壓力管道無損檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用探討

潘晨銀 李緒清 沈繼鵬 吳金凱

海洋石油工程股份有限公司 天津 300452

1 無損檢測技術(shù)概述

無損檢測技術(shù)主要利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下實(shí)現(xiàn)對道橋工程的檢測，因?yàn)檫@項(xiàng)檢測技術(shù)存在一定特殊性，應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)道橋結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的問題，同時(shí)還有利于深入剖析建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部可能出現(xiàn)的問題。在測量檢測過程中，技術(shù)人員可以綜合檢測道橋建筑的整體結(jié)構(gòu)、性能及尺寸等指標(biāo)，并對這些指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析，以便于人們針對問題的出現(xiàn)制定有效對策。現(xiàn)階段無損檢測技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)出兩個(gè)特點(diǎn)，其一無損性，所謂無損性是指在不損害檢測對象的同時(shí)可以完成深入細(xì)致的檢測，其二為多學(xué)科性，該項(xiàng)技術(shù)中包含多學(xué)科的綜合運(yùn)用，如材料學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)及眾多先進(jìn)信息技術(shù)的學(xué)科知識(shí)等等。無損檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，在被檢對象使用性能不受影響的同時(shí)，可以測定被檢對象的相關(guān)物理量，進(jìn)而達(dá)到了解工程實(shí)際情況的目的，無損檢測技術(shù)作為一種高新技術(shù)的產(chǎn)物，目前隨著物理學(xué)的發(fā)展，為在工程檢測領(lǐng)域應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論技術(shù)，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，也為無損檢測技術(shù)提供了現(xiàn)代化的測量工具。

2 無損檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

2.1 射線檢測技術(shù)

射線檢驗(yàn)技術(shù)通常檢測壓力管道的焊縫出現(xiàn)缺陷。當(dāng)射線穿過物質(zhì)時(shí)，它按一定的衰減規(guī)律衰減，能使部分物質(zhì)出現(xiàn)熒光現(xiàn)象與光化學(xué)現(xiàn)象。在射線到達(dá)膠片上以后，因?yàn)橛袩o缺陷部位的厚度或者密度的異同，射線在各個(gè)部位的衰減不一樣，所以射線穿過各個(gè)部位投射到膠片上效果不同，導(dǎo)致膠片感光效果不同，經(jīng)過暗室的處理以后就出現(xiàn)黑度不一樣。按照底片上不同的黑度，評片工作者借助觀片燈就可以判斷缺陷的狀況并做出質(zhì)量評價(jià)。射線檢驗(yàn)技術(shù)的適用性質(zhì)量較高，檢測各種材料的壓力管道都表現(xiàn)出了相同的無損檢驗(yàn)效果，同時(shí)其可以直觀的展示出缺陷的影像圖，來確定缺陷的定量與定性數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。此外，射線檢驗(yàn)也經(jīng)常用在壓力管道的檢測中對超聲檢驗(yàn)找到缺陷的進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，以確定該缺陷的性質(zhì)，讓缺陷返修有證據(jù)可依，能直接得到檢驗(yàn)圖像，得到數(shù)據(jù)也十分精準(zhǔn)，可以保存很長時(shí)間。不過該檢測不適合檢測管壁厚的壓力管道，并且檢測成本比較高，檢驗(yàn)速度很慢，還會(huì)傷害人體。

2.2 超聲波檢測技術(shù)

該技術(shù)的應(yīng)用原理主要利用超聲波在不同傳播介質(zhì)中傳播速度不同和在不同質(zhì)界面上具有反射的特性，通過數(shù)據(jù)分析從而確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量，達(dá)到檢測管道結(jié)構(gòu)的目的。其具體操作為，由超聲發(fā)射裝置向結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)射超聲波，通過接收裝置接收反射或透射的超聲波，由技術(shù)人員利用專業(yè)設(shè)備分析回聲波的形態(tài)，因?yàn)槁暡ㄓ龅讲煌毕輹r(shí)會(huì)傳回不同的聲波形態(tài)，因此可以對結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷定位。該項(xiàng)技術(shù)在壓力管道綜合檢測中獲得了非常好的效果，但是基于超聲波特殊性質(zhì)的影響，如果檢測過程中遇到了比較復(fù)雜的情況，將會(huì)干擾反射回的聲波，進(jìn)而出現(xiàn)無法準(zhǔn)確判斷的問題，因此這一點(diǎn)應(yīng)引起檢測人員的注意。

