石油化工装置无损检测发展及方法探讨

石油化工装置无损检测发展及方法探讨

关键词:石油化工装置无损检测射线检测

1无损检测的发展

1.1焊缝超声检测标准的最新进展

国际上负责焊缝超声检测标准化的技术组织主要有:欧洲焊接标准化技术委员会焊缝检验分技术委员会超声工作组(CEN/TC121/SC5/WG2),国际焊接标准化技术委员会焊缝检验分技术委员会超声工作组(ISO/TC44/SC5/W2),ASTM无损检测技术委员会超声方法分技术委员会(E07.06)。除了传统的焊缝超声检测技术标准外,近年来,随着相控阵技术和衍射时差技术在焊缝无损检测中的应用,相应的标准也得到了发展。

2014年3月,ISO组织又批准了一个焊缝超声检测新项目:ISO/NP19285《焊缝超声检测相控阵技术验收标准》。2010年国家能源局发布的NB/T47013.10-2010(JB/T4730.10)《承压设备无损检测第10部分:衍射时差法超声检测》是新技术在焊缝超声检测标准上的首次应用,2015年4月,国家能源局又发布了2个修订标准:NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》(替代JB/T4730.3-2005)。NB/T47013.10-2015承压设备无损检测第10部分:衍射时差法超声检测[代替NB/T47013.10-2010(JB/T4730.10)],这两个标准将于2015年9月1日起实施。为了使中国的焊缝超声检测标准尽快与国际接轨,全国焊接标准化技术委员会焊接试验和检验分技术委员会已拟定了工作计划,依据ISO标准制定中国的相应的焊缝检测标准,使中国的焊缝超声检测标准实现系列化。

1.2无损检测技术的研究与开发

现如今,很大一部分无损检测技术的原理采用的某些物理效应。无损检测过程是首先通过探测信号携带物体内部信息,然后在接收信号中获取信息,最后得出结论。所以一定要有效重视两个方面:(1)怎样通过探测信号带出信息,(2)怎样从信号中获得信息。在信息科学中的不少成功经验都引入到无损检测之中;反之,在无损检测中其成功应用也会有效丰富信息科学的知识库。无损检测系统从传送信息的角度分析,包含电子线路、处理信息系统、检测对象以及传感系统三部分。对于检测设备,抓紧两头带中间,也即是提高传感系统和处理信号系统功能应成为主要研究方向。将无损检测与现代信息科学有效结合,造成无损检测出现飞跃性进步。

2常见的无损检测方法

2.1射线检测方法

采用射线检测方法,指的是通过各类型射线对材料投射性能及不同材料吸收、衰减射线的不同程度,使得底片感光成不同黑度的图像实行观察,射线检测已是一种可行性的、不可或缺的检测材料内部缺陷的方法,为很多工业部门所应用。X射线检测是一般常采用的方法,被检测物体透过射线时,根据有缺陷部分和无缺陷部分吸收射线能力不同进行判断,一般情况下是通过有缺陷部位的射线强度比无缺陷部位的高,所以利用对被检测物体的穿透射线强度差异,可以对被测物体中是否存在缺陷进行判断。

2.2超声检测法

在工业无损检测技术中,应用最广泛的技术之一就是超声检测技术,也是在无损检测领域中研究最活跃的技术。共阵法、投射法与脉冲反射法在超声检测中应用最多。

(1)共阵法应用的原理是共振,通过探头将超声波辐射至试件之后,利用不断调整声波的频率,从而积极改变其波长,当试件的厚度与整数倍声波半波长相当时,就会在试件中形成驻波,然后对超声波的频率和共振次数进行检测,最后计算试件的厚度。

(2)投射发是应用最早的一种超声检测技术。其机理是在试件的两个对立面分别放置发射探头与接收探头,按照超声波对试件进行穿透获得变化的能量,有效实施判断试件内部质量,如果试件内部无缺陷,当声波穿透试件后衰减小,那么获得较强的接收信号;若是试件内部有小的缺陷,声波部分在传播过程中被缺陷遮挡,使得其在缺陷之后产生了阴影,而接收探头只可以对微弱的信号有效接收;如果试件中缺陷面积大于声束截面,全部声束都会被缺陷遮挡,接收探头也就接收不到任何发射信号。

(3)脉冲反射法。它是目前应用最广的一种超声波检测方法。脉冲反射法是利用在试件内超声脉冲传播时,如果遭遇相差较大的声阻抗介质时,将会出现反射检测,利用一个探头当作发射和接收设备,将接收信号在探伤仪的荧光屏上显示,并且按照大小反射波、缺陷及底面有无和在基轴上的部位对缺陷的有无雨大小做进一步的有效判断。

2.3磁粉检测法

磁粉检测方法是指通过聚集磁粉体现铁磁性材料和其工件表面以及近表面缺陷的无损检测方法,结合缺陷的漏磁磁场强度与磁通密度之间的正比关系,试件的磁化强度和缺陷的位置、尺寸决定了其分布和强度,漏磁场强度越大,缺陷部位对磁粉越容易进行吸附,此外,内部缺陷的漏磁磁场要弱于缺陷的漏磁场,通过这一方法能够对缺陷的形状、大小有效显示,并且对缺陷性质积极确定。

进行磁粉检测时,被检工件需要被磁化,在磁化过程中,为获得较强的缺陷漏磁场,还要尽可能使工件内部的磁力线正交缺陷表面。

2.4渗透检测

渗透探伤是一种表面缺陷的探伤方法,具体在金属材料中应用,采取的是红色渗透液或者黄绿色的荧光渗透液,因为其润湿功能和毛细现象而渗入表面开口的缺陷,然后被吸附和显像,经过对缺陷图像痕迹的显示放大,导致可以通过肉眼对试件表面的开口缺陷积极查找。

3结语

无损检测技术是一门新兴的综合学科,它在对被检测对象不破坏或不损坏的基础上,通过分析材料内部异常结构或者存在缺陷引发的热、光等变化,进一步对各种工程材料、零部件、结构件等内部缺陷积极探测,并且准确评价缺陷的类型、性质变化。石油化工企业创造最佳经济效益的措施就是长期安全运行设备。在无损检测方法中射线检测技术可以快速辨别工艺中需要优化的问题,准确测量容器内固体与高粘度液体料位,迅速明确设备的内漏及检测装置内停留物料时间,对于解除装置故障,实现长期稳定运转发挥了重要意义。

参考文献

[1]魏伟胜.C射线故障诊断技术[J].石油化工,2012(1).

[2]魏伟胜,赵志学,鲍晓军.C射线衰减法测量混相密度[J].过程工程学报,2013(6):512-517.

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