压力管道无损检测技术及实践应用探讨

压力管道无损检测技术及实践应用探讨

姚勇

广东省特种设备检测研究院佛山检测院广东佛山528000

摘要:无损检测技术是指通过技术手段与设备,在不影响、不改变、不破坏被检测对象原有物理性能或者质量的前提下,对被检测对象自身所存在的问题、缺陷、损坏程度、损坏位置以及数量等作出分析,并将分析结果通过机器设备呈现出来的一种技术手段。本文主要对压力管道无损检测技术及实践应用进行分析与探讨,以供同仁参考。

关键词:压力管道;无损检测技术;实践应用

一、前言

近年来,随着我国城镇化建设的快速推进,大量的压力管道被广泛的予以应用,而压力管道的安全状况日益受到社会的关注,由于压力管道在长期运行中会受到多方面原因的影响从而带来安全隐患,甚至是严重的安全事故,所以压力管道的检验有着非常重要的作用和意义。而无损检测技术主要是利用物理的方法检测材料的内部缺陷和表面缺陷,并且不会破坏将要检测的物体,这项技术检测速度快,因此,采用压力管道无损检测技术和方法是维护管道安全的重要措施。基于此,本文主要对压力管道无损检测技术及实践应用进行分析与探讨,以供同仁参考。

二、压力管道无损检测技术的特点

无损检测技术的应用可以更好的发现管道表面存在的缺陷,提高压力管道的质量。无损检测技术之所以能被广泛应用在压力管道检测中,是因为该技术拥有其他检测技术所不具备的优势和特点。无损检测技术的特点是:第一,无损检测技术具有零破坏性,应用该技术对压力管道进行质量检测时,该技术不会给压力管道带来任何损害,这也是其他检测技术做不到的。第二,无损检测技术具有全面性。因为该技术的应用不会给管道的性能带来任何影响,所以检测人员可以使用该技术对压力管道进行全面检测。通常情况下,检测人员会选用射线检测技术和超声检测技术来检测压力管道的内部质量问题,磁粉检测技术和渗透检测技术主要用来检测压力管道外部是否存在质量问题。

三、压力管道的无损检测常用技术

无损检测是传统的检测技术之一,其原理通常是用射线、渗透、磁粉、超声和等方法来检测目标的内部和表面是否存在缺陷。

射线检测技术。射线检测技术是通过射线穿透被检测对象物体,利用射线的穿透性,来对被检对象管道的表面、内部或者焊接部位进行检测,以此来确定是否存在质量缺陷的一种检测方式。在射线检测技术中,常用的方法有射线照相检测法、屏幕观察检测法以及X射线法等。在实际操作中,又以射线照相检测法最为常用,其原理是利用射线的穿透性,在被测对象内部如果出现损伤缺陷时材料自身对射线的吸收性不同,通过对照相底片感光度的影响程度来鉴别出被测对象管道内部的缺陷大小以及位置形状。

(2)渗透检测技术。渗透检测技术是指在被测对象表面刷涂有色颜料或者荧光原料,利用材料自身的渗透性,对被检对象存在的缺陷进行检测的方法。渗透检测技术通常分为着色法与荧光法两种,着色法是指在被测对象表面刷图有色颜料以后,经过一段时间的渗透,再将表面颜料清理干净,在自然光或灯光的环境下,通过观察可以明显看到缺陷位置有着色颜料的显示。荧光法不同于着色法的根本在于渗透液是荧光渗透液,同样的作用原理,区别在于荧光法是需要在紫外线灯的作用下,缺陷部位渗透进的荧光剂会发生荧光反应,从而将缺陷位置及形状呈现出来,便于检测人员观察记录。渗透检测技术其优点在于施工简单,成本低,便于直观观察检测结果,且不会对被检对象管道造成结构与性能上的影响。

(3)磁粉检验技术。磁粉检测技术是以缺陷处的漏磁和磁粉中的磁相互作用为基础的。压力管铁磁材料磁化后,由于磁力线的不连续性,器件表面的磁力线局部变形,出现磁场泄漏,部分磁粉吸附在管道表面,在适当的光下肉眼可见磁迹,造成不一致的形状、位置、严重程度和尺寸。磁粉检测的优点是能直接看到缺陷的形状、尺寸、位置、成本低、检测速度快、污染小、灵敏度高、工艺简单。但其局限性很大,只能检测铁磁材料压力管道近表面和近表面的位置缺陷,容易受压力管形状的影响,从而出现不相关显示,如果采用接触法磁化压力管,则容易发生电弧烧伤。

