无损检测技术在压力管道检验中的运用研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：高锋（1994），男，汉族，重庆人，本科学历，克拉玛依市燃气有限责任公司，石油工程助理工程师，研究方向为侧重压力管道检验检测技术，承压设备无损检测，公用埋地管道检测。-59-无损检测技术在压力管道检验中的运用研究 高 锋 新疆鼎诚检测科技有限责任公司，新疆 克拉玛依 834000 摘要：摘要：利用无损检测技术对压力管道开展质量检测可以最大程度的避免安全事故的发生，文章通过分析多种无损检测技术的各自特点、工作原理以及适用范围，便于在压力管道检测中综合利用、正确选择无损检测方法，确保对压力管道内部损伤与缺陷检测结果的准确性。同时分析无损检测技术在压力管道检验中存在的问题，最大程度保证压力管道安全稳定运行。关键词：关键词：无损检测技术；压力管道；检验 中图分类号：中图分类号：TG115.2 1 无损检测技术对压力管道检验的意义 无损检测技术在压力管道检验中具有重要意义，压力管道承受着高压、高温等环境下的工作条件，而无损检测技术能够帮助发现管道内部或表面的裂纹、腐蚀、疲劳等隐患，及时排除安全隐患，确保管道的安全运行。通过无损检测，可以在管道出现问题之前发现并修复潜在的缺陷，避免由于管道故障导致的事故，如泄漏、爆炸等，从而降低事故风险。及时发现管道材料的腐蚀、疲劳等问题，有助于及时修复和更换受损部位，延长压力管道的使用寿命，降低维护成本。无损检测技术能够在不影响管道运行的情况下进行检测，减少了对管道的拆卸和停机维修，提高了检测的效率和准确性。在一些国家或地区，压力管道的安全检验是法律要求的一部分，无损检测技术能够帮助企业满足法规要求，确保管道检测工作的合规性。通过定期的无损检测，企业可以建立管道设备档案和维护记录，有利于管道设备的管理，及时了解管道设备的健康状况，为后续的维修和改进提供依据。因此，无损检测技术在压力管道检验中不仅能够确保安全、预防事故，还能提高管道设备的管理效率和使用寿命，对于工业生产和公共安全具有重要的意义。2 压力管道缺陷检测中无损检测技术的应用 在压力管道缺陷检测中，无损检测技术被广泛应用，各种技术在检测不同类型缺陷时都具有独特的优势。以下是对一些常见的无损检测技术在压力管道缺陷检测中的应用。2.1 射线检测技术 射线在物质中的透射、吸收和散射受到材料密度和厚度的影响。当射线穿过材料时，其透射率因材料的密度而异，从而形成 X 射线照片或图像。管道内部的缺陷，如裂纹、气泡、异物或焊缝不均匀性，会影响射线透射的程度，从而在检测图像中显现出来。射线检测可以精确测量管道壁的厚度。通过分析 X 射线照片，检测人员可以确定管道壁的薄弱点或可能的腐蚀区域，从而及时采取维修措施。射线检测对于焊缝的检测效果显著。焊接区域的密度变化会在射线图像中表现出来，使检测人员能够识别焊缝的质量，包括焊缝中可能存在的缺陷，如裂纹或气孔。射线检测还能够探测管道内部的异物和气泡。异物和气泡的存在会引起射线透射的异常，从而在检测图像中形成特征。由于金属对射线的透射性质，射线检测在金属管道内部缺陷检测中表现出色。金属材料对射线的吸收较小，因此射线能够穿透金属，同时检测到金属内部的缺陷。尽管射线检测在管道检测中非常有效，但也需要谨慎使用，以避免辐射对人员和环境的危害。因此，必须控制辐射剂量，确保在保证检测效果的同时最大程度地减少辐射暴露。2.2 超声检测技术 超声波通过探头产生并传播到被测材料中，当遇到不同密度或声速变化的区域时，部分能量会反射回来。这些反射信号被接收器捕获和分析，从而形成管道内部结构的图像或数据。超声波检测可用于检测管道的多种问题，如腐蚀、裂纹、焊缝质量、异物等。不同缺陷在管道内部会导致超声波的反射或衰减程度不同，从而形成特定的信中国科技期刊数据库 工业 A-60-号特征。超声波能够检测管道壁厚度的变化，因此能有效识别管道的腐蚀程度和位置。通过分析超声波反射信号的强度和时间延迟，可以确定腐蚀区域的情况。超声波检测能够探测管道中的裂纹。裂纹的存在会导致超声波的反射、散射或能量衰减，从而形成特定的信号模式。对于管道焊缝，超声波检测可用于评估焊接质量。它能够检测焊缝区域的气孔、夹杂、未熔合或结合不良等问题。超声波检测不仅适用于金属管道，对于非金属管道和复杂结构也具有优势。