摘要：石油化工压力管道在使用过程中，经常受到施工工艺、环境、材料等因素的影响，产生疲劳、腐蚀、脆性等多种形式的损伤，从而保证管道的安全运行。非常大的风险。目前，我国石油化工设备已进入世界前沿发展水平，特别是在近年来的发展过程中，各种类型的管道铺设都发展得非常迅速，但在化工压力管道的设计和制造中。经营管理工作中还存在一定的问题。因此，压力管道经常发生安全事故，对化工企业的发展产生不利影响。通过对无损检测技术的有效运用，可以最大限度地消除管道内部的安全隐患，也是有效维持行业正常生产和发展的有效途径。结合实际经验，对石油化工压力管道的损伤及无损检测进行了分析。
关键词：压力管道；破坏形式；无损检测
1 石油化工压力管道的破坏类型
1.1 疲劳破坏
疲劳损伤是石油化工压力管道长期使用中常见的失效形式之一。疲劳损伤的管道内外管壁往往存在不同程度的裂纹。根据裂纹产生的原因不同，疲劳损伤可细分为以下几种:(1)操作不合理造成的损伤。在管道安装过程中，使用机械设备代替人工安装，由于施工人员操作不当或粗心大意，造成机械振动较大。机械振动会对管道接头或管道造成损伤，并可能产生裂纹。(2)压力波动变化引起的损坏。石油化工压力管道在使用过程中，由于内部液体流速不同或存在一定的空气，在高压下高速流动时会发生振动。管道接头、阀门和其他部件首先发生断裂。(3)气候变化造成的损害。石油化工压力管道跨度较大。由于昼夜温差大，部分路段会引起较大的伸缩变化。在弯头、阀门等部位，由于长期反复的膨胀和收缩，可能会在弯头和阀门部位产生裂纹，不仅造成漏油，还会增加管道的疲劳。
1.2 腐蚀破坏
腐蚀损伤主要表现在以下几个方面:(1)点蚀问题，通常在损伤部位不易发现，主要分布在焊缝或受热区域;(2)缝隙腐蚀受间隙溶液的渗透和阻碍因素的影响，管道内部大部分被腐蚀，焊接中基本产生缺陷;(3)应力腐蚀，外部压力作用于压力管道下方，对耐腐蚀介质造成损伤的问题，往往是在奥氏体不锈钢的焊接部分引起的，且腐蚀具有一定的隐蔽性，但实际损伤能力明显。(4)氢腐蚀问题，氢气渗入金属间隙，造成金属与氢发生反应，造成腐蚀问题。
1.3 脆性破坏
脆性破坏发生在低应力条件下，与低温有非常密切的关系和影响。脆性破坏一般只有较小的塑性变形，这些变形发生在瞬间，断裂会破碎成碎片。通过研究和分析，发现造成压力管道脆性破坏的最重要因素是压力管道材料缺乏足够的韧性。因此，在石油化工压力管道的设计和制造中，有必要严格控制化工压力管道的低温制造，并在实际使用中严格控制材料性能。
1.4 蠕变破坏
在一定温度条件下，由于管道负荷的影响。压力管具有一定的伸长和变形趋势。这种类型的损伤称为蠕变损伤。蠕变损伤形式往往具有明显的结构变化和塑性变形。由于管道材料对蠕变损伤有显著影响，因此有必要对管道的设计、制造和使用进行相应的控制。例如，在设计初期，应根据温度选择抗蠕变能力强的材料;在制造过程中，应注意防止材料在焊接和冷加工过程中产生蠕变阻力。最后，要注意管道的运行。
2 压力管道的无损检测方式
无损检测是在不给被检测部件造成二次损伤的前提下进行的，检测部件是否存在裂纹、缺陷等质量问题更为准确。目前，国际上已有70多种无损检测技术投入使用，常用的有磁粉检测、渗透检测和超声波检测。近年来，为了满足各地对石油的需求，修建了大量的石油化工管道。利用无损检测技术定期对管道进行维修保养具有重要的应用价值。
2.1 射线检测
