压力管道无损检测技术的发展现状及应用

压力管道无损检测技术的发展现状及应用

发表时间：2018-04-02T10:42:16.270Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：林雪

[导读] 摘要：压力管道安全事故的原因在于压力管道存在缺陷没有得到有效的处理。

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摘要：压力管道安全事故的原因在于压力管道存在缺陷没有得到有效的处理。为此，有必要对压力管道进行全面检验检测。随着我国科学技术的不断发展，无损检测技术逐渐应用成熟，在压力管道检测中得到有效的推广使用，使得压力管道设备的安全运行得到有效的保障。

关键词：压力管道；无损检测技术；发展现状

1无损检测技术概述

无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能、内部组织的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态和缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。无损检测技术主要具有两方面的特点。其一是不具有破坏性，在检测时不会对被检对象的质量以及使用性能造成损坏，由这一特点的存在，使得无损检测技术在压力管道检测中得到有效的推广使用；其二是全面性，在被检测对象质量以及性能不遭受破坏的基础上，对被检测对象进行全面的检测，有效保证检测质量，有利于保障管道设备的安全运行。

2压力管道破坏形式

2.1腐蚀破坏

受到腐蚀性介质影响，压力管道壁会出现变薄现象，使其组织机构以及力学性能受到影响，最终降低管道的实际承载能力。腐蚀形式主要有以下几个方面：①电化学腐蚀，主要集中在弯头、法兰等区域，会出现变薄现象；②点腐蚀，这种腐蚀破坏现象较为隐蔽，多见于焊缝等受热影响区域；③缝隙腐蚀，受到缝隙溶液渗透以及阻碍等因素影响，使管道被腐蚀，更多的出现在焊接缺陷等部位；④晶间腐蚀，经常出现在焊缝处，这种腐蚀不会使壁厚以及金属色泽受到影响；⑤应力腐蚀，压力管道受到拉应力以及腐蚀性介质等影响而导致出现破坏，这种腐蚀更多的出现在奥氏体不锈钢焊缝以及热影响区，有着一定的隐蔽性，但是实际的破坏力较大；⑥氢腐蚀，氢渗入到金属中使金属的性能发生改变，这种腐蚀更多出现在不锈钢以及低合金钢管中。

2.2脆性破坏

脆性破坏出现在低应力状态下，与低温有着非常密切的联系和影响，脆性破坏一般仅存在较小的塑性变形，而且这些变形都发生在瞬间，断口会碎裂成碎片。通过对其研究分析发现，造成压力管道脆性破坏最主要的因素是压力管道材料缺乏足够的韧性。因此，在进行石油化工压力管道的设计和制造时，需要对化工压力管道的低温制造进行严格的控制，在实际的使用过程中严格的控制好材料性能。

2.3韧性损坏

韧性损坏是管道因在一定压力的作用下，使管道壁上产生相应的应力，致使管道材质达到强度极限，从此使管道发生断裂。制作管道的用材往往具有很好的韧性，造成其断裂的原因主要是因超压所引起。这种管道损坏的特征往往表现为管道的直径被增大，或出现管道局部鼓胀现象，亦或是使管道的管壁减等，凡是出现这种管道形状的改变，则是管道遭到韧性损坏的特征。

2.4疲劳性损坏

管道多为金属材料制成，它在使用时间较长的状态下，因管道长期处在应力载荷环境运行当中，因当初管道可能具有原始裂纹类缺陷，而这种缺陷又恰恰赶在管道连接的焊缝部位，致使其在较长时间接受应力载荷情况下，很容易出现运作的疲劳问题，进而当达到管道承受极限时，就会使管道发生疲劳性损坏。

3压力管道无损检测

3.1射线检测

这种检测方式是将射线穿过材料，根据射线衰减程度来对材料内部缺陷进行判断，有射线照相法、X射线检测法等方式。射线照相法是指射线透过材料照射在底部相片上，根据相片的感光度来对材料的缺陷大小、形状等方面情况进行判断；X射线检测法是指当X射线穿过材料时，材料缺陷处对射线有一定的吸收能力，通过这种方式来判断材料的缺陷。

3.2超声检测

超声检测属于一种无损检测技术，在工业上有着非常广泛的应用，有脉冲反射法、投射法、共阵法等方式。其中，共阵法主要是应用共振原理，向材料上辐射超声波，将超声波的频率控制在材料厚度的2倍，再对声波的频率以及共振次数进行检测，计算出材料厚度；投射法是在材料的两边分别放置发射探头以及接收探头，借助超声波照射在材料表面观察能量变化情况，如果不存在缺陷，那么接收的信号强度较强，如果存在缺陷，接收的信号强度会有一定的减弱，如果材料缺陷面积大于声束面积，那么探头将无法实现对信号的接收。

3.3磁粉检测

磁粉检测主要是结合磁粉聚集情况对材料表面的缺陷进行判断，缺陷的磁通密度与漏磁磁场强度呈正相关关系，从这方面可以判断出磁粉分布和强度与缺陷位置有密切的联系；缺陷漏磁磁场弱于其他区域漏磁场，可以从这方面因素出发对缺陷的位置、尺寸和性质进行判断。在进行磁粉检测时，首先要控制好材料表面粗糙度；其次要对交、直流电进行合理的选择和使用；最后要需要通过轴向以及纵向磁化对其进行分析，避免检测过程中出现遗漏现象。

3.4TOFD衍射时差法超声检测技术

TOFD衍射时差法超声检测技术是利用管道设备中缺陷端点衍射波信号进行检测和测定缺陷尺寸的一种超声波检测方法，其结构通常采用双探头一发一收。近年来由于其较高的缺陷检出率和检测精度，在国内较多的应用于现场检测工作，包括压力管道的安装制造检测和在用压力管道的检测工作。2015年颁布的标准NB/T47013-2015《承压设备无损检测》新增了此检测方法的有关内容，为TOFD检测工作提供了标准依据。

结束语

近年来，我国压力管道安全事故时有发生，不利于工程建设发展，为此有必要对压力管道进行检验检测，从而使得压力管道设备的安全运行得到有效的保障。现阶段，随着我国科学技术的发展，压力管道中的无损检测技术已经相当成熟，其具有诸多优点，能够有效预防

管道设备安全事故的发生，有助于管道设备的运行的安全性的提高。本文对压力管道无损检测技术进行深入探究。

参考文献：

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[2]吕圆.压力管道无损检测技术的发展现状及应用[J].化工管理，2016，22：211.

[3]蔡寻.压力管道及压力容器中无损检测技术的应用探讨[J].智能城市，2016，209：93.