压力管道无损检测技术的发展现状及应用论文_赵姝妹

压力管道无损检测技术的发展现状及应用论文_赵姝妹

河北方圆工程检测有限公司 河北沧州 062552

摘要:随着基础工程建设项目逐渐增多,近年来压力管道的铺设项目与日俱增,但是诸多因素导致压力管道经常性出现安全事故,逐渐引起重视。随着科学技术的发展,无损检测技术得到长足的发展并在压力管道检测中得到有效的应用。其具有很多的优点,诸如不具破坏性、检测较为全面、有助于提高压力管道运行的安全性。本文在对无损检测技术的概念进行阐述的基础上,进一步分析现状下的几种常用压力管道无损检测技术,并对压力管道无损检测技术的具体应用进行探究。

关键词:压力管道;无损检测技术;发展现状;应用

引言:压力管道主要是指承受内压以及外压的管状设备。压力管道是管道设备中尤为重要的一部分,主要由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。近年来,我国压力管道安全事故时有发生,不利于工程建设发展,为此有必要对压力管道进行检验检测,从而使得压力管道设备的安全运行得到有效的保障。现阶段,随着我国科学技术的发展,压力管道中的无损检测技术已经相当成熟,其具有诸多优点,能够有效预防管道设备安全事故的发生,有助于管道设备的运行的安全性的提高。

1无损检测技术概述

无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能、内部组织的前提下,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术和设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态和缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。无损检测技术主要具有两方面的特点。其一是不具有破坏性,在检测时不会对被检对象的质量以及使用性能造成损坏,由这一特点的存在,使得无损检测技术在压力管道检测中得到有效的推广使用;其二是全面性,在被检测对象质量以及性能不遭受破坏的基础上,对被检测对象进行全面的检测,有效保证检测质量,有利于保障管道设备的安全运行。

2压力管道易损的形式

2.1韧性损坏

韧性损坏是管道因在一定压力的效果下,使管道壁上发生相应的应力,致使管道原料达到强度极限,从此使管道发生断裂。制作管道的用材往往具有很好的韧性,形成其断裂的原因主要是因超压所引起。这种管道损坏的特征往往表现为管道的直径被增大,或呈现管道部分鼓胀现象,亦或是使管道的管壁减等,但凡出现这种管道形状的变动,则是管道遇到韧性损坏的特征。

2.2脆性损坏

管道脆性损坏发生的方法一般都比较突然,并可在瞬间进行快速扩展。造成管道脆性损坏的原因,主要是因管道的应力较低。而构成管道应力较低的原因有多种,即有管道用材本身就带有脆性或原本就存在严重缺点,也有在管道安装进程当中,因焊接或热处理工艺不到位所引起。同时,还可能会由于管道在输送介质进程中的加载速度或剩余应力以及结构应力构成会集的态势,而促进管道应力支撑受限构成管道的损坏。

2.3腐蚀损坏

顾名思义,管道的腐蚀损坏的原因一般就是因遇到管道内部所运送物料和管道外部环境介质的化学以及电化学效果,但也不排除包括机械等要素的一定效果而对管道发生的损坏。腐蚀损坏是管道常见的损坏体现,虽然管道用材有一定的抗腐蚀性或具有一定的耐腐蚀性,但因其在安装进程当中,必竟有许多连接各管道的焊接口或焊接点,同时,也不能彻底确保管道用材的合格性,这就给管道易腐留下了缺陷,当管道被使用相当时间后,就比较容易发作腐蚀性损坏问题。

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2.4疲劳性损坏

管道多为金属材料制成,它在使用时间较长的状态下,因管道长时间处在应力载荷环境运转当中,因当初管道可能具有原始裂纹类缺点,而这种缺点又恰恰赶在管道衔接的焊缝部位,致使其在较长时间接受应力载荷情况下,很容易出现工作的疲劳问题,进而当达到管道接受极限时,就会使管道发作疲惫性损坏。

