1.中国石油管道局工程有限公司第四分公司 河北廊坊 065000 2.中国石油管道局工程有限公司第一分公司 河北廊坊 065000 3.中国石油管道局工程有限公司第三工程分公司 河南郑州 451450
摘要:天然气管道往往需要面临着长距离输送的问题,而确保天然气管道在长期能源输送稳定的核心在于,对应的管道焊接工作是否满足相应的工程设计质量。天然气长输管道焊接质量的检测,现阶段主要采用无损检测法,而这种检测方式的核心在于,通过现代化技术手段,在不损坏管道内壁以及其整体结构的前提下,完成对整体管道的检测工作。在本文中,笔者将会针对天然气长输管道焊接质量的无损检测技术进行分析与探讨,从技术自身存在的优缺点角度出发,以提高行业检测技术标准为最终目的,主要围绕其质量控制的流程以及检测要素来阐述当前问题,希望对相关从业人员起到一定的借鉴作用。
关键词:长输管道;焊接质量;无损检测技术
引言
近年来,随着我国能源结构的调整,在很多领域天然气逐步代替了传统的能源资源,成为一种应用最为普遍的新型能源。在天然气应用中,管道是主要传输通道,为实现天然气资源的合理有效利用,有关人员必须要重视天然气管道的安全性,避免管道的各种裂纹等缺陷。无损检测技术在天然气管道工程中的应用,是一种先进的管道缺陷检测技术,通过检测结果,有关人员能够及时处理管道的各种缺陷,提高天然气管道运输的安全性。
1无损检测技术运用在天然气管道中的现状
首先为X射线检测技术。该项检测技术主要是借助X射线可以穿透光不能穿透的物质、可以使胶片感光、穿透物质时会衰减等特征的检测方式。X射线检测技术的能力范围:可以检测出天然气管道接头中没有焊透、气孔、裂纹以及坡口没有融合等缺陷,同时还可以检测出天然气管道中的缩孔以及夹渣等。但是该项检测技术运用在天然气管道检测中也有着一定的局限性,即为:很难检测出厚锻件与管材中存在的缺陷、T型接头与堆焊层中的缺陷以及焊接接头细小裂纹的缺陷等。其次为超声检测技术。超声检测技术主要是借助超声波遇到界面会被其反射的原理进行检测的方式。该检测技术的能力范围:可以检测出天然气管道原材料与零部件的缺陷、焊接口存在的缺陷,同时其具有较强的穿透力。超声检测技术运用在天然气管道检测中的局限性为:很难检测出粗晶材料焊接接头中存在的问题、缺陷位置取向与检测结果有较大影响等。
2无损检测技术流程及常用方法
在天然气长输管道工程中,无损检测检测工程质量重点内容。在应用无损检测中,施工对此具有明确要求,对其工作流程也有规定,主要分为9个步骤:第一,准备检验标准,相关文件及施工人员资格验证。第二,准备无损检测设备及工艺卡,并根据实际要求对设备进行调整。第三,现场检测,在检测的过程中,应将检测数据及工作人员的操作记录下来,以便后续应用。第四,评价检测结果,判断是否符合无损技术要求以及标准。第五,反馈检验结果,生成检测报告。第六,检验报告存档。第七,对检验过程中存在问题进行归类,统计。第八,对存在问题地方进行返修、重新焊接,避免出现焊接漏洞。第九,等待重新检验指令。无损检验技术中,传统的检验方法主要有一些几种:射线检测、超声检查、磁粉检测、渗透检测等等。首先,射线检测,就是利用射线对管道材料进行检测,通过射线穿过材料的强弱进行判断。其次,超声检测对长输管道进行检测,检测其受超声波影响的程度,并对其进行判断。磁粉检测,该检测方法就是利用漏磁对物质表面是否连续性进行检测。最后,渗透检测,该方法是利用液体渗透作用,对管道缺陷处进行渗透,渗透之后,利用显象剂吸出来,以此进行检测。
3无损检测技术在天然气管道中的运用
3.1射线检测技术(RT)在天然气管道中的运用
