在用工业管道定期无损检测技术

发表时间:2020/11/20   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:刘朝慧 赵帅伟
[导读] 摘要:无损检测技术被广泛应用于工业管道安装施工和投入使用后的管道周期性检测中,对确保安装施工质量和在用管道隐患排查及安全评估均具有重要意义。
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        摘要:无损检测技术被广泛应用于工业管道安装施工和投入使用后的管道周期性检测中,对确保安装施工质量和在用管道隐患排查及安全评估均具有重要意义。文中介绍了工业管道检测的主要内容,探讨了目前常用的检测方法,并分析了不同检测手段的优缺点。
        关键词:工业管道;无损检测;在线
        0引言
        工业管道被广泛应用于冶金、石油、矿山、轻工、化工等领域,用于输送各种介质。因传输距离长、介质种类多、工况复杂等因素,在用的工业管道需要定期对其进行无损检测。特别是可燃介质、有毒有害介质输送管道,在运行压力的作用下,一旦发生介质泄漏,会造成严重的火灾、爆炸、中毒和化学品污染等事故,造成重大经济损失。对工业管道进行定期检测受检测方法、环境条件等因素的影响较大,检测项目较多、任务繁重、耗时长,尤其是对于埋藏管道缺陷的检测,难度更大。因此,需结合检测内容、现场情况等采用合理的检测手段,制定科学的实施方案。
        1在用工业管道检测的主要内容
        对投入使用的工业管道实施定期无损检测的目的在于确保介质管道的安全运行。根据《在用工业管道定期检验规程》(试行)规定中的要求,工业管道定期检测可分为停止介质输送后的检测和不停介质的在线检测。停介质的全面检测根据工业管道在线运行周期制定,是较为全面的检测,检测内容通常包括:无损检测、应力分析、外观检查、电阻值测量、强度校验、理化检验等。
        2无损检测技术
        随着现代科学技术在各个领域的研发与应用,现有的无损检测手段较多,不同的无损检测方法,其应用和优缺点也各不相同。
        2.1表面无损检测
        表面无损检测在停介质后的全面检测中应用较多,由于该方法比较直观,操作简单,成本低,是常用的一种无损检测方法。常用的表面无损检测包括磁粉检测和渗透检测两种。工业管道的对接焊缝应全部进行表面磁粉检测,当条件受限或管道为非铁磁性材料时应采用表面渗透检测。磁粉检测仅用于磁性材料管道的表面缺陷检测,检测深度较浅,通常只能发现表面和近表层中的裂纹缺陷;渗透检测只用于缺口延伸至材料表面的缺陷,且检测前需要对材料表面进行除漆、除锈等准备工作。
        检测部位的选取规则如下:①宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道,应对相应部位进行表面无损检测。②绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道,应对相应部位进行外表面渗透检测。③处于应力腐蚀环境中的管道,应用表面无损检测进行抽查。④长期承受明显交变载荷的管道,应对焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测。
        2.2超声及射线检测
        按《在用工业管道检验规程》的要求,GC1和GC2级管道的焊接接头一般用超声波或射线检测进行抽查;GC3级管道如未发现异常情况,一般不进行其焊接接头的超声波或射线抽检。抽检时若发现安全状况等级为3或4级的缺陷,应增加检测比例,增加量由检验人员与使用单位结合管道运行参数和运行经验协商确定。
        抽检部位应从下述重点检查部位中选定,即①制造和安装中返修过的和安装时固定口的焊接接头。②错边和咬边严重超标的焊接接头。③表面检测发现裂纹的焊接接头。④泵和压缩机进出口第一道焊接接头或相近的焊接接头。⑤支吊架损场、部位附近的管道焊接接头。⑥异种钢焊接接头。⑦硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头。⑧使用中发生泄漏部位附近的焊接接头。

⑨检验人员和使用单位认为需抽查的其它焊接接头。
        射线检测和超声检测的缺点是:采用射线检测时,不能一次性完成大面积检测,需要逐张进行拍片,液体介质管道检测前需排空管道内介质,检测时作业人员及周围工作人员须采取安全防护措施;采用超声检测时,须先将管道防腐层或锈蚀层打磨去除,同样不能一次性完成大面积检测,检测效率较低,操作复杂,检测结果不直观,需要由专业人员读取检测结果,不能用于缺陷的精确定量或定性分析,常用于管道的局部抽查检测。
        2.3泄漏检测
        泄漏检测多用于易燃易爆、有毒介质、隐蔽工程或含有保温层的工业管道的无损检测。泄漏检测根据管道的检测部位可分为管外检测法和管内检测法。其中,管外检测是采用物理手段(如喷洒肥皂水)或探测仪器(如碳氢化合物分析仪)采用常规的沿途巡视的方法来检查管道是否发生泄漏;管内检测法是通过检测工业管道内部介质的流量、压力、温度等参数并通过人工观察或采用计算机来判断是否存在泄漏,但该方法不能直接找出管道的缺陷部位。
        2.4涡流检测
        涡流检测方法能够在线对工业管道进行检测,不用停运、停产,脉冲涡流测厚仪能够快速检测出管道的大面积腐蚀缺陷,但对于单个的腐蚀麻坑不敏感。
        该检测方法的优点有:能够检测1mm以内金属保温层内的高温或低温管道,检测时无需去除表面防腐层和绝缘层,无需对管道表面进行打磨处理,管道保温层不均匀、不规则、内部有加强网、管道表面结垢、粗糙等情况下均不影响检测结果。
        缺点是:只适用于低合金钢管道的检测,检测精度较低,不能显示独立的较小凹坑缺陷,管道温度对检测结果有一定影响,通过检测结果不能断定缺陷位于管道外壁还是内壁,检测范围150mm内不能有障碍物,不能检测直径小于50mm的管道。
        2.5漏磁检测
        为实现工业管道自动无损检测,漏磁检测通过利用各种管道攀爬设备实现了管道的自动高速检测,能够总体对管道内外表面缺陷和管道运行状态进行综合分析,检测效率大大提高。该检测方法尤其适用于长输送管道,近年来一直是广大学者的研究热点。目前漏磁检测技术还不成熟之处在于:在实际应用中,工业管道表面往往比较粗糙,传感器探头与管道表面需提高一定距离,但这样会降低检测灵敏度,而且漏磁检测精度低于磁粉检测,特别是管道中的裂纹类缺陷很难被检测出来。
        3结论
        无损检测技术被广泛应用于工业管道安装施工和投入使用后的管道周期性检测中,对确保安装施工质量和在用管道隐患排查及安全评估均具有重要意义。目前在用工业管道的全面检测和在线检测方法主要有目视检测、表面无损检测、测厚、超声及射线检测等。随着科学技术的发展,超声导波和漏磁检测作为新型的自动化检测技术,在各领域中的应用也越来越广泛。
        参考文献:
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        [2]雒新宇.在用工业管道腐蚀的漏磁外检测技术研究[D].保定:河北大学,2014.
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