它可以在不损伤管道的情况下进行检测，适用于各种材料和形状的管道结构。超声波检测可以提供定量化的数据，如缺陷的尺寸、深度和位置，有助于精确评估管道的健康状况。2.3 磁粉检测技术 磁粉检测利用磁场的性质，通过在金属表面施加磁场，然后在表面涂覆磁粉。当存在裂纹、缺陷或其他不良状况时，这些地方会产生磁场的漏磁，吸附在表面的磁粉会在这些区域形成可见的线条或斑点，从而揭示出表面的缺陷。磁粉检测特别适用于检测金属表面的裂纹、焊缝、疲劳裂纹等问题。它对于表面裂纹的检测具有高灵敏度。磁粉检测具有很高的灵敏度，能够检测到微小的表面缺陷。由于磁粉在缺陷处聚集，形成可见的磁粉线或斑点，使得缺陷易于观察和识别。磁粉检测的操作相对简便，不需要复杂的设备。检测人员可以使用手持式或机械设备来施加磁场，并在表面涂覆磁粉，然后观察和评估磁粉的分布情况。由于其操作简便性，磁粉检测适用于实地和现场环境，能够在实际使用条件下快速进行表面缺陷检测。磁粉检测对于焊缝的检测尤为重要。它可以有效地检测焊接区域的裂纹、未熔合或结合不良等问题，确保焊接质量。2.4 渗透检测技术 液体渗透检测的基本原理是将一种可渗透的液体应用到被测物体表面，然后通过液体在表面裂纹处的渗透来检测裂纹。该液体通常具有较好的表面湿润性，可以充分渗透到裂纹中，形成可见的痕迹。首先，被测表面需要彻底清洁，以确保液体能够有效渗透到裂纹中。将液体渗透剂涂覆在被测表面上。通常，渗透剂是一种颜色鲜艳的液体，以便于观察。让渗透剂在表面停留一段时间，以确保其充分渗透到潜在裂纹中。渗透时间结束后，过剩的渗透剂需要被去除。将显影剂涂覆在表面，它与渗透剂相互作用形成可见的痕迹。让显影剂在表面停留一段时间，以产生足够的对比度。清洗表面，去除多余的显影剂，留下只有在缺陷处渗透的显影剂。液体渗透检测主要用于金属材料，如铁、铝、不锈钢等。它对于表面裂纹、疲劳裂纹和其他细小缺陷的检测效果良好。适用于复杂形状和大面积的物体表面。高灵敏度，能够检测到微小的表面缺陷。相对简单、经济，不需要复杂的设备。检测结果依赖于可见光，对于微小或浅的缺陷，可能需要额外的增强手段，如紫外光。2.5 红外探伤检测技术 红外热像仪通过测量物体发出的红外辐射来生成温度图像。所有物体都会发射红外辐射，其强度和频谱分布与物体的温度有关。通过捕捉并记录红外图像，可以观察到不同区域的温度分布，从而检测可能存在的温度异常。红外热像仪在管道检测中的应用主要是为了监测管道表面的温度异常。这些异常可能是由于摩擦、过热、局部故障或其他问题引起的。通过实时监测管道表面温度，可以早期发现潜在的故障迹象，有助于预防事故的发生。在管道运行过程中，由于摩擦、机械故障或其他问题，局部区域的温度可能会升高。红外热像仪可以捕捉到这些温度异常，帮助确定管道是否存在摩擦或过热问题。红外热像仪的优势之一是能够实时监测温度分布，从而帮助早期发现潜在的故障。这有助于及时采取维修措施，防止故障进一步恶化。红外热像仪适用于各种管道材料，包括金属和非金属。它不仅可以用于工业管道，还可以用于建筑、电力、化工等领域的管道监测。通过对红外图像进行数据分析，可以确定温度异常的具体位置和程度。这有助于工程师或维护人员更精确地了解管道的运行状况。红外热像仪能够提供实时的温度信息，使操作人员能够迅速响应温度异常情况，减少因温度问题导致的损失。2.6 X 射线成像检测技术 X 射线是一种高能电磁辐射，具有很强的穿透能力。在 X 射线检测中，通过将 X 射线照射到被测物体上，物体吸收和透射不同程度的 X 射线。透射后的 X 射线形成一个影像，通过对这个影像的分析，可以检测到中国科技期刊数据库 工业 A-61-物体内部的缺陷或结构。X 射线检测主要用于管道内部的检测，可用于发现各种问题，包括异物、焊缝质量、壁厚等。可以检测管道内部的异物，如工具、杂质等。异物的存在可以对管道的正常运行造成影响，因此及时发现并排除异物是重要的。X 射线检测对于焊缝的质量检测具有很高的分辨能力。可以检测到焊接中可能存在的缺陷，如气孔、未熔合、夹杂等，确保焊缝的质量符合标准。X 射线检测还可以用于测量管道的壁厚，通过分析透射后 X 射线的强度，可以得知管道材料的密度，从而推断出管道壁厚的信息。X 射线能够穿透较厚的物质，因此对于深层次的缺陷也具有较好的检测能力。