压力管道无损检测技术及应用

发表时间:2021/4/9   来源:《科学与技术》2020年35期   作者:石义龙 洪天越
[导读] 压力管道是指利用一定的压力,
        石义龙 洪天越
        新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院  新疆  830000
        摘要:压力管道是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备。其在生活和生产活动中应用非常广泛,因此做好压力管道的日常维护更加重要,定期进行压力管道检测工作,才能最大限度地保证压力管道发挥其功能。而无损检测技术在压力管道检验中合理应用可以有效掌握其实际运行情况,并且及时获取准确的数据,以便于发现和解决问题,从而为压力管道持续稳定运行提供保障。
        关键词:压力管道;无损检测;技术应用
        1压力管道的影响因素及压力管道无损检测技术的概念
        1.1压力管道的影响因素
        在现阶段的工业生产中,压力管道的应用范围较为广泛,而在其具体的应用过程中,还存在一些难以避免的安全问题,一旦出现不合理或者不及时的控制,就容易导致安全事故的发生。根据实践研究结果显示,一般有两个主要因素会导致压力管道出现安全事故,第一是压力管道自身就有一定的质量缺陷存在,因而一直带有安全隐患。第二是操作压力管道的人员在实际操作期间出现不正当的操作,以至于压力管道出现了非正常的运行模式。压力管道一旦发生安全事故就没有办法稳定运行,从而直接影响到安全生产,这就要求相关工作人员必须具备足够的专业素养,切实保证压力管道的安全,以此来保证持续正常运行。
        1.2压力管道无损检测技术的概念
        正常情况下,应用在压力管道中的无损检测技术都采用的是具有科学性的仪器或者先进的专用设备,从而对压力管道的安全性进行检测,同时针对其检测过程中的准确度也有比较严格的要求,并且要最大限度地降低对压力管道的损坏,在此基础上来完成对压力管道的制造材料、焊接质量、结构和使用情况的检验工作。而无损检测技术对于压力管道的检验而言,存在一定的优势,比如其在检测过程中不会影响到压力管道主要结构,并且检测结果的精确度较高,能够很好地保障其安全稳定地运行。这也证明了无损检测技术在压力管道的检测中有着举足轻重的作用。但是,无损检测技术所涉及的技术内容比较多,因此必须在明确压力管道的使用介质、结构、制造工艺、使用参数条件和制造材料等具体内容的基础上,对无损检测技术进行合理选择。
        2用于压力管道检测的无损检测技术
        2.1磁粉检测技术
        磁粉检测技术是无损检测技术中较为常规的技术之一,也是压力管道无损检测中主要使用的方法之一。在压力管道检测中应用磁粉检测技术,其所涉及到的内容主要是针对探伤的效果。在磁粉进行探伤的期间,其压力管道结构的不连续性,并由此引起其周围的磁感线也随之发生相关的变化。而漏磁场也会在扭曲变形后进一步形成,这样就会导致磁粉被吸附,同时其会以各不相同的形态展示出来。工作人员可以直接对相关的磁痕进行观察,从而准确判断出所存在缺陷的形状大小及位置等信息。此外,由于磁粉检测技术操作简单方便,成本低廉,并且利用此技术对管道进行检测只需要小范围的检测就可以对整体质量情况进行评估,同时具备较强的适应性,因此可以有效提高检测效率。
        2.2超声波检测技术
        超声波检测技术的应用范围比较广泛,这是因为其在实际应用过程中成本低廉,操作简便,因此更容易被接受。如果超声波能够顺利通过并且没有被反射回来,就说明压力管道中没有缺陷存在。如果超声波会受到阻碍并且被反射回来,就说明压力管道中有缺陷存在。超声检测法的优点是:穿透能力强,对平面型缺陷如裂纹、夹层等探伤灵敏度比较高,并可测定缺陷相对大小的和深度;此外,超声波检测设备体积比较小,携带方便,对检测工作人员的人身安全不会有任何影响,便于实现自动化检测并且也不会污染到周边的环境。但是也具有一定的缺陷,如:对于形状不规则工件检验难度较大,对于被检查工件表面光洁度具有较高的要求,且需要被检查工件与耦合剂所使用探头接触充分,只有确保充分的声耦合才能确保检验结果准确性。对于一些存在焊缝或者是晶粒粗大的焊缝检验结果还容易受到杂乱反射波的干扰,还需要检验人员具备丰富的经验来对超声检测结果进行判定。