辐射检测采用射线照相材料和射线衰减程序来确定材料的内部缺陷，包括x射线检查和射线照相。x射线检查用于确定材料中是否存在x射线。缺陷吸收辐射的能力决定缺陷的存在，注意无缺陷的射线强度低于缺陷，见图1;射线照相是根据射线穿过材料并投射到胶片底部的感光性来确定缺陷是否存在及其大小和形状。对于辐射检测的应用范围，一般指以下几个方面:一是缺陷产生的原因和性能;二是辐射通过的能力，如x光机的kV值;第三，空间或环境条件的探测。此外，在检测辐射时，应注意以下事项:对于没有支撑架的结构件，应采用RT试验检测纵向环焊缝，并对参与试验的人员进行安全防护。
2.2 超声检测
超声波检测是一种无损检测技术，在工业上有着广泛的应用，包括脉冲反射法、投影法和共阵法。其中,co-array方法主要适用于共振的原理,超声波辐射材料,控制超声波的频率2倍的材料的厚度,然后检测声波的频率和共振的数量来计算材料的厚度;投影法在材料中。发射探头和接收探头分别置于两侧，通过超声辐照观察材料表面的能量变化。如果没有缺陷，则接收到的信号强度较强;如果有缺陷，则接收到的信号强度较弱。如果缺陷面积大于光束面积，探头将无法接收到信号。
2.3 磁粉检测
磁粉检测技术主要是结合了磁粉在管道材料上的聚集情况，对材料表面产生的问题进行判断，在缺陷产生的磁通密度和漏磁磁场强度成正相关的关系，通过这种方式可以有效地判断出磁粉实际分布强度和缺陷部分的存在联系；可以从缺陷位置的磁粉分布的位置、尺寸以及性质方面进行准确的判断。在进行磁粉检测过程当中，需要充分控制好材料避免的粗糙程度，然后需要对交流、直流电流进行合理的选择与运用，最后需要向轴向和纵向磁化部分进行准确的分析，避免在监测工作当中产生遗漏问题。
2.4 渗透检测
基本操作步骤是：先将待检测的压力管道进行清洁处理，然后用荧光染料在管道表面进行一次均匀的涂刷。如果管道表面有裂缝，在毛细管的作用下，荧光染料会渗透到裂缝中。涂刷结束后静置5~10min，冲洗掉荧光染料。最后，用喷雾器将显相剂均匀的喷涂到管道表面，用紫外线灯照射。裂缝部位中的荧光染料由于无法被冲洗，在紫外线灯光下会呈现出特别的颜色，从而可以判定管道表面裂缝的存在。渗透法无损检测的优点是可以检测不同材质的管道，包括金属、非金属等，并且操作比较方便。缺点是只能检测管道外表面裂缝，对于管道内壁或内部裂缝则不能检测出来。
2.5 涡流检测
涡流检测是用穿过式线圈探头来检测压力管道的通孔缺陷。在这一检测过程中，应注意如下事项：一是铁磁性管道的磁导率与磁场的强度有关，应设置磁饱和装置；二是在铁磁性管道检测时，应在检测区的检测线圈上施加相应的磁场至其磁导率与常数相当；三是在涡流检测中，铁磁性钢管的检测频率应为1～500MHz，同时通过试样对比来对涡流仪的检测灵敏度进行调节，以保证检测结果的精准度，注意试样的规格、表面状态、热处理状态及电磁性能等应与待测对象相同或相近。
综上，结束语石油化工压力管在实际的使用过程中会出现腐蚀破坏、脆性破坏、疲劳破坏、蠕变破坏等破坏现象，在进行无损检测时，可以结合实际情况选择射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测，提高缺陷判断的准确性，使得石油化工企业正常生产得到有效的保证，降低石油化工企业运营风险，提高石油化工企业经济效益。
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论文作者:欧小军
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/8
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