麻國棟 屈剛 常英魁 齊孝杰

海洋工程技術(shù)服務(wù)分公司 天津 300450

1 無損檢測(cè)技術(shù)概述

1.1 概念

無損檢測(cè)方式顧名思義就是指在不破壞檢測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)完整性的前提下，對(duì)其結(jié)構(gòu)性能和功能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的方式。在實(shí)際檢測(cè)期間，常用三種手段（MT、ET、PT）檢測(cè)目標(biāo)的表面缺陷，對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的深處與內(nèi)部的檢測(cè)一般采用UT與RT兩種方法。通過這種技術(shù)，能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象存在的缺陷類型、位置、特點(diǎn)等信息進(jìn)行分析，并且能夠?qū)ζ湓斐傻挠绊戇M(jìn)行評(píng)估和檢驗(yàn)。

無損檢測(cè)方式就是利用材料組織性能結(jié)構(gòu)在焊接過程中發(fā)現(xiàn)物理量的變化的特點(diǎn)，從而反應(yīng)出被測(cè)對(duì)象結(jié)構(gòu)和性能方面存在的缺陷類型。其技術(shù)的可靠性和可操作性與被測(cè)對(duì)象的材料性能、形狀尺寸等結(jié)構(gòu)都有很大的關(guān)系，檢測(cè)到的物理量信息同時(shí)還會(huì)受到人為操作、環(huán)境因素、儀器設(shè)備等干擾因素的影響。所以，在實(shí)際檢測(cè)過程中，通常會(huì)提取多個(gè)物理量進(jìn)行分析研究，盡可能的提高分析結(jié)果的可靠性，最后綜合對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析判斷。目前所采用的技術(shù)中，按所選用的物理量進(jìn)行分類主要包括輻射法、聲學(xué)法、電磁法及其他方法四大部分。

1.2 應(yīng)用原則

（1）質(zhì)量評(píng)定。無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用目的是對(duì)設(shè)備的具體故障點(diǎn)進(jìn)行比較準(zhǔn)確的確定。在檢測(cè)過程中，主要是針對(duì)被測(cè)物體表面或者內(nèi)部存在缺陷的地方進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)物體的成分、化學(xué)原理等質(zhì)量內(nèi)容進(jìn)行評(píng)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)的科學(xué)控制，使生產(chǎn)工藝更符合使用需要，是提高產(chǎn)品質(zhì)量的有利保障。

（2）壽命評(píng)定。壽命一般與物體的使用時(shí)長有直接關(guān)系，壽命評(píng)定就是利用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)被測(cè)物體的安全性進(jìn)行分析，也就是對(duì)被測(cè)物體能夠使用的最長時(shí)長進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)通過檢測(cè)確定被測(cè)物體哪些地方存在不足，以便在后期的使用中采取有效的方法延長使用期限，針對(duì)被測(cè)物的故障進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)修復(fù)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

2 石油管道內(nèi)缺陷無損檢測(cè)技術(shù)

2.1 漏磁無損檢測(cè)

針對(duì)漏磁監(jiān)測(cè)技術(shù)來進(jìn)行分析，其主要是運(yùn)用在高磁導(dǎo)性材料之上。那么在檢測(cè)的過程之中，管道內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)磁化的現(xiàn)象，在檢測(cè)之中管道內(nèi)部發(fā)生腐蝕或者是損壞的情況，磁通量就會(huì)在管道內(nèi)部流出，隨即就會(huì)被傳感器檢測(cè)出來。所流出的磁通量，實(shí)質(zhì)上就是家奴磁場(chǎng)的飽和度函數(shù)，其主要決定這管道的大小與厚度。在剛性材料管道檢測(cè)的過程之中，管道內(nèi)部并未出現(xiàn)缺陷的時(shí)候，磁通量基本上是會(huì)經(jīng)過磁力線分布均勻；在其內(nèi)部出現(xiàn)缺陷的時(shí)候，磁力線出現(xiàn)變化，所流出的鋼管表層，相應(yīng)的在分析檢測(cè)結(jié)果之后得到信息。

