)的存在，使得無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在壓力管道檢測(cè)中得到有效的推廣使用；其二是全面性，在被檢測(cè)對(duì)象質(zhì)量以及性能不遭受破壞的基礎(chǔ)上，對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行全面的檢測(cè)，有效保證檢測(cè)質(zhì)量，有利于保障管道設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 現(xiàn)狀下的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)分析及應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)壓力管道事故時(shí)常發(fā)生，迫切需要對(duì)壓力管道進(jìn)行規(guī)范化的管理，2015年《中國(guó)特種設(shè)備安全法》頒布，使得壓力管道的管理有法可依。為防止壓力管道的失效，有必要對(duì)壓力管道進(jìn)行有效的檢驗(yàn)檢測(cè)，傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)方法近來(lái)已被廣泛的應(yīng)用在壓力管道的元件制造、壓力管道安裝、在用壓力管道的檢驗(yàn)過(guò)程中。隨著我過(guò)基礎(chǔ)制造業(yè)的發(fā)展，很多新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不斷的發(fā)展和成熟?？偨Y(jié)起來(lái)，現(xiàn)狀下無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有以下幾種。

2.1 射線檢測(cè)技術(shù)

射線檢測(cè)技術(shù)主要是利用檢測(cè)射線的穿透性，檢驗(yàn)管道表面、內(nèi)部質(zhì)量是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。常用的射線檢測(cè)技術(shù)可分分為三種：第一種是射線照相檢測(cè)法，常用于管道安裝、在用壓力管道的焊縫檢測(cè)；第二種是觀察檢測(cè)法；第三種是電視檢測(cè)法，常用于管道元件的制造無(wú)損檢測(cè)。

2.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)主要利用超聲波遇到分界面將會(huì)發(fā)生折射以及反射現(xiàn)象，同時(shí)通過(guò)儀器設(shè)備信號(hào)接收器將反射的信號(hào)加以放大并接收，對(duì)接收到的信號(hào)加以分析，從而查找出管道內(nèi)部存在缺陷的信息。常用于壓力管道的焊縫內(nèi)部缺陷檢測(cè)。從技術(shù)操作性上來(lái)看，超聲波檢測(cè)技術(shù)的操作難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于射線檢測(cè)技術(shù)，復(fù)雜性較強(qiáng)。

2.3 磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)將鐵磁性管道設(shè)備進(jìn)行磁化，從而在管道表面、近表面不連續(xù)處產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在管道表面的磁粉，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度等。判斷出管道設(shè)備是否存在缺陷。常用于壓力管道的焊縫表面、近表面缺陷檢測(cè)。在利用磁粉探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要將檢測(cè)管道同時(shí)加以縱向磁化以及橫向磁化，才能有效保障全方位的探檢測(cè)。

2.4 滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)在壓力管道被檢表面施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，滲透液滲入到表面開(kāi)口缺陷中，清除的多余的滲透液后，再施涂顯象劑將滲入的滲透液吸出到被檢表面，形成缺陷顯示，從而檢測(cè)出管道設(shè)備表面開(kāi)口缺陷。壓力管道的滲透檢測(cè)不需要大型的設(shè)備，一般可不用水、電。檢測(cè)靈敏度比磁粉檢測(cè)技術(shù)低，但是與射線檢測(cè)或超聲波檢測(cè)相比，滲透檢測(cè)技術(shù)的靈敏度還是很高的，至少要高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

2.5 渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)讓壓力管道中產(chǎn)生渦電流，然后對(duì)渦電流具體變化情況進(jìn)行檢測(cè)，從而得到壓力管道內(nèi)部缺陷情況。渦流檢測(cè)技術(shù)常用來(lái)檢測(cè)壓力管道的管材、棒材、管道內(nèi)壁的腐蝕程度等以及對(duì)壓力管道近表面及表面缺陷的精確檢測(cè)中，其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)自動(dòng)化程度高、檢測(cè)速度快、成本低，便于操作。

