张志刚
锦西石化公司 工程造价部,辽宁 葫芦岛 125000
摘要:本文首先分析了压力管道中无损检测技术的应用,接着分析了压力容器中无损检测技术的应用。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:压力管道;压力容器;无损检测技术;应用
引言:
目前,无损检测技术已经得到了广泛地运用,大大提高了压力管道与压力容器的质量和安全,但是,在应用过程中,仍存在很多问题,如何综合运用无损检测技术,完善检测流程,健全安全管理制度,仍需要我们不断去探索和总结。再者,随着信息技术的迅猛发展和大数据时代的到来,比如神经网络人工智能的发展、5G时代的到来、大数据分析的应用等,无损检测技术也会随其有新的飞跃,将会在传感精度等方面有大的提升。
1压力管道中无损检测技术的应用
1.1射线检测技术
根据第一章中提及到的相关内容可以得知,很多压力管道的破坏形式具备较高的隐蔽性,如点腐蚀、应力腐蚀、疲劳破坏等,对此可以利用无损检测技术来完成潜在问题发现,降低问题出现后带来的负面影响。射线检测技术在应用过程中,其主要的的检测原理为,借助射线释放仪器对待测物体进行射线释放,待测物体会对释放出的射线进行吸收,而射线的释放强度也会在此过程中不断衰减,具体的衰减情况和物体厚度成正比。如果压力管道存在厚薄不均匀的情况,那么射线被削减的情况也会不同,检测人员可以根据形成的缺陷影像,针对不同黑度进行分析,从而判断目前管道的完整度和受损严重部位,及时进行问题处理,提高生产环境的安全性。
1.2超声波检测技术
超声波是指频率大于20000赫兹的机械波,在机械波传播的过程中,会在遇到介质时出现反射的情况,根据介质的不同,发射回的波长、频率也会存在差异。超声波检测技术则是利用机械波的这一特征,在检测管道裂缝、焊接情况时,可以对反馈回的波长进行接收,在放大处理之后,可以根据波长的变化规律,来明确管道现阶段存在裂缝、焊缝不均匀等情况的具体位置。需要注意的是,在工作开展的过程中,因为超声波本身的回溯性较低,所以在检测期间需要提前做好“清场”工作,将一些障碍物提前清理出待测区域,从而提高检测结果的准确性。
1.3磁粉检测技术
化工行业生产过程中使用到的压力管道,多以不锈钢管道为主,对此在外部细小裂缝检查中,可以借助磁粉检测技术来完成问题排查。该检测技术的作用原理在于,利用不锈钢管道的亲磁性,对管道进行磁化处理,如果管道表面的完整度较高,那么磁粉便会在管道表面会处于均匀分布的状态;若存在着一些断口、裂缝等问题,磁粉也会呈现出不规则分布,而且还会聚集在管道存在缺陷的位置,形成能见度较大的磁痕,从而帮助检测人员明确缺陷位置,便于后续处理工作的开展。
1.4渗透检测技术
与磁粉检测技术的应用原理相类似,渗透检测技术在应用中,所使用的检测原材料主要是荧光类涂料。将涂料涂刷在压力管道表面后,在毛细作用的影响下,渗透液会沿着钢结构的基本纹路进行渗透,静置一段时间后,渗透液会聚集在压力管道表面存在缺陷的位置。此时只需要将渗透液清除,并且在管道干燥之后在管道表面涂抹上显象剂,便可以明确看出目前管道上存在缺陷的部位。不过从实际应用情况来看,该检测方法的应用成本较高,并且也会受到荧光涂料涂抹情况的影响,一般不作为主要的无损检测手段。
1.5涡流检测技术
之前的章节中已经提到,化工行业生产过程中使用到的压力管道,多以不锈钢管道为主,此类材料具备良好的导电性,对此可以借助涡流检测技术来完成管道缺陷排查。该检测技术在应用过程中,其主要的检测原理在于,借助检测仪器来组建出交变磁场,管道在磁场影响下会产生涡流,涡流越大、现象不稳定的区域,便是压力管道存在缺陷的区域。需要注意的是,该检测方法的回溯性相对较低,在应用中也需要做好数据统计工作,以提高技术最终的应用效果。