        2.3射线检测方法
        该检测方法在实际应用中的原理是利用射线穿透工件,穿透过程中由于工件本身的吸收和散射,射线的强度会减弱。如果压力容器存在局部缺陷,则构成缺陷的材料的衰减系数与容器本身材料的衰减系数不同,这将导致射线强度的差异,这是判断压力容器是否存在缺陷的依据。如果存在如此显著的差异,工件后面的X射线胶片的灵敏度将发生显著的变化。经过处理后,缺陷部位的图像与正常部位的图像会有明显的差异,主要表现在黑度上。不同对比度形成的图像可以帮助检测人员判断工件的缺陷信息。这种检测方法广泛应用于压力容器制造业的焊接接头检测中,在常规检测过程中超声波无法定性检测缺陷时,主要用于借助射线进行检测和验证。X射线检测的主要优点是检测效果直观,易于记录,可以更好地完成压力容器中各种类型缺陷的检测,如夹渣、气孔等。缺点是区域型缺陷检测效果差。如果摄像机角度不合理,容易漏检,且检测厚度受射线穿透的限制,检测速度慢,对检测人员和周围环境有害,需要采取相应的防护措施。
        2.4渗透检测法
        该方法的主要目的是应用毛细管作用原理。渗透剂涂在压力容器表面。施加的渗透剂可以逐渐渗透到压力容器表面的裂纹缺陷中。去除表面多余的渗透剂后,干燥后,将显影剂涂在工件表面。在毛细管作用下,显影剂将渗透剂重新渗透到缺陷表面,然后完成缺陷在压力容器上的精确显示。可以看出,通过渗透检测方法的应用,可以完成压力容器内外表面的焊接、冷裂纹、延迟裂纹等不同类型的开口缺陷,进一步检测出压力容器基体表面和热影响区存在的开口缺陷,如作为应力腐蚀、晶间腐蚀等不同焊接缺陷的检测系统。渗透检测具有成本低、结果直观、操作简单等优点。它可以检测磁性材料和非磁性材料。但是,如果压力容器的开口由于外界因素而被堵塞,则很难通过渗透检测进行检测。
        3无损检测方法在压力容器检测中的综合应用
        3.1抓住测试机遇
        正确把握压力容器的检验时机是合理应用无损检测方法的基本条件。要抓住检测机遇,实现各种无损检测技术的综合应用。在选择压力容器检验时间时,要根据检验目的进行综合分析,及时发现压力容器的缺陷,为后期采取合理的补救措施提供支持。
        3.2检测方法的合理选择
        不同无损检测方法的优点和适用范围不同。因此,在对压力容器进行无损检测时,有必要对无损检测技术进行科学的分析和选择。首先,分析了压力容器的制造方法和材料。其次,分析了压力容器可能的损伤模式,判断了压力容器的变形或缺陷位置。根据预测结果,选择了合理的检测方法。
        3.3无损检测技术的综合应用
        不同无损检测技术的优缺点是不同的。综合应用各种无损检测技术可以更好地完成压力容器的检测。例如,当一些容器内部无法检测时,采用超声波检测对压力容器外表面埋藏的缺陷进行检测,然后结合磁粉检测或渗透检测对压力容器外表面进行检测。主要对压力容器中可能存在的缺陷进行检测,以提高检测质量,保证检测结果的可靠性,便于后期检验进行缺陷处理操作,消除压力容器的安全隐患。
        结论
        压力容器检测的效果将直接影响到压力容器应用的安全性。在现代科学技术飞速发展的背景下,无损检测技术已成为压力容器检测的主要手段。为了更好地完成压力容器的检测工作,相关工作人员应深化这方面的研究。
        参考文献:
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        [4]利观宝.TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用研究[J].黑龙江科学,2018,9(24):64-65.
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