2.3 磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)是在該方法中，在待檢測的管道上處理磁化，并且通過使用指示具有均勻材料的物體的均勻分布原理的磁力線，在管道的表面上或在表面附近發(fā)生磁泄漏現(xiàn)象。因此，磁粉檢測的實(shí)質(zhì)是利用漏磁對待檢管道的缺陷達(dá)到檢測目的。磁粉檢測技術(shù)通常用于檢測管道中的焊縫，并且當(dāng)進(jìn)行磁粉檢測時(shí)，它實(shí)現(xiàn)了一種將待檢測物體的縱向和橫向磁化相結(jié)合的方法，并且是一種測試共識(shí)T和測試結(jié)果的準(zhǔn)確性保證了全面性。

2.4 滲透檢測技術(shù)

滲透檢測技術(shù)是指使用材料本身的透明度檢測有色顏料或熒光物質(zhì)刷到被測物體表面上的方式和被測物體的缺陷。入侵檢測方法通常分為著色和熒光兩種類型。著色方法是在對象表面上刷色染料的方法，并且在滲透時(shí)間過去之后，在自然光或光的環(huán)境下洗滌表面顏料。通過觀察，很明顯缺陷位置具有顏色色素沉著。熒光和顯色之間的根本區(qū)別在于滲透溶液是熒光滲透溶液和相同的作用原理，在紫外燈的作用下需要熒光，穿透缺陷部位的熒光劑具有熒光和反應(yīng)可以顯示位置缺陷的形狀和形狀，并且檢查員可以觀察并記錄缺陷的位置和形狀。該滲透檢測技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可直接觀察試驗(yàn)結(jié)果，不影響管道結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)對象的性能。

2.5 渦流檢測技術(shù)

渦流檢測技術(shù)是指通在特殊測試設(shè)備之后，測試在被測管道中產(chǎn)生渦流的原理。通過特殊裝置分析渦流的波動(dòng)，找出管道中的缺陷。在壓力管內(nèi)壁腐蝕試驗(yàn)中，通常采用渦流檢測技術(shù)，對管表面和表面附近進(jìn)行精確試驗(yàn)。與其他無損檢測方法相比，自動(dòng)化程度和檢測速度有很大優(yōu)勢。

3 在線檢測中壓力管道新型無損檢驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

原始的無損檢驗(yàn)技術(shù)一般是在發(fā)生問題以后檢驗(yàn)缺陷部位，無法達(dá)到壓力管道實(shí)時(shí)在線檢測與前期問題診斷，這將嚴(yán)重影響到壓力管道的實(shí)效性檢測。新型的無損檢驗(yàn)技術(shù)在公司壓力管道，特別是在大型石化與電力行業(yè)中應(yīng)用，可以及時(shí)、準(zhǔn)確的早期檢驗(yàn)壓力管道缺陷的位置，能在不停機(jī)的狀況下可以準(zhǔn)確、及時(shí)的找出需要監(jiān)測的重點(diǎn)位置，及時(shí)找出問題。這幾種新型的無損檢驗(yàn)技術(shù)也可以獨(dú)立運(yùn)用，檢測期間能相互配合運(yùn)用。現(xiàn)階段常采用主要檢測手段是聲發(fā)射檢測技術(shù)和磁記憶技術(shù)的結(jié)合，運(yùn)用磁記憶技術(shù)集中對重點(diǎn)部位監(jiān)控，接下來利用聲發(fā)射的技術(shù)檢測重點(diǎn)的缺陷。

4 結(jié)語

壓力管道安全問題的主要原因是管道本身的缺陷未及時(shí)有效地解決。因此，壓力管道的檢測是提高壓力管道運(yùn)行質(zhì)量的重要手段。在國內(nèi)技術(shù)成熟和發(fā)展的同時(shí)，無損檢測技術(shù)經(jīng)得起時(shí)間的考驗(yàn)，具有壓力管道測試應(yīng)用的價(jià)值。壓力無損檢測技術(shù)的應(yīng)用已成為壓力管道安全運(yùn)行的重要保證。