摘要:随着压力管道事故的频繁发生,逐渐引起社会各界的关注。无损检测技术是应用于压力管道探测中的一项重要技术,具有非破坏性和检测全面性的特点,在预防管道设备事故发生和提高设备运行安全性中发挥重要作用,预防事故的发生。
关键词:压力管道;无损检测技术;现状;应用
引言
压力管道主要是指承受内压以及外压的管状设备。压力管道是管道设备中十分重要的一部分,由很多受压部件和支承件组装而成。随着工程建设规模的不断增长,管道设备的应用增多。同时由于压力管道安全事故的频发,引起了人们的普遍关注,加强对压力管道安全性能的检测十分必要,只有保证压力管道的具有很好的抗压性能,才能降低事故的发生率,保证工程建设质量。随着相管技术的不断成熟,运用无损检测技术进行压力管道的测试,能更加有效的提升设备管道的安全性。
1、无损检测技术概念
无损检测技术是在对测量对象的质量和性能不损害的前提下,利用物体发光,声,电,磁等性能对被测试物体的物理状态进行检测,确定缺陷位置和缺陷大小以及数量等信息的技术。该技术区别于传统检测技术,具有鲜明特点一是非破坏性,被检测物品的质量和使用性能不受损坏,这是无损探测的最基本的特点,也是得以广泛应用的原因之一 。二是全面性,为确保被测物品的性能不受影响,在测试前要对物体进行全面性的检测。
2.无损检测技术的应用原则
(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。
(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。
3.无损检测方法的发展与应用
(1)射线检测技术
射线检测技术利用的是射线可以穿透探测物体的特性来探测所测量物体的缺陷的方法。射线探伤方法包含照相法、屏幕观察法、x射线法等方法,但最常用的探伤方法是照相法,其工作原理是由于存在内部缺陷的材料对射线的吸收能力较差,照相底片感光度大,因而可以通过照相底片的感光度的大小鉴别被测物体的内部缺陷的大小和外形。
(2)超声波检测技术
超声波遇到分界面会发生折射和反射,因此在管道安全检测中这一特性被很好地利用,形成超声波检测技术。在管道安全性能检测中,利用超声波检测技术使仪器接收到反射及折射的超声波信号,并将信号进行放大分析,从中得出管道内部存在的缺陷信息。超声波检测技术通常用来检测压力管道的焊接内部是否存在缺陷。就技术操作层面的难易程度而言,超声波检测技术的操作难度远远比射线检测技术的操作难度高,而且操作过程更加复杂。
(3)磁粉检测技术
磁粉检测技术是把铁磁性的管道设备进行磁化,造成管道表面、近表面不连续的地方产生漏磁场,这些漏磁场恰好能够吸附附加在管道表面的磁粉,从而将管道表面以及内部存在缺陷的位置、大小、形状和严重程度展现出来。技术人员可以根据磁场的感应确定管道设备是否存在缺陷。磁粉检测技术常常用来检测压力管道焊缝表面、近表面的缺陷。但应该注意,运用磁粉检测技术进行管道检测时,要把被测管道从纵横两方面进行磁化,保证管道整体被磁化,而后进行全方位的检测,以保证检测效果。
(4)渗透探测技术
利用材料本身具有渗透能力这一性能对材料缺陷进行检测的方法是渗透检测。渗透检测通常有染色法和荧光法两种方法。
染色法是将被测物体的表面涂上荧光渗透液,一定时间后将渗透液洗净,用紫外线灯照射被测物体表面,缺陷位置在紫外线灯光的照射下发生荧光反应,进而观察缺陷的特征。染色法的检测原理与荧光法相同,但其渗透液是染色染料,在日光或白光的条件下可以观察缺陷特征。渗透探伤的主要优点是操作简单,费用低廉,灵敏度高、测量结果直观 ,被测试 物体不受化学成分和结构的限制 。
(5)涡流检测技术
涡流检测技术是通过让压力管道内部产生涡电流,然后针对涡电流的不同变化进行检测,根据管道内部电流的变化情况,得出压力管道内部的缺陷情况。检测压力管道的材料以及管道内部是否存在腐蚀情况,可以采用涡流检测技术。同时,对压力管道金属表面存在的缺陷进行精确检测,也可以利用涡流检测技术。涡流检测技术与其他的检测技术相比,具有自动化程度高、检测速度快以及成本低、便于操作等优点。
(6)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。
4.压力管道无损检测中现状
无损检测技术通常应用于压力管道的表面无损探测、内部无损探测、缺陷高度的检验等方面。
(1)表面无损探测
表面无损探测具体的检测内容主要包括检测是否有裂纹和气孔等可疑缺陷的发生,被测物体内表面的焊缝处是否有裂纹、气孔等缺陷,管道焊缝的修磨和咬边位置是否有裂纹和气孔等缺陷的发生,需补焊的位置是否有裂纹和气孔等缺陷,处于腐蚀、潮湿等环境中的压力管道的表面无损探测 。
(2)内部无损探测
内部无损探测的主要工作内容是制造、安装中的被测量物体的内部是否有气孔和裂纹和杂质等缺陷,表面检测中检测出的有裂纹的焊接接头处是否有夹渣和气孔和裂纹等缺陷,咬边和错边较严重的焊接接头处是否有夹渣和气孔和裂纹等缺陷的发生,压缩机、泵的焊接处是否有气孔和裂纹等缺陷的发生,用户和检修人员认为存在安全隐患的位置等。
(3)缺陷高度检测
根据缺陷高度检测的标准,对压力管道的高度缺陷进行测定,以此对缺陷的可靠度进行评价。我国在压力管道的缺陷高度的检测上开展了大量的试验,主要运用的方法是衍射波法和最大回波法和6dB法。最大回波法主要针对缺陷的端部反射的回波幅度进行测定,但会有找不到端点的问题,而衍射波法主要针对缺陷端点处波的衍射现象进行评估分析并得出缺陷的大小范围的方法,也存在端点找不到以及回波不清晰的情况发生。6dB法主要针对缺陷的宽度和长度进行测定,其主要的缺点是精度不高,但其应用范围广、操作简便的优点使其成为一种较为普遍的缺陷高度的检测方法。
结论
综上所述,随着科学技术的不断进步,无损检验技术能有效保证压力管道在不受到任何损伤的前提下、准确地检测出管道中存在的问题所在,有针对性地进行管道维护和修复,从而降低管道维修成本。发现管道潜在风险,及时解决问题,保证管道工程质量。随着科学技术的进步,压力管道建设规模的不断增加,加大检测技术的研发力度是全社会都应该重视的事情,因此压力管道无损检验技术的研究和发展是社会发展的必然需求,是管道工程建设质量的可靠保证。
参考文献
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