压力管道无损检测技术及应用

压力管道无损检测技术及应用

摘要：压力管道的工作环境较为恶劣，管道内部长期处于高温、高压状态，

传输的物质多为易燃、易爆、有毒、腐蚀性物质。导致压力管道一旦发生安全事故，就会造成较严重的后果。无损检测能够发现压力管道的冶金缺陷、焊接缺陷、金属组织损伤等潜在安全隐患，为压力管道缺陷的评级提供依据，以便于验收人

员对压力管道的安全情况与使用寿命进行判断。基于此，本文将对压力管道无损

检测技术及应用进行分析。

关键词：压力管道；无损检测技术；应用

1 无损检测技术简介

压力管道是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备。其在生

活和生产活动中应用非常广泛，因此做好压力管道的日常维护更加重要，无损检

测技术是指在不被检测对象影响的情况下，能够保证检测对象的性能和结构完整，利用检测对象在结构上出现的异常情况，来反映该检测对象是否存在质量安全问题。无损检测也叫作非破坏性检测，就是要让检测对象的组织结构，不会影响其

他性能的改变，因此能够最大限度地保护检测对象的基本情况。无损检测技术，

一般采用电子或化学方面的现代化装备仪器，或者使用物理或化学的方法进行无

损检测，通过分析其表面和内部的结构，从中寻找异常情况，这是具有一定兼容

性的特征。被检测对象的状态和质量问题进行检测，能够充分反映出该检测对象

的质量是否存在问题，可以根据其位置、程度以及类型等内容进行信息反馈。无

损检测的过程不会对设备和检测对象造成损害，完成整个检测过程时，就会停止

对检测对象的检查。

2 压力管道检验中无损检测技术的应用

2.1 射线检测

射线检测法主要是利用X射线或其他放射性元素具有的较强放射线来穿透压

力管道，检测管道内部是否存在结构缺陷或功能缺陷，并以胶片记录检测结果。

射线检测法主要适用于焊接构件的对接接头和角接接头。射线检测法的优点是能

够通过胶片直观地看清楚质量缺陷的类型、数量、尺寸和位置。射线检测法的缺

点是检测速度较慢，而且X射线和放射性元素对人体有害，需要做好检测防护，

避免检测人员过度辐射。

2.2 全聚焦相控阵检测技术

全聚焦相控阵检测技术也是利用超声相控阵探头发射和采集超声信号，但是，在数据采集过程中，会对对信号逐个进行聚焦计算和平均处理，得到质量更高的

图像。全聚焦相控阵检测技术具有更高的检测精度，能够一次形成全焊缝图像，

获得的图像畸变更小，对焊缝缺陷的显示更加精确，能够清晰地看到缺陷所在位

置与形状大小，因此，在工业领域中获得了更多的应用。

2.3 红外探伤检测

红外探伤技术主要是利用红外线温度敏感效应来检测压力管道的质量缺陷。

红外探伤技术分为主动式和被动式两种检测技术。红外线探测技术主要是利用物

理的方法进行的，采用红外线对于温度敏感的情况来检测压力管道的质量缺陷，

根据敏感的不同效应可以看出压力管道的检测结果。主动式主要是对低温管道进

行监测，在检测前要对管道进行加热处理，当设备存在质量缺陷，其导热率会产

生变化，利用红外线对温度的敏感效应就会检查出质量缺陷的位置、类型和大小。被动式是依靠管道自身的温度进行检测，先确定该管道的材质在现在温度下的导

热率，再用红外线探测，有质量缺陷的部位的导热率会与其他部位不同，从而确

定质量缺陷位置和类型。当设备存在质量的缺陷时，很容易对管道内的结构发生

变化，因此利用红外线的敏感性就可以快速检测出质量缺陷的位置。但是红外探

伤技术受外界温度影响较大，因此不适用于内外温差大的检测环境。

2.4 超声检测

超声检测主要是利用超声波在不同介质中传播会产生不同的波形和波速，且

遇到障碍物会反射回来这一原理，对管道的质量缺陷进行检测。超声检测的优点

是具有较高的灵敏度、穿透性和检测速度，而且超声波探伤仪本身个头小，便于

携带也容易进入一些检测空间狭窄的环境进行检测，并且超声波对人体没有伤害。

2.5 磁粉检测

磁粉检测是一种新型的检测方式，也是目前无损检测技术方面最常用的技术

之一。通过对磁粉这种检测介质的作用，能够有效地分析出压力管道存在的质量

缺陷，进一步确保检测过程的精准度和观察的有效性，在检测前，也需要对压力

管道进行磁化处理，然后再喷洒磁粉，覆盖管道的各个位置，这样才能保证均匀

地处理管道的每个位置。如果不均匀地喷洒，很容易导致该位置缺少磁化情况产

生漏磁场问题，导致整个检测过程不准确的结果。磁粉检测的优点，就在于能够

显示检测时的精准度以及缺陷的位置、大小和数量，具有成本低且检测速度快的

作用。但是，磁粉检测技术也有一定的缺点，无法达到内部生成的质量检测，除

此之外，磁粉的残留难以清除也是重要问题之一。

2.6 渗透检测

渗透检测是指将渗透剂注入压力管道中的检测部位，加入清洗剂可以进一步

加剧缺失部位的出现，然后再利用显像剂的涂抹方式进行设备的检查，存在质量

问题的位置就会显现出来。渗透检测的主要检测方向就是压力管道中的表面情况，因此，在管道内部的检测情况无法做到。再加上渗透剂和清洗剂都属于化学药剂，对于人体是有一定的危害，并且会影响压力管道的质量。

2.8 DR检测技术

20世纪70年代，出现了数字成像技术逐渐应用于实践，在射线检测技术中

出现了一种以电子元件代替胶片的方法，也称为间接数字成像检测，即DR检测

技术。这种检测技术的曝光时间缩短一倍以上，还具有更高的宽容度，能够直接

生成数字的图片，省略了暗室处理照片的环节，图片也更容易长期保存，也为将

来发展管道检测自动评价技术提供了可能，由于DR检测技术中的IP板可以进行

小量的弯曲，这项技术能够应用于弯曲管道的检测。DR检测技术与胶片法一脉相承，是胶片法的改进与升级，具有更高的检测效率、更低的劳动强度，对环境的