压力管道无损检测 技术及实践应用

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷9期   作者:毕杰波
[导读] 我国工业建设最近几年发展非常迅速,带动我国其它行业的快速发展。
        摘要:我国工业建设最近几年发展非常迅速,带动我国其它行业的快速发展。随着社会及科技的进步,新技术不断涌现,无损检测技术在压力容器及压力容器管护领域中应用的越来越广泛。无损检测技术具有其他技术不可比拟的优势,但是也需要不断提升应用水平才能提升工作效率。
        关键词:压力管道;无损检测技术;实践应用
引言
时代的进步,科技的发展使我国各行业有了新的发展机遇和发展空间。无损检测具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点,主要应用于压力管道原材料及制造检验和再用检验。
1压力管道相关阐述
压力管道是指运输特殊介质且运输压力较大的特种设备。主要用作特殊介质输送、分配、混合、排放、控制流动的设施,整体上包括管路、法兰、连接螺栓、垫片、阀门、受压部件、支撑部件等组成。其特点主要有:1.压力管道是一个管路系统,各个部件之间相互联系。2.通常压力管道的长径比非常大,稳定性欠佳,受压情况更加复杂。管内流体流动状态复杂,缓冲余地小,工作条件变化频率高。3.有多种管道组成件、管道支承件,并且不同材料的特点、技术标准也存在差异性,选材非常复杂。4.管道泄漏点多,例如一个阀门就有可能出现多个漏点。5.管道数量多、种类多,设计、安装、检验环节多。
2无损检测技术定义
我们的传统工业在运行方面都是依照人们的经验或固化的程序进行,无损检测技术的应用可以使我们在工业生产过程中不断对各类信息进行收集与整理,并做一些编程处理,当工业压力容器及压力容器管护在生产中遇到了问题,无损检测技术还可以根据之前的数据和信息分析问题、解决问题,这使现代工业生产更加安全、稳定、高效。无损检测技术的应用和运行前提是必须先进行程序设计,制定相应的逻辑运算规则,系统会按照编程规则进行数据运算,在可控制的范围内对电力体系、工业机械等进行自动化操控。另外无损检测技术可以按照逻辑关系在繁杂的运行路线中选出最佳路径,即便是有些工作人员之前对无损检测技术不了解,只要通过简单的培训就可以自行编程,在工业领域的应用前景非常广泛。
3压力管道无损检测技术
3.1电磁超声检测
电磁超声,利用电磁耦合方法激励和接收超声波。与传统的超声检测技术相比,具有精度高、不需要耦合剂、非接触、适于高温检测以及容易激发各种超声波形等优点。电磁超声的主要特点为:具有广泛应用于场站管道检测的能力;对难以接近的区域进行间接测量;不需要直接接触检测对象(涂层);适用于高温压力管道检测及实时监测。
3.2射线检测
射线检测技术是利用射线穿透性对管道缺陷进行检查,根据射线衰减度判断缺陷程度、形状,大体上分为射线照相法、X射线检测法。射线照相是在被测管材底部设置相片,透过的摄像可以直接呈现在相片上,结合相片感光度判定管道缺陷量、形状。X射线检测利用X射线的穿透性和金属光线吸收性,存在缺陷部位的材料对射线吸收度更高,根据X射线吸收量情况判定管道材料质量缺陷问题。
3.3压力管道裂纹无损检测技术
压力管道裂纹无损检测包括安装过程中的无损检测和在用容器管道的无损检测,此次只是针对在用压力管道裂纹的无损检测技术研究,所以在此不对安装过程中的无损检测进行过多说明。对于在用压力管道裂纹检测一般在处于运行状态下进行,检查环境恶劣,检测条件复杂,在技术实际应用过程中容易受到外界因素干扰,而降低检测精度,所以该项技术具有一定的实施难度。此次研究目标针对压力管道的表面裂纹缺陷,借鉴国外检测经验,提出一种微波无损检测技术。

微波是指频率范围在150MHz到200MHz的电磁波,由于电磁波与金属介质和非金属介质之间会呈现出不同的特性,对于金属类东西,微波在其界面会发生传递和穿透特性,对于非金属类东西,微波在其界面会发生反射和吸收特性。由于金属裂纹会阻断电磁波的传递,以此为判断依据对管道裂纹进行检测。该技术以电磁波均匀传输线理论以及金属、非金属导波理论作为理论基础,对压力管道裂纹缺陷进行检测与识别,主要在理论研究基础上通过分析电磁波特征信号的变化来实现裂纹缺陷特征的识别与检验。在检测过程中利用微波技术向管道发射电磁波,将金属管道视作为微波波导,根据波导理论,利用无线传感技术采集到微波信号,然后对数据进行处理和分析,掌握电磁波变化规律,从而实现压力管道内径、外径表面裂纹的检测和定位。
3.4漏磁检测
钢管在外加磁场作用下被磁化,当钢管中无缺陷时,则磁力线封闭于管壁内,均匀分布。如果管内壁或外壁有缺陷,磁通路变窄,磁力线发生变形,部分磁力线将穿出管壁产生漏磁通,采用位于两磁极之间并且紧贴管壁的感应线圈,探头检测漏磁场来发现缺陷的电磁检测方法,即钢管漏磁探伤方法。漏磁检测的主要特点为:对各种损伤均具有较高的检测速度;对铁磁性材料表面、近表面、内部裂纹以及锈蚀等均可获得满意的检测结果;由于磁性变化易于非接触测量和实现在线实时检测;可实现全自动化检测。
4压力管道无损检测技术实践应用措施
4.1完善技术控制和管理
人类社会的发展离不开科技的提升,现代社会中对于自动化的需求也越来越多,所以这也为无损检测技术的发展提出了更高的要求,只有不断深入开发编程程序才能让无损检测技术应用的更加广泛。技术的完善与发展是双向性的,首先在压力容器及压力容器管护过程中要注重先进的技术运用,但是各类技术的使用都不是“一劳永逸”的,这就需要工作人员针对不同情况、不同环境中的技术使用做出反馈,不断总结经验,刺激技术的创新与更新,让技术适应新的市场需求和变化。由上我们看出使用、体验、反馈、改进等一系列措施是促使技术保持的重要手段,因此我们要提升相关技术人员的业务能力和工作质量,让技术人员更好地运用无损检测技术,针对工业生产中的各项标准要严格把关。建议建立长效监督检查机制,对于员工的行为和操作要加强监管,发现问题要及时上报,对于工作积极、态度端正的工作人员要有一定的奖励措施,以此激发员工的积极性和主动性。
4.2各项技术的适用范围
在压力管材无损检测中,主要是采用磁粉检测、渗透检测,可以判定管材表面缺陷,而超声波检测可以测量管道内部缺陷问题。在管道焊缝缺陷检测中,可以采用磁粉检测、超声波检测、渗透检测、射线检测。其中,磁粉检测、渗透检测主要是焊缝表面检测;射线检测和超声波检测主要是对焊缝内部检测。
结语
为保障压力管道的运行安全,无损检测现已得到了长足的发展,由无损检测技术逐渐过渡为无损评价技术,新技术不断完善,所能适用的范围随着压力管道中新型材料的应用、失效机理的探明不断扩大。而无损检测技术的应用也依据现场工况、试件结构、检测方法特点及局限性、缺陷类型以及形成部位选择适合的无损检测方法,无损检测同时也相互综合运用或与破坏性检测相配合,从而保证产品质量。
参考文献
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