關于石油化工壓力管道射線無損檢測的質量控制

馮馳

西安三環科技開發總公司 陜西西安 710000

壓力管道內因存在可燃、易爆、有毒、腐蝕性等多種介質，管道投用后受高溫、高壓、位移變形、風、雪等多工況影響，極易形成泄漏、爆炸等各種安全隱患。從源頭上控制壓力管道的安裝質量，提高焊接接頭性能是保障壓力管道安全運行的必要手段。射線檢測可將檢測結果直接記錄在底片上，比較直觀地顯示管道內部缺陷的形狀和大小，易于判定缺陷的性質，且射線底片可以長期保存，便于追蹤，是壓力管道安裝過程中控制焊接接頭質量最常用的無損檢測方式[1]。射線檢測過程中，由于人為影響的檢測參數不當或者在射線底片運輸、裝填和沖洗過程中受其他外界因素干擾等，都會造成各種質量不合格底片和虛假缺陷，對最終檢測結果的準確評定造成影響。

1 檢測方法基本原理

檢測對象為一段架空金屬油氣輸運管道，由多組粒子探測器所構成的環形探測器陣列設置在管道外側，并能沿著管道軸線方向自由移動；經工藝加工能夠發生衰變釋放出射線的放射性物質從被檢測管段首端的管道增壓泵中投入進管道中，使其能夠隨著管中油氣介質一同運動；管道外側的環形探測器則進行檢測，接收放射源釋放出的放射性能量；根據檢測裝置接受的放射性能量大小及分布，判斷管道的腐蝕程度。該方法對管道的內、外壁腐蝕檢測均有效。放射性物質在管中運動的過程中發生衰變釋放出射線，當管壁結構完好無損，放射性物質適量時，射線能量僅少量穿透出管壁；而當管壁某一位置發生腐蝕時，局部管壁減薄，屏蔽能力減弱，射線能量則大量穿透出管道[2]。環形粒子探測器陣列檢測的放射性指標為射線在探測器內形成的能量沉積，穿透出管壁的射線能量越高，在粒子探測器中形成的能量沉積越大，反之越小。通過與管道無損情況下測得的能量沉積比較，可以判斷放射性能量穿透出管壁的情況，進而判斷管道是否發生腐蝕。環形探測器上的每組粒子探測器能獨立記錄同一位置不同角度的能量沉積結果，不同角度的粒子探測器所獲得的能量沉積的差異可以用于定位管道腐蝕發生的角度位置，實現對服役中架空金屬油氣輸運管道的腐蝕狀態檢測和定位。

2 石油化工壓力管道射線無損檢測的質量控制

2.1 放射性示蹤技術

從目前的形式上看，不少石油工程公司主要使用的是一種射線檢測技術，就是所謂的放射性示蹤技術。密封源放射性技術可以分為γ射線掃描和中子背散射技術兩種類型。這個時候，最為理想的狀態就是，在外部對設備進行測量，清晰地觀察到內部的介質的量，還有速率和頻率[3]。這個時候，就可以液體、固體或氣體放射性材料等內容進行工藝流程的構建與實施。但是，還需要進一步的延伸并應用。其中，此種技術手段，主要的應用是：第一，檢測裝置和換熱器滲漏的內容應用。第二，反應物料的停留時間分布測量方面的內容應用。第三，流經反應器和管線或槽的氣體，液體固流體，流量測量等方面的主要應用。

2.2 底片控制

底片上偽缺陷的辨認需要一定的實踐經驗，在評定過程中對于有爭議的影像，應避免盲目返修，可以重新進行透照來排除一下虛假顯示。為了減少或者避免出現瑕疵底片，減少廢片率，降低成本，以提高檢測效率。除了提高膠片質量，熟悉焊接方法和接頭形式等方面，還應做好以下幾方面工作：（1）嚴格按照工藝參數控制檢測電壓、曝光時間、顯影溫度、顯影時間等因素，防止底片黑度過大或過小；（2）管道施工和檢測過程中要嚴格工藝紀律，防止異物進入被檢測區域或者片袋內部；（3）底片在暗光環境下進行裝填、顯影和定影時，要嚴防意外曝光；（4）裝填、檢測和沖洗過程中加強對底片的保護，防止意外劃傷等偽缺陷產生，并定期對暗盒進行檢查，及時對破損暗盒進行更換；（5）提高底片虛假顯示評定的準確性，減少誤修和誤判。

2.3 γ射線掃描技術

這里以X石油工程公司為例，分餾塔在操作的過程中呈現了一些異常的情況。這個時候，就需要在異常的現象中，探究出成因，根據成因制定出合理的解決措施。X石油工程公司在具體的操作過程中，使用γ射線的方式，接著對分餾塔實現有效的掃描與檢測。塔盤在地11層的位置，14-15層的位置，18-21層的位置，是處于波谷的位置上的。也就是說，在這個地區的射線強度與其他的位置相比較，出現了明顯的提升狀態。之所以會出現這樣的情況，主要的原因是由于塔盤本身的液體就存在得比較少，在實際的應用中，就會出現一些沖翻或者掉落等方面的不同層次問題[4]。因此，這個時候，就需要在原有的基礎上，結合實際需求，有針對性地制定出合理的監測措施，并制定出合理的解決措施。在實際的實踐過程中，在臨時的條件下，對裝置進行檢查并搶修。

3 結語

隨著社會的進步，石油工程公司主要使用的方式是γ射線透射掃描技術和中子背散射技術兩種類型。其中，γ射線透射技術比較適合容器內混相密度的測量。中子背散射掃描技術就適合射線的防護比較困難的類型[5]。因此，在工業實踐的過程中，需要更加直觀地診斷石油化工裝置的故障。在保證長期、安全、穩定、高效的同時，降低操作的難度。