2.6 TOFD衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)

TOFD衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)技術(shù)是利用管道設(shè)備中缺陷端點(diǎn)衍射波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)定缺陷尺寸的一種超聲波檢測(cè)方法，其結(jié)構(gòu)通常采用雙探頭一發(fā)一收。近年來(lái)由于其較高的缺陷檢出率和檢測(cè)精度，在國(guó)內(nèi)較多的應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作，包括壓力管道的安裝制造檢測(cè)和在用壓力管道的檢測(cè)工作。2015年頒布的標(biāo)準(zhǔn)NB/T47013-2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》新增了此檢測(cè)方法的有關(guān)內(nèi)容，為TOFD檢測(cè)工作提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

2.7 超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)

超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是根據(jù)設(shè)定的延遲法則激發(fā)相控陣探頭各個(gè)獨(dú)立陣元，合成聲束，再按一定的接收法則采集超聲信號(hào)并以圖像的方式顯示壓力管道內(nèi)部狀態(tài)的超聲檢測(cè)技術(shù)。

與傳統(tǒng)超聲波檢測(cè)相比，可實(shí)現(xiàn)高速、全方位和多角度檢測(cè)。目前，已逐步應(yīng)用在石油天然氣管道環(huán)焊縫的檢測(cè)（如：小徑管對(duì)接接頭，換熱管管帽焊縫等）、管形焊縫檢測(cè)和管材檢測(cè)等。

2.8 超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)

超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)是采用蘭姆波對(duì)壓力管道中存在的缺陷進(jìn)行長(zhǎng)距離的檢測(cè)。可分為低頻導(dǎo)波檢測(cè)、高頻導(dǎo)波檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。常應(yīng)用于檢測(cè)壓力管道的的焊接接頭內(nèi)部缺陷，管道的內(nèi)外表面缺陷、管材缺陷等，且能夠快速有效的檢測(cè)出管道內(nèi)部的大面積腐蝕缺陷。

2.9 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)是一種動(dòng)力學(xué)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)對(duì)壓力管道材料的聲發(fā)射信號(hào)的接收進(jìn)行分析和判定。如果被測(cè)的壓力管道中存在著活動(dòng)性的缺陷,由于受到外力的影響, 從壓力管道缺陷的地方釋放出瞬態(tài)彈性波,被傳感器接收后通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備對(duì)其進(jìn)行放大處理,然后通過(guò)計(jì)算處理,通過(guò)波形分析，對(duì)壓力管道中存在的缺陷地方進(jìn)行確定。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)?xì)微的線性缺陷進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)、實(shí)時(shí)的檢測(cè),有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的壓力管道存在的安全隱患。

2.10 漏磁檢測(cè)技術(shù)

漏磁檢測(cè)技術(shù)是利用鐵磁性壓力管道被磁化后，管道表面和近表面形成漏磁場(chǎng)，采用磁性傳感器檢測(cè)漏磁場(chǎng)，就可以得到缺陷的相關(guān)檢測(cè)信息。通常應(yīng)用在長(zhǎng)輸管道的在役檢測(cè)。

上述壓力管道的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程可以獨(dú)立應(yīng)用，但是一種檢測(cè)技術(shù)往往只能檢測(cè)部分缺陷，為了避免壓力管道檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中的漏檢現(xiàn)象，可以采用多種檢測(cè)技術(shù)相互配合使用。一些較新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用仍需要進(jìn)一步的完善研究,形成技術(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，為壓力管道的安全可靠檢測(cè)提供依據(jù)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，壓力管道安全事故的原因在于壓力管道存在缺陷沒(méi)有得到有效的處理。為此，有必要對(duì)壓力管道進(jìn)行全面檢驗(yàn)檢測(cè)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)逐漸應(yīng)用成熟，在壓力管道檢測(cè)中得到有效的推廣使用，使得壓力管道設(shè)備的安全運(yùn)行得到有效的保障。

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TQ055.81

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1671-0711（2017）05（下）-0177-02