滲透檢測在工業管道定期檢驗中的運用

劉順勤(曲靖市質量技術監督綜合檢測中心，云南 曲靖 655000)

0 引言

TSG D7005—2018《壓力管道定期檢驗規則-工業管道》中，規定了宏觀檢查發現裂紋或者有懷疑的管道、隔熱層破損或者可能滲入雨水的奧氏體不銹鋼管道、支管角焊縫等部位應進行表面無損檢測，且規定優先采用磁粉檢測。對于鐵磁性材料，表面缺陷檢測時，磁粉檢測具有最高的靈敏度，但是對于有些結構復雜部位、奧氏體不銹鋼和有色金屬制壓力容器或者是結構位置不能保證磁粉靈敏度的情況下，只能通過滲透檢測來滿足壓力管道定期檢驗的要求，掌握滲透檢測的關鍵控制因素，對于保證檢測質量和保障設備安全運行具有重要意義。

1 滲透檢測的優缺點

對于表面開口缺陷，滲透檢測可以不受材料種類、化學成分、結構以及缺陷方向、形狀和尺寸的限制，特別是可以檢測磁粉檢測無法實施的部位。承壓類特種設備定期檢驗采用磁粉檢測時，雖然現在有充電類的磁粉探傷儀，但是對于在野外或者需要長時間登高作業的情況下，沒有電源和水源的配合，有時候也難以實施。而采用溶劑去除型著色滲透檢測法(即IIC-d法)，由于其不用水、電、氣，缺陷顯示直觀，檢測成本低，靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對于形狀復雜的工件檢測效率高，可以完美的彌補磁粉檢測的缺憾。IIC-d 法的缺點是：不能檢測非開口缺陷，或者雖有開口但是開口被堵塞的缺陷，也無法檢測多孔性材料，滲透劑易揮發、易燃易爆且有一定毒性，可能造成工件腐蝕和對環境具有一定的污染[3]。

2 滲透檢測實施的控制因素

2.1 檢測工藝的制定

對于在役工業管道而言，滲透檢測的目的主要是為了查出裂紋類缺陷，這類裂紋隱蔽性強，且容易被表面雜質覆蓋，一般肉眼難以發現。因此在檢測前，應充分了解設備的使用狀態，如介質、壓力等關鍵要素，檢測工藝的制定時，應重點選擇易產生疲勞和應力集中的部位，才能保證重點部位不漏檢。NB/T 47013.5—2015 要求，應根據工藝規程結合具體檢測對象編制操作指導書，對于在役承壓設備的lIC-d 法檢測，編制作業指導書時應注意以下細節。

(1)預處理。標準中提出了檢測面的具體要求：不得有影響滲透檢測的鐵銹、氧化皮、焊接飛濺、鐵屑、毛刺以及各種防護層；表面粗糙度應在規定值的范圍以內；準備工作應在四周向外擴展25mm 等，對于在役工業管道來說，主要是清除檢表面的銹蝕和油漆防護層。有研究已表明，采用裝有鋼絲輪的角向磨光機打磨去除焊縫表面銹蝕和油漆防護層，不會影響滲透檢測靈敏度，因此在實際檢驗時，應優先采用。檢測前應采用清潔劑對工件表面進行預清洗，徹底清除被檢表面的殘留介質或機械打磨殘留物，清洗后檢測面上遺留的溶劑和水分必須干燥，且在施加滲透劑前應保證不被污染。

(2)施加滲透劑。在役工業管道施加滲透劑一般采用噴灌噴涂的方法，噴涂時應保證所有檢測部位被滲透劑均勻覆蓋，關于滲透時間和溫度的確定，當環境溫度為10～50℃的時，保持潤濕狀態至少10 min；在環境溫度為5～10℃時，保持潤濕狀態至少20 min；當溫度為小于5℃或大于50℃時，則應按照NB/T 47013.5—2015 附錄B 的要求進行檢測方法鑒定。

(3)去除多余的滲透劑。去除時，不能過度去除，也不能去除不足，清洗不足將造成檢測靈敏度下降，而去除不足將造成對缺陷的識別困難。清洗時，不能往復擦拭，不得用噴灌直接對準檢測部位噴涂進行清洗。

(4)干燥處理。使用lIC-d 法檢測時，檢測面在施加顯像劑前進行干燥處理，采用在室溫下進行自然干燥的處理方法，干燥時間5～10min。

(5)施加顯像劑和顯像處理。在被檢面經過(4)的干燥處理后，用噴灌將顯像劑噴灑到檢測面上，要注意噴嘴到檢測面的距離保持在300～400mm，噴涂方向和檢測面的夾角為30～40°，顯像劑應薄而均勻，然后自然干燥，時間控制在10～60min。

