石油化工压力管道的破坏和无损检测初探

杜俊杰

（天津石化质量监督站，天津 300271）

石油化工压力管道的破坏和无损检测初探

杜俊杰

（天津石化质量监督站，天津 300271）

对压力管道破坏形式进行了简单的介绍，针对压力管道无损检测方式进行深入的研究分析，并提出了一些建议，希望对石油化工压力管道破坏的检测起到一定的参考和帮助，提高检测准确性。

石油化工；压力管道；破坏；无损检测

石油化工压力管道在使用过程中，经常会受到工艺、环境以及材质等因素影响，导致管道出现疲劳、腐蚀、脆性等多种形式的破坏，进而使管道安全运行受到很大危害。本文针对石油化工压力管道在使用过程中的不同破坏形式进行研究分析，探讨无损检测技术在石油化工压力管道破坏中的应用效果。

1 压力管道破坏形式

1.1 腐蚀破坏

受到腐蚀性介质影响，压力管道壁会出现变薄现象，使其组织机构以及力学性能受到影响，最终降低管道的实际承载能力。腐蚀形式主要有以下几个方面：①电化学腐蚀，主要集中在弯头、法兰等区域，会出现变薄现象；②点腐蚀，这种腐蚀破坏现象较为隐蔽，多见于焊缝等受热影响区域；③缝隙腐蚀，受到缝隙溶液渗透以及阻碍等因素影响，使管道被腐蚀，更多的出现在焊接缺陷等部位；④晶间腐蚀，经常出现在焊缝处，这种腐蚀不会使壁厚以及金属色泽受到影响；⑤应力腐蚀，压力管道受到拉应力以及腐蚀性介质等影响而导致出现破坏，这种腐蚀更多的出现在奥氏体不锈钢焊缝以及热影响区，有着一定的隐蔽性，但是实际的破坏力较大；⑥氢腐蚀，氢渗入到金属中使金属的性能发生改变，这种腐蚀更多出现在不锈钢以及低合金钢管中。

1.2 脆性破坏

脆性破坏出现在低应力状态下，与低温有着非常密切的联系和影响，脆性破坏一般仅存在较小的塑性变形，而且这些变形都发生在瞬间，断口会碎裂成碎片。通过对其研究分析发现，造成压力管道脆性破坏最主要的因素是压力管道材料缺乏足够的韧性。因此，在进行石油化工压力管道的设计和制造时，需要对化工压力管道的低温制造进行严格的控制，在实际的使用过程中严格的控制好材料性能。

1.3 疲劳破坏

疲劳破坏主要是指石油化工管道受到交变载荷作用，没有经过塑性变形而出现断裂所造成的破坏形式。有着以下几个方面的特点，第一，在疲劳破坏全过程，管壁的实际应力不会发生改变，管道截面一直处于弹性状态，疲劳破坏对管道的变形影响不是十分明显；第二，在裂纹产生处、断裂处等区域，疲劳破坏表现的较为明显；第三，疲劳破坏的纹路一般可以直接观察出；第四，根据管道上的疲劳线，可以分析出疲劳裂纹源区。

1.4 蠕变破坏

压力管道受到温度以及载荷等因素影响而出现的破坏称之为蠕变破坏，蠕变破坏有着以下几个方面的特征。①蠕变破坏是受到高温以及拉应力长期作用下产生的，有着明显的塑性变形，对材料塑性变形的变形量有严重的影响；②在蠕变破坏过程中，会使材料金相组织发生一定的变化。在进行石油化工压力管道的设计、制造以及使用时，一定要做好在蠕变破坏方面的预防和控制。

2 压力管道无损检测

2.1 射线检测

这种检测方式是将射线穿过材料，根据射线衰减程度来对材料内部缺陷进行判断，有射线照相法、X射线检测法等方式。射线照相法是指射线透过材料照射在底部相片上，根据相片的感光度来对材料的缺陷大小、形状等方面情况进行判断；X射线检测法是指当X射线穿过材料时，材料缺陷处对射线有一定的吸收能力，通过这种方式来判断材料的缺陷。

2.2 超声检测

超声检测属于一种无损检测技术，在工业上有着非常广泛的应用，有脉冲反射法、投射法、共阵法等方式。其中，共阵法主要是应用共振原理，向材料上辐射超声波，将超声波的频率控制在材料厚度的2倍，再对声波的频率以及共振次数进行检测，计算出材料厚度；投射法是在材料的两边分别放置发射探头以及接收探头，借助超声波照射在材料表面观察能量变化情况，如果不存在缺陷，那么接收的信号强度较强，如果存在缺陷，接收的信号强度会有一定的减弱，如果材料缺陷面积大于声束面积，那么探头将无法实现对信号的接收。

2.3 磁粉检测

磁粉检测主要是结合磁粉聚集情况对材料表面的缺陷进行判断，缺陷的磁通密度与漏磁磁场强度呈正相关关系，从这方面可以判断出磁粉分布和强度与缺陷位置有密切的联系；缺陷漏磁磁场弱于其他区域漏磁场，可以从这方面因素出发对缺陷的位置、尺寸和性质进行判断。在进行磁粉检测时，首先要控制好材料表面粗糙度；其次要对交、直流电进行合理的选择和使用；最后要需要通过轴向以及纵向磁化对其进行分析，避免检测过程中出现遗漏现象。

2.4 渗透检测

当材料表面存在开口缺陷时，可以选择渗透检测方法来进行，先使用含有荧光染料的渗透液，将其向开口缺陷中渗透，再借助吸附、显像以及放大缺陷图像的痕迹观察缺陷部位的分布以及形貌。

3 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。

[1] 张 毅 . 石 油 化 工 压 力 管 道 的 破 坏 和 无 损 检 测 [J].中 国 设 备 工 程，2017，（3）：77-78.

[2] 燕集中 .石油化工用压力管道的破坏形式及无损检测的应用 [J].石化技术，2017，（3）：2-3.

Study on Damage and Nondestructive Testing of Petrochemical Pressure Pipeline

Du Jun-jie

The failure mode of pressure pipe is brief l y introduced.In view of the non-destructive testing method of pressure pipe，the author has made some suggestions on this study，hoping to detect the damage of petrochemical pressure pipeline A certain reference and help to improve the