2.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)對(duì)石油管道進(jìn)行無損檢測(cè)，一般利用其材料以及缺陷聲學(xué)性能不同，對(duì)超聲波傳播的波形反射狀況與穿透的能量異同來測(cè)試材料內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。脈沖反射法通過縱波來進(jìn)行垂直探傷，橫波用來斜射探傷。超聲波檢測(cè)是利用超聲波本身的特性，在傳播過程中逐漸減弱，在碰到組織界面時(shí)發(fā)生反射，從而對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行無損檢測(cè)分析的方法。同理，超聲波脈沖回波法等都屬于此種類方法的衍生技術(shù)范圍之內(nèi)。通過對(duì)穿透被測(cè)對(duì)象的波形圖信息進(jìn)行分析比較，從而判斷缺陷存在的位置和類型信息。

2.3 脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)

針對(duì)先前較為傳統(tǒng)的渦流檢測(cè)而言，其主要運(yùn)用正弦波信號(hào)來激勵(lì)驅(qū)動(dòng)線圈，從而使得驅(qū)動(dòng)線圈和傳感器線圈之間發(fā)生阻抗。這與傳統(tǒng)的渦流技術(shù)檢測(cè)來進(jìn)行對(duì)比分析，脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用寬波來將探測(cè)器的驅(qū)動(dòng)線圈激發(fā)出來，脈沖信號(hào)會(huì)直接性的影響到其表明，從而全方位分析信號(hào)。脈沖渦流信號(hào)，這是一類最新型化的無損探測(cè)技術(shù)。

2.4 滲透檢測(cè)

基本操作步驟是：先將待檢測(cè)的石油管道進(jìn)行清潔處理，然后用熒光染料在管道表面進(jìn)行一次均勻的涂刷。如果管道表面有裂縫，在毛細(xì)管的作用下，熒光染料會(huì)滲透到裂縫中。涂刷結(jié)束后靜置5-10min，沖洗掉熒光染料。最后，用噴霧器將顯相劑均勻的噴涂到管道表面，用紫外線燈照射。裂縫部位中的熒光染料由于無法被沖洗，在紫外線燈光下會(huì)呈現(xiàn)出特別的顏色，從而可以判定管道表面裂縫的存在。

滲透法無損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是可以檢測(cè)不同材質(zhì)的管道，包括金屬、非金屬等，并且操作比較方便。缺點(diǎn)是只能檢測(cè)管道外表面裂縫，對(duì)于管道內(nèi)壁或內(nèi)部裂縫則不能檢測(cè)出來。

2.5 射線照相類檢測(cè)技術(shù)

射線檢驗(yàn)技術(shù)通常檢測(cè)石油管道的焊縫出現(xiàn)缺陷。當(dāng)射線穿過物質(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)各種材料的石油管道都表現(xiàn)出了相同的無損檢驗(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)常用在石油管道的檢測(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)，可以保存很長時(shí)間。不過該檢測(cè)不適合檢測(cè)管壁厚的石油管道，并且檢測(cè)成本比較高，檢驗(yàn)速度很慢，還會(huì)傷害人體。

總之，因?yàn)槭凸艿缆癫卦谝粋€(gè)分布不均的土地，土壤環(huán)境相對(duì)繁雜，管道在具體運(yùn)用過程之中的溫度與壓力標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)發(fā)生變化，對(duì)于各類檢測(cè)方式，其自身的抵御程度也不一。目前所處的形勢(shì)，來將管道內(nèi)的缺陷無損檢測(cè)技術(shù)實(shí)施更加深入的分析與研究，進(jìn)而推動(dòng)該行業(yè)在后續(xù)發(fā)展過程之中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由此可見，本文的研究也就顯得十分的有意義。