2压力容器中无损检测技术的应用
2.1无损检测技术在压力容器生产制造环节的应用
无损检测技术的应用在压力容器的生产制造环节发挥着重要作用。其一,为保证生产压力容器的原材料的质量,对其生产所用的钢板等原材料进行超声检测,可及时发现原材料存在的潜在缺陷,避免在后续生产工序中出现问题,间接降低了容器的生产成本;其二,在生产制造环节,可对某关键制造环节进行无损检测,例如,经过缺陷修磨的容器表面进行磁粉检测,可保证其表面不得有裂纹、夹杂等缺陷的存在;其三,在产品完工后,基于某些材料的再裂纹倾向或延迟裂纹倾向,在热处理以后应当进行再热裂纹检测或在焊接完成24h后进行无损检测,可在某种程度上保证产品质量。对于压力容器而言,会有一些焊接处,焊接处也是风险点,应当在焊接完成后增加一次无损检测,保证容器的安全性能。
2.2超声导波技术的原理及应用
超声导波技术是一项近年来备受关注的无损检测技术之一,导波是一种由于介质边界的存在而被限制在介质中传播的,同时其传播方向平行于介质边界的波。与传统超声检测需要按点扫描的方法相比,超声导波技术可沿着传播路径长距离传播。目前,超声导波检测主要应用在压力管道的检测中,其较强的感应能力对发现管道内横截面的金属损伤、管道检修等方面具有很大的应用价值。其应用模式主要有三种,一是应用最为广泛地单一模式导波检测,该技术通过将复杂导波转变为单一导波,有利于更为准确地进行数据统计和分析,一旦遇到管道腐蚀、裂纹、凹坑等情况,就会产生反射信号,有效的帮助压力管道检验人员实现压力管道的全覆盖高效检测,避免漏检情况的发生;二是能够适应更为复杂情况的多模式导波检测,可弥补单一导波仅能发现一种类型的管道缺陷地不足,多模式导波检测技术可实现同时检测多种类型的管道缺陷,但是对检验人员的要求较高,需要熟练掌握不同模式导波的回波特点,并作出判断;三是模态声发射技术,该技术可快速释放能量对管道内的运输流体进行检测,实现动态监测,掌握管道实时运行状况,实用性较强,但是该技术目前发展时间较短,还有待进一步研究和实践。
2.3多种无损检测方法的组合应用
不同的无损检测方法具有不同的优缺点和适用范围,不同检测方法之间也不存在完全替代性。例如,适用范围相似的超声波、TOFD、射线等均可用于内部缺陷的检测,但是检测厚度的适用范围不同,6-500mm的容器厚度可用超声波检测,射线为2mm,TOFD为12-400mm。对于表面的裂纹、分层等缺陷,可选择磁粉或渗透等检测方法,而磁粉和渗透相比,又会有灵敏度、检测繁简、检测成本、缺陷检出率等方面的差异,两者在被检对象形状方面的要求也不一样,因此,在对压力容器进行无损检测时,就需要综合运用不同的检测方法,可达到事半功倍的效果,保证压力容器的安全性能。
结束语:
在压力管道及压力容器检验中应用无损检验技术对于问题的排查和解决都有较为重要的意义。在生产过程中要尽最大的努力避免发生安全事故,尤其是主要依赖于压力管道及压力容器生产的企业,更要把其安全运行放在重点监控位置,在保证运行效率的情况下还要保证其运行环境安全稳定,如此才能够最大限度地减少安全隐患。因此要将无损检验技术合理应用到压力管道及压力容器检验中,从而为生产企业经济效益的增长和稳定的发展奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]压力管道无损检测技术的发展现状和应用探讨[J].沈大明.石化技术.2018(09)
[2]压力管道无损检测技术的发展现状及应用[J].王新梅.中国设备工程.2017(10)
[3]压力管道的无损检测技术分析[J].李军.冶金管理.2019(23)