分析压力管道的无损检测技术

分析压力管道的无损检测技术

发表时间：2019-04-10T12:46:34.750Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第34期作者：魏相辉

[导读] 近年来由于各种压力管道事故的发生，相关部门对于管道工程质量的重视程度逐年增加

山东省特种设备检验研究院潍坊分院山东潍坊 261100

摘要：近年来由于各种压力管道事故的发生，相关部门对于管道工程质量的重视程度逐年增加，在整个地下管道工程中，压力管道是整个管道工程的重要组成部分。考虑到压力管道的特殊外部环境与出现问题后可能带来的严重影响，做好压力管道的检测检修工作势在必行。随着科技水平的不断提高，压力管道无损检测在技术层面得到了很大的发展，鉴于无损检测技术的各种优点，在日常管道工程的检测检修工作中，无损检测技术得到了广泛的应用。

关键词：压力管道；无损检测；在线检测

引言：

压力管道的无损检测技术是新型的技术之一，因其发展的时间比较短，就根据目前来言，压力管道应用无损检测技术还不够成熟，很多检测手段还有着许多弊端。所以维护管道安全应用的重要举措是运用压力管道无损检测技术与方法。笔者主要叙述了压力管道的无损检测技术，并根据其所具备的缺点和优点做一个简要的分析，以供该种管道的无损检测部门来参考与借鉴。

1 无损检测技术的应用原则

1.1质量评定

无损检测技术的应用目的是对设备的具体故障点进行比较准确的确定。在检测过程中，主要是针对被测物体表面或者内部存在缺陷的地方进行检测，然后对物体的成分、化学原理等质量内容进行评定，实现对产品质量和技术的科学控制，使生产工艺更符合使用需要，是提高产品质量的有利保障。

1.2寿命评定

寿命一般与物体的使用时长有直接关系，寿命评定就是利用无损检测技术对被测物体的安全性进行分析，也就是对被测物体能够使用的最长时长进行预测，同时通过检测确定被测物体哪些地方存在不足，以便在后期的使用中采取有效的方法延长使用期限，针对被测物的故障进行检测，及时修复，保证设备的正常运行。

2 无损检测技术概念及特点

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。无损检测技术是一种基于现代化设备与技术的检测手段，较传统检测手段来说具有明显的优势：首先在操作方面不具有破坏性，在进行无损检测时不需要对被检对象以及原有工程现状造成破坏，由于操作简单方便，使得无损检测方法在压力管道检测领域被广泛的推广与应用；其次，在检测范围上更具有全面性，基于先进的机器设备与现代化的技术，无损检测技术在对压力管道检测时，不需要破坏原有管道性能与质量的情况下，做到对管道整体进行全面的检测，确保检测结果的准确性，有效的保障提高了管道工程的安全性。

3 压力管道常用的无损检测技术

3.1磁粉检验技术

磁粉检验技术是以缺陷处磁场漏出和磁粉中的磁相互作用为基础的。压力管道的铁磁性材料被磁化以后，因为存在的不连贯性，使器材近表面磁力线与表面出现局部畸变从而出现漏磁场，吸附在该管道表面的部分磁粉，在恰当的光照下产生肉眼可见的一条磁痕，从而产生出不连贯的形状、位置、严重程度与大小。磁粉检验的优势是能直观的看到缺陷的形状、大小、位置，成本低、检测速度较快、污染少、灵敏度高、工艺简单。但它的局限性很大，只能测验到铁磁性材料制作的压力管道的近表面与表面的位置缺陷，且易受到压力管道的形状影响从而出现非相关性显示，如果运用触头法来磁化压力管道，极易出现电弧烧伤该表面。

3.2超声波技术

该技术对压力管道进行无损检测，一般利用其材料以及缺陷声学性能不同，对超声波传播的波形反射状况与穿透的能量异同来测试材料内部缺陷进行检测。脉冲反射法通过纵波来进行垂直探伤，横波用来斜射探伤。脉冲反射法有横波与纵波探伤两种方法。超声波仪器的示波屏用横坐标表示传播声波的时间，用纵坐标代表回波的信号幅度。同一均匀的介质，其脉冲波传播的时间和声程为正比。由此可根据出现缺陷回波的信号定位缺陷的位置；又可根据出现回波信号的位置来知道缺陷距离探测面的远近，达到缺陷定位；经过回波的幅度来推断缺陷的大小。这种方式具有以下特点：检测成本低、应用范围广、重量轻、实际操作方便、器材体积小、速度快等，并且不会损害人体。但也是有一定的局限性，例如：检测体积性缺陷的几率很低，不适合检测压力管道壁的焊缝较薄等。

3.3射线检验技术

射线检验技术通常检测压力管道的焊缝出现缺陷。当射线穿过物质时，它按一定的衰减规律衰减，能使部分物质出现荧光现象与光化学现象。在射线到达胶片上以后，因为有无缺陷部位的厚度或者密度的异同，射线在各个部位的衰减不一样，所以射线穿过各个部位投射到胶片上效果不同，导致胶片感光效果不同，经过暗室的处理以后就出现黑度不一样。按照底片上不同的黑度，评片工作者借助观片灯就可以判断缺陷的状况并做出质量评价。射线检验技术的适用性质量较高，检测各种材料的压力管道都表现出了相同的无损检验效果，同时其可以直观的展示出缺陷的影像图，来确定缺陷的定量与定性数据的完整性和真实性。此外，射线检验也经常用在压力管道的检测中对超声检验找到缺陷的进行复验，以确定该缺陷的性质，让缺陷返修有证据可依，能直接得到检验图像，得到数据也十分精准，可以保存很长时间。不过该检测不适合检测管壁厚的压力管道，并且检测成本比较高，检验速度很慢，还会伤害人体。

3.4涡流检测技术

涡流检测技术是指通过专用检测设备，被检对象管道内产生涡电流的原理，由于被测对象存在缺陷的原因，涡电流的表现形式会有与缺陷的存在发生变化，通过专用设备对涡电流的变化情况进行分析，进而得出被检对象管道内部所存在的缺陷情况。涡流检测技术通常用

于压力管道内壁腐蚀检测、管材表面及近表面的精度检测中，相比较于其他几种无损检测技术，在自动化程度上与检测速度方面都具有较大的优势。

3.5声发射检测技术

声发射检测技术是一种动力学检测技术，通过对压力管道材料的声发射信号进行接收并分析和判定，从而确定压力管道表面以及内部存在的缺陷。具体而言，就是在外力的作用下，压力管道有缺陷的地方会发出瞬间弹性波，这些瞬间弹性波被装置的传感器接收，并在相应设备的作用下将其放大，然后进行分析和处理，通过对瞬间弹性波波形的分析和比较，判定压力管道中缺陷的具体位置。与其他的检测技术相比，声发射技术能对细微缺陷进行精确的检测和判断，有助于及时发现管道中存在的潜在风险，降低管道维修成本，最大限度地保证压力管道的安全。

3.6超声相控阵检测

这项技术运用相控阵探头，通过延迟法则使相控阵探头阵元合成声束，根据接受法则采集其超声信号，以图像方式显示管道内部状态。相较于其他超声波技术，这项技术能够实现多角度、全方位、高速检测。如今这项技术已经被广泛应用于石油管道焊缝检测，如换热管焊缝、小径管接头、管材检测及管型焊缝的检测等。

结束语：

综上所述，由于现代化快速发展所带来的各种管道工程的增多，为了确保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。

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