射线检测技术,射线检测技术主要是借助射线穿透管道,检测内部缺陷的一种检测方式。在天然气管道检测中常用的检测方式就是射线照相法,其检测原理就是当射线穿透管道内部的时候,缺陷处所吸收的射线能力就会较差,如裂缝或气孔等等,同时投射到材料底部照相底片上方位置的光感度就会较强,之后依照底片上不同的感光度就可以鉴别缺陷的存在和的缺陷外形以及大小。射线检测技术主要是检测与射线光束同方向的缺陷,例如针对于管道裂纹来讲,其与射线处在同一方向底片上更容易呈现。但如果是同一种缺陷,其位置与射线呈现同一垂直情况则难以发现,射线检测通用能力强、稳定性强、非常灵敏、被广泛运用,它可以检测出天然气管道焊接接口中的未焊透、气孔、裂纹以及未熔合等缺陷,同时还可以检测出天然气管道中的缩孔以及夹渣等。但是该项检测技术运用在天然气管道检测中也有着一定的缺点,具有辐射,对身体健康危害性大,费时且成本较高,很难检测出厚锻件与管材中存在的缺陷、T型接头以及焊接接头细小裂纹缺陷等。因此,针对于天然气管道焊接接口检测位置是否可以运用射线检测方式需要遵循以下几点:首先需要分析缺陷产生情况是否有利于射线穿透;其次需要看有无透照的环境与空间。针对于天然气管道来讲,如果没有支撑架结构件,其环向焊缝都可以运用射线检测方法进行检测。在过程中需要注意的是,射线会对人体产生一定的生物效应,在检测的过程中相关检测人员需要做好防护,同时还需要在检测周围进行标识、警戒。
3.2超声波检测方法
超声波检测是一种影响相对较广的检测技术。超声波的频率一般在20000Hz以上,其能量巨大,当超声波穿过被检测物体以后,会造成一定程度的线能量损耗,与此同时,在分界面上,会出现一定的反射波束,有关人员在检测过程中,主要是通过对波速的分析来获得相应缺陷信息的。一是运用的范围。由于天然气管道多为金属材料,应用超声波检测技术能够获得完整的检测数据。此外,在一些新型材料、压力容器的检测中,该种无损检测技术也能够取得理想的检测效果。二是优点与缺点。超声波检测技术的优缺点主要体现在:①优点:即使是厚度相对较大的钢构件,也同样适用;非金属材料管道材质也可以实现检测;各种缺陷检测具有适用性,比如脱层、裂纹、气孔;成本相对较低,检测的效率较高,操作便捷。②缺点:对超声波检测对象而言,其存在着一定的构件最小厚度限制;对被检测构件的表面有着相对严格的要求,必须保障其能够耦合探头;如果被检测对象为相对复杂的构件,其检测的难度相对较高。
3.3TOFD衍射时差超声检测法
TOFD衍射时差超声检测法的常用场景:该方法可以有效检测出焊接头位置内部存在焊接失败以及气泡、裂纹、坡口未熔合等众多缺陷,并且检测成功率很高,并可对相关缺陷的空间位置进行定位,灵敏度很高,所得到具体数据较为丰富,同时,检测数据可完成长距离传输。TOFD衍射时差超声检测法的局限性:对焊接处表面以及近表面的缺陷很难完成检测,对于粗晶体结构的焊接头存在着检测盲区,如果结构内部构造复杂,那么检测很难进行,同时对缺陷本身的特性较难把控。从以上五种常用的检测方法中可以看出,每一种无损检测方式都有着自身的局限性与检测优势,所以,在实际应用过程中,需要针对检测位置的材料特点以及检测时所面对的具体场景来确定检测方法。
结语
综上所述,当前无损检测技术运用在天然气管道检测中有很大的成就,虽然在运用的过程中会遇到难点和困惑。但是无损检测技术在天然气管道检测中有着积极的作用,不仅推动了的企业发展,同时也有效保障了天然气运输的安全。因此,无损检测技术需要以绿色环保为原则,在原有技术上进行创新,积极探索环保技术,在过程中可以将智能化与数字化运用到检测中,这样不仅可以有效提升我国天然气产业发展,同时还可以进一步提升我国经济效益。
参考文献:
[1]谢继良,陈波,王志军.天然气管道在线无损检测技术[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(22):35~36.
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