李九龙
山东省特种设备检验研究院有限公司，山东 济南 250101
摘要：在对压力管道进行日常检验检测过程中，无损检测技术得到了广泛的运用，它能够实现对压力管道安全性能进行检测的目的。我国对压力管道进行检验分为有资料审查、宏观检查、无损检测和理化试验等。为了了解在役管道中存在的缺陷类型、缺陷的危害程度、缺陷的大小，排除在役管道存在的安全隐患，无损检测技术必不可少，所以本文将对无损检测技术在压力管道中的应用进行深入的分析。
关键词：无损检测技术；压力管道；检验运用
1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精确性的先进专用设备，对压力管道的安全性进行检测。在要求检测过程中的准确度的同时，也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，这就要求在役管道必须排除安全隐患，相关操作人员必须具备足够的专业素养，从而保证压力管道的安全，以此来保证设备的持续正常运行。
3无损检测技术在锅炉压力管道检验中的运用
3.1磁粉探伤技术在压力管道检验中的应用
磁粉检测技术在压力管道检测中不仅可以检测压力管道表面和近表面的裂纹缺陷，而且可以准确显示裂纹的位置和方向。如裂纹、夹杂、发纹、白点、折叠、冷隔和疏松等缺陷，缺陷形状、大小和位置显示直观一目了然。对于工件表面的细小缺陷也能检查出来，有较高检测灵敏度。采用合适磁化工艺，能检测到工件所有表面，同其它方法相比较，磁粉检测工艺简单，速度较快，检测费用也比较低廉。当然磁粉探伤的缺点也同样明显，只适用于铁磁性材料，而且只能检测出工件表面和近表面的缺陷，一般检测深度不超过1-3mm左右(直流电检测深度可能大一些）。并且检测缺陷时的灵敏度与磁化方向有很大关系，平行或与表面夹角小于20度的缺陷难于显示，工件表面有覆盖层（油漆或镀铬层厚度＞0.08mm，铁磁性覆盖层如镀镍层厚度＞0.03mm）、喷丸层对检测灵敏度均有不良影响。磁化后一些较大剩磁的工件还要进行退磁。
3.2射线检测技术在压力管道检验中的应用
对于射线检测技术，其主要功能是检测管道压力管道焊接焊缝中的内部宏观几何缺陷。检测技术的主要原理是用X射线照射压力管道，X射线能够穿透可见光不能穿透的物体，而且在穿透物体的同时将和物质发生复杂的物理和化学作用，可以使原子发生电离，使某些物质发出荧光，还可以使某些物质产生光化学反应。如果工件局部区域存在缺陷，它将改变物体对射线的衰减，引起透射射线强度的变化，这样，采用一定的检测方法，比如利用胶片感光，来检测透射线强度，就可以判断工件中是否存在缺陷以及缺陷的位置、大小。
射线检测不损伤被检物，方便实用，可达到其他检测手段无法达到的独特检测效果，可以直观的显示缺陷图像，底片能长期存档备查，便于分析事故。但是射线检测的缺点也同样明显，它不能直观的显示缺陷的位置，不利于隐患的排除，因此，射线检测一般要与超声波检测同步实施。
3.3磁致伸缩超声导波技术在压力管道检验中的应用
磁致伸缩超声导波检测分为直接激励法和间接激励法两种。直接激励法传感器包括激励线圈、检测线圈和提供偏置磁场的磁化器三个部分。两种线圈为与被检铁磁性材料构件同轴的螺线管，用于实现交变磁场和应力波之间的能量与信号转换。偏置磁场沿轴线方向，其作用主要有两方面，一是提高磁能与声能的换能效率，二是选择导波模态，偏置磁场可以采用电磁或永磁方式加载。在进行检测时，首先向激励线圈通入大电流脉冲信号i，产生交变磁场；激励线圈附近的铁磁材料由于磁致伸缩效应受到交变应力作用，从而激励出超声波脉冲；超声脉冲沿被检构件轴线传播时，不断在构件内部发生反射、折射和模式转换，经过复杂的干涉与叠加，最终形成稳定的导波模态。当构件内部存在缺陷时，导波将在缺陷处被反射返回；当反射回来的应力波通过检测线圈时，由于逆磁致伸缩效应会引起通过检测线圈的磁通量发生变化，检测线圈将磁通量变化转换为电动势变化Vemf；通过测量检测线圈的感应电动势就可以间接测量反射回来的超声导波信号的时间和幅度，从而获取缺陷的位置和大小等信息。
间接激励法基于磁致伸缩效应在磁致伸缩带上激励导波，通过干耦合或粘接耦合的方式将导波由磁致伸缩带传送到待测构件上，实现导波激励；并通过相同耦合的方式将导波从待测构件传送回磁致伸缩带，基于逆磁致伸缩效应，实现导波接收。该方法既适用于铁磁性材料的检测，也适用于非铁磁性材料的检测，其检测原理如图2所示。这种方法的超声导播传感器包括线圈和磁致伸缩带两部分，磁致伸缩带在使用前，需要进行预磁化。检测时，磁致伸缩带与被检构件可采用固化胶紧密粘贴、也可用其他方式紧密耦合，实现声能传递。
3.4渗透检测技术在压力管道检验中的应用
渗透检测技术是一种以毛细作用原理为基础的检测技术，主要用于检测非疏孔性的金属或非金属零部件的表面开口缺陷。检测时，将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到零部件表面，由于毛细作用，渗透液渗人到细小的表面开口缺陷中，清除附着在工件表面的多余渗透液，经干燥后再施加显像剂,缺陷中的渗透液在毛细现象的作用下被重新吸附到零件表面上，就形成放大了的缺陷显示，即可检测出缺陷的形貌和分布状态。
渗透检测方法可检查各种非疏孔性材料的表面开口缺陷，如裂纹、气孔、折叠、疏松、冷隔等。渗透检测技术不受材料组织结构和化学成分的限制，不仅可以检查有色金属和黑色金属，还可以检查塑料、陶瓷及玻璃等。但渗透检测的局限性也同样明显，它不适于检查多孔性或疏松材料制成的工件或表面粗糙的工件,因为检测多孔性材料时，会使整个表面呈现强的荧光背景,以致掩盖缺陷显示;而工件表面太粗糙时，易造成假象,降低检测效果。其次是渗透检测只能检出零部件的表面开口缺陷，被污染物堵塞或经机械处理(如喷丸、抛光和研磨等)后开口被封闭的缺陷则不能被有效检出。另外,渗透检测只能检出缺陷的表面分布,难以确定缺陷的实际深度,因而很难对缺陷做出定量评价。
渗透检测技术因其检测成本低、携带方便等因素，已成为承压管道无损检测中不可缺少的重要检测方法。
4结束语
总之，为了能够从根本上提升管道运行的平稳性以及安全性，就需要定期对压力管道展开有效检测。而无损检测技术作为一种可靠有效的检测方法，在压力管道检验中将发挥越来越大的作用。
参考文献
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