(4)超声波技术。利用材料和缺陷的不同声学特性,对压力管道内部缺陷进行检测。对超声波的反射状态和穿透能量进行了检测。采用脉冲反射法进行纵波垂直探伤,斜向探伤采用横波法。脉冲反射法有两种方法:s波法和P波法.用超声波仪器的示波器屏幕来表示声波传播的时间,回波信号的振幅由纵坐标代表。在相同的均匀介质,所述脉搏波传播时间与声程正比例。所以,缺陷的位置可以根据出现在缺陷回波信号进行定位,并且该缺陷的位置可以由回波信号的位置来确定,缺陷的大小可以由回波的振幅来推断。该方法具有检测成本低、应用范围广、重量轻、操作方便、设备体积小、速度快等特点,不会对人体造成伤害。但也存在一些局限性,如发现体积缺陷的概率很低,不适用于压力管壁薄焊缝的检测等。

四、无损检测技术在压力管道安装过程中的实践应用探讨

管道原材料和焊接接头焊接时,进行的缺陷检查,其目的就是为了进行材料

和焊缝的质量评定。检查安装是否按规定的标准或设计要求进行施工,是否进行了相关检验,是否符合无损检测相关质量要求。如果达到质量要求,则可断定在有效期内使用时是可以避免事故的。

(1)管道安装过程中常见的缺陷。在压力管道安装过程中,管道接头法兰及管路配制多为现场焊接、安装。在焊接过程中由于受现场施工条件、下料、焊工的操作技术水平、焊接工艺参数选用等因索影响,往往存在不符台标准或设计技术要求的焊接缺陷,如咬边、夹渣、气孔、未焊透、裂纹等。缺陷的存在既减少了焊缝的有效截面,降低了焊缝强度,又影响产品的使用寿命及安全性。因此,必须加强管道安装过程中的检测。

(2)管道安装过程中的检测。管道安装过程中的检测方法比较多,实际检测中主要采用目视检查、射线探伤和渗透检查等。一是目视检查。目视检查适用于各种材质、管径的管道表面及焊缝表面缺陷、焊接外观几何尺寸的检查。常借助于一放大镜、千分卡尺等工具进行检查,主要检查管道及焊缝表面有无裂纹、白点、砂眼、气孔和夹渣等。在检盘前应消除工件焊缝表面飞溅物、氧化皮、凹坑、油漆及锈蚀等,否则会影响检查结果;二是焊缝内部质量射线探伤。射线探伤适用于各种材质的管道对接焊缝检测。射线探伤易于发现焊接内部不连续性以及与射线透照方向平行并具有一定宽度的体积型缺陷,如裂纹未焊透、气孔和夹渣,且可获得能保存较长时间的缺陷记录,因而在压力管道等重要部件焊缝内部缺陷检测中普遍应用;三是焊缝表面开口性缺陷质量的渗透检查。这种方法用于奥氏体不锈钢管径小于10MM高压管道的检查较多。由于高压管道材质为不锈钢且管径小、管壁薄,采用射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤均不适宜。

五、结语

总之,在我国压力管道的检验检测技术,虽然起步较晚但其整体的发展速度很快,随着科技的不断进步和提高。为了确保压力管道工程质量与降低后期维护成本,减少管道安全事故的发生,对于压力管道的质量检验工作必须加强重视。无损检测技术在高速发展的科技水平支持下也日益成熟起来,通过利用无损检测技术对压力管道的质量情况做出正确的分析,并对其后期运行情况作出预判,降低安全事故风险,从而有效保证管道工程正常运行。

参考文献:

[1]左艳青,郑耀民,李亚川,卫增光.压力管道无损检测技术及实践应用[J].通讯世界.2017(22)

[2]梁建活,李运泉.浅析压力管道无损检测技术及应用现状[J].仪器仪表标准化与计量.2018(03)

[3]沈大明.压力管道无损检测技术的发展现状和应用探讨[J].石化技术.2018(09)

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