这使得 X 射线检测在发现管道内部结构问题方面非常有效。尽管X射线检测能够提供较高的分辨率，但在使用时需要谨慎考虑辐射安全。对工作人员和周围环境进行辐射防护是必要的。2.7 超声导波检测技术 超声波检测利用超声波在物体内部传播的原理。在管道检测中，通常通过将超声波传感器（发射器和接收器）放置在管道表面或内部，向管道内发送超声波脉冲，然后检测波的反射情况。任何管道内部的缺陷，如腐蚀、裂纹等，都会影响超声波的传播，并产生反射信号。超声波检测广泛用于检测管道壁内部的各种缺陷，包括但不限于腐蚀、裂纹、气泡等。它对于大直径管道的检测具有一定的优势，因为超声波可以在管道内部传播，达到管道壁的深层部分。超声波检测适用于多种材料的管道，包括金属和非金属。它可以用于管道的不同工作状态，例如静止状态或运行状态。超声波检测可以提供高分辨率的图像，使操作人员能够准确地定位和评估管道内部的缺陷。这有助于进行及时的维护和修复工作。超声波检测能够提供实时的检测结果，允许在管道运行过程中进行监测。这有助于发现管道内部问题，并采取适当的措施以避免潜在的损害。超声波检测是一种非侵入性的检测方法，无需破坏管道表面或进行拆卸。这使得它成为一种相对方便的检测工具。通过分析超声波的传播时间和强度，可以确定管道内部缺陷的位置和尺寸。这为后续的维护工作提供了有用的信息。这些无损检测技术的应用，能够帮助提高对压力管道的监测、预防和维护水平，保障管道的安全运行。选择合适的技术取决于管道的材质、形状、工作环境等多个因素。通常情况下，结合多种无损检测技术的综合应用，可以更全面地评估管道的健康状况。3 压力管道在检验中存在的问题 3.1 检测量对检测质量的影响 如果使用的检测设备的灵敏度、分辨率不足，可能会导致对于小尺寸或者深层次的缺陷无法有效检测。过多的检测量可能导致信息过载，使得检测人员难以快速准确地分析和判断。3.2 检测环境对检测质量的影响 在恶劣的工作环境下，如高温、高湿度、有腐蚀性气体的环境，可能影响检测设备的性能，同时也对检测人员的工作产生负面影响。对于管道的一些难以访问的区域，可能导致无法充分实施检测，从而遗漏重要的缺陷。3.3 检测人员的专业水平对检测质量的影响 缺乏专业技能和经验的检测人员可能无法正确操作设备，分析检测数据，准确判断管道的健康状况。由于主观判断或者技术水平不足，可能导致对缺陷的误判或者漏检。4 无损检测技术在压力管道检验中的运用控制措施 4.1 设备选择与维护 选择适用于具体管道和缺陷类型的无损检测设备。定期对设备进行维护和校准，确保其性能稳定，避免因设备问题导致检测错误。对检测过程中获得的数据进行记录和保存。采用专业软件对数据进行分析，以确保对管道内部或表面缺陷的准确识别。4.2 培训与认证 确保检测人员接受专业培训，并取得相关认证。他们应该熟悉所使用的无损检测设备，了解不同技术的应用场景，具备对检测结果进行准确分析和判断的能力。建立质量控制和质量保证体系，监测和评估无损检测过程中的各个环节。确保检测结果的准确性和一致性。4.3 检测方案设计 在进行无损检测之前，制定详细的检测方案。考虑管道的特性、材料、工作环境等因素，合理选择检测技术和参数。提供适当的工作环境，防止恶劣天气中国科技期刊数据库 工业 A-62-或环境条件影响检测。对于特殊情况，可以采取防护措施，确保检测人员的安全。4.4 安全措施 严格遵守安全规程，确保在检测过程中不会对人员和设备造成危害。提供必要的个人防护装备，并对检测现场进行安全评估。对检测结果进行专业评估，编制详尽的检测报告。报告中应包含检测方法、结果、缺陷类型、位置、大小等信息，以便后续的维修和管理决策。定期对无损检测过程进行审查，总结经验教训，及时改进和优化检测方案、培训计划以及其他相关控制措施。5 结语 综上所述，通过合理的控制措施，可以确保无损检测技术在压力管道检验中的有效应用，提高检测的可靠性，降低潜在风险。参考文献 1侯文峰.无损检测技术在压力管道检验中的综合应用研究J.现代工业经济和信息化,2021(4).2郑学斌.新型无损检测技术在压力管道在线检测中的应用研究J.内蒙古石油化工,2021(5).3金小东.无损检测技术在压力管道检验中的运用J.现代工业经济和信息化,2020(4).4宿志坚.无损检测技术在压力管道检验中的应用J.数码世界,2020(7).