(6)觀察記錄。對檢測結果進行觀察時，應注意被檢面的光照度應≥1000lx，在條件所限無法滿足時，也應保證至少≥500lx，當采用熒光滲透檢測時，檢測結果的觀察時，應保證被檢面的可見光照度不大于20lx，而輻照度應≥1000μW/cm2。對于細微缺陷的觀察，可以采用5～10 倍放大鏡進行觀察，當確定為缺陷顯示時，應在檢測記錄上用草圖標示下來，必要時可采用照相和錄像以及可剝性塑科薄膜等方法記錄缺陷顯示。

(7)檢測完畢應及時對檢測部位進行清洗，去除對以后使用或者對被檢材料有害的殘留物，特別是對于不銹鋼制造的設備，現在的滲透劑雖會提供鹵素元素的含量證明，但盡早清洗對保護設備更為有利。

2.2 質量控制要素

通過多近年來承壓類特種設備事故分析報告，我們可以發現很多事故都是因為裂紋所引起，而因裂紋而引起的爆裂事故，往往是由于微小裂紋的擴展，滲透檢測作為檢測表面微小裂紋的重要手段之一，發現裂紋后及時將裂紋消除能夠有效的將重大事故扼殺在搖籃里，因此，把握其質量控制要素，將對保障設備安全運行具有重要作用。對于在役設備而言，lIC-d 法的質量控制可以從下述幾個方面入手。

(1)人員。從事滲透檢測的人員應具備一定的材料、焊接方面的相關知識，熟悉承壓類設備定期檢驗規則中關于定期檢驗部分有關表面無損檢測的要求，并按照TSG Z8001—2019《特種設備無損檢測人員考核規則》 的規定取得相應資質，在資質范圍內從事相應的檢測工作。

(2)滲透劑的使用和管理。滲透劑的選擇和管理對檢測靈敏度具有較大影響，必須加強其質量控制，確保檢測結果安全可靠。滲透檢測所用的清洗劑、滲透劑和顯像劑必須是同一廠家生產的同族組的檢測劑，不同族組的檢測劑禁止混用，檢測單位鑒定驗收或批準之前的檢測劑不得使用。檢測過程中必須定期對滲透檢測劑的性能進行校驗，包括對滲透劑的靈敏度、可去除性、腐蝕性能校驗，對顯像劑的沉淀性、靈敏度、再懸浮等特性的校驗等。當使用滲透劑對不銹鋼制、鈦及鈦合金制壓力容器進行檢驗時，應控制滲透劑中鹵素的含量，并要求供貨廠家提供相關的質量證明書。

滲透劑的存放環境應控制，特別夏天實施檢測時，經常會把滲透劑放置于車上，此時車上的問題可能會高于50℃，此時可能會對滲透劑的性能造成影響，如果發生過這種情況的滲透劑，應按 NB/T 47013.5—2015 附錄B 的要求做性能鑒定試驗，確認靈敏度達標后方可使用這些存儲溫度超標的滲透劑。

(3)試塊的使用和存儲。滲透檢測所用的三種試塊，有A、B、C 型3 種，采購時必須采購合格廠家的產品，并經本單位的鑒定驗收。不同檢測方法的試塊不能混用，如著色的不能和熒光的混用，所有試塊使用后應將滲透劑清洗干凈并在合適的容器中保存，一旦發現有靈敏度下降的試塊，應理解更換。

(4)操作指導書的執行?，F場實施的滲透檢測時，對于表面準備和預清洗、滲透、去除、干燥、顯像觀察及評定后清洗步驟，必須嚴格按照經過批準的操作指導書進行操作。每班開始前以及工藝條件發生變化時，應用B 型標準試塊對工藝操作系統的靈敏度進行校驗，確認合格后方可開展檢測工作。

3 檢驗實例

通過對滲透檢測相關控制因素的總結，在檢驗實踐對這些關鍵因素進行控制，在實踐中取得了較好的效果。如，在對某蒸汽管道焊縫的滲透檢測時，發現了密集型表面裂紋(見圖1)，通過對裂紋的打磨消除處理，及時的消除了安全隱患；對某管道的彎頭進行滲透檢測時，發現在彎頭處存在表面裂紋(見圖2)。

圖1 某蒸汽管道管角焊縫滲透檢測時的表面裂紋

圖2 某管道彎頭滲透檢測時的裂紋顯示

4 結語

滲透檢測作為表面無損檢測中重要的一種檢測方法，在工業管道定期檢驗時，對于某些角焊縫的檢測具有磁粉檢測無法替代的作用。通過對檢測工藝文件的控制，現場檢測關鍵因素的控制，以及檢驗安全的控制，對于保證檢測質量和設備安全具有重要意義。