2.5蠕变损坏

如果管道所输送的介质是高温性介质,管道会在高温环境的影响下,致使其伴随使用时间的延伸,而使管道发作蠕变现象。根据科学测算,金属材料被承受的温度只要温度不宜超越溶化其温度的30%左右,如果打破这样一个数值,那么,金属就很容易发生蠕变。管道同样是金属材料所制,它同样也要有这样一个温度值的约束。管道蠕变往往表现为塑性变形,塑性变形之后,就会有许多小裂纹,这些小裂纹则是容易造成管道蠕变损坏的危险。

3现状下的无损检测技术分析及应用

近年来,我国压力管道事故时常发生,迫切需要对压力管道进行规范化的管理,2015年《中国特种设备安全法》颁布,使得压力管道的管理有法可依。为防止压力管道的失效,有必要对压力管道进行有效的检验检测,传统的无损检测方法近来已被广泛的应用在压力管道的元件制造、压力管道安装、在用压力管道的检验过程中。随着我过基础制造业的发展,很多新的无损检测技术不断的发展和成熟。总结起来,现状下无损检测技术有以下几种。

3.1射线检测技术

射线检测技术主要是利用检测射线的穿透性,检验管道表面、内部质量是否符合相关标准。常用的射线检测技术可分分为三种:第一种是射线照相检测法,常用于管道安装、在用压力管道的焊缝检测;第二种是观察检测法;第三种是电视检测法,常用于管道元件的制造无损检测。

3.2超声波检测技术

超声波检测技术主要利用超声波遇到分界面将会发生折射以及反射现象,同时通过仪器设备信号接收器将反射的信号加以放大并接收,对接收到的信号加以分析,从而查找出管道内部存在缺陷的信息。常用于压力管道的焊缝内部缺陷检测。从技术操作性上来看,超声波检测技术的操作难度要远远大于射线检测技术,复杂性较强。

3.3磁粉检测技术

磁粉检测技术是通过将铁磁性管道设备进行磁化,从而在管道表面、近表面不连续处产生漏磁场,吸附施加在管道表面的磁粉,从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度等。判断出管道设备是否存在缺陷。常用于压力管道的焊缝表面、近表面缺陷检测。在利用磁粉探伤技术进行检测时,需要将检测管道同时加以纵向磁化以及横向磁化,才能有效保障全方位的探检测。

3.4渗透检测技术

渗透检测技术是通过在压力管道被检表面施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经过一定时间,渗透液渗入到表面开口缺陷中,清除的多余的渗透液后,再施涂显象剂将渗入的渗透液吸出到被检表面,形成缺陷显示,从而检测出管道设备表面开口缺陷。压力管道的渗透检测不需要大型的设备,一般可不用水、电。检测灵敏度比磁粉检测技术低,但是与射线检测或超声波检测相比,渗透检测技术的灵敏度还是很高的,至少要高一个数量级。

3.5涡流检测技术

涡流检测技术是通过让压力管道中产生涡电流,然后对涡电流具体变化情况进行检测,从而得到压力管道内部缺陷情况。涡流检测技术常用来检测压力管道的管材、棒材、管道内壁的腐蚀程度等以及对压力管道近表面及表面缺陷的精确检测中,其优点是检测自动化程度高、检测速度快、成本低,便于操作。

3.6TOFD衍射时差法超声检测技术

TOFD衍射时差法超声检测技术是利用管道设备中缺陷端点衍射波信号进行检测和测定缺陷尺寸的一种超声波检测方法,其结构通常采用双探头一发一收。近年来由于其较高的缺陷检出率和检测精度,在国内较多的应用于现场检测工作,包括压力管道的安装制造检测和在用压力管道的检测工作。

结束语:对压力管道实施无损检测,仅就目前所具有的检测技术有多种,但每种检测方法均有其优劣势,所以,使用哪种检测方法需要根据被检测管道的性质而定。

参考文献

[1]梁海滨.新无损检测技术在长输管道工程的应用及发展趋势[J].广东科技,2012,

[2]雷玉兰.新型无损检测技术在压力管道在线检测中的应用研究[J].科技资讯,2012,.

论文作者:赵姝妹

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期

论文发表时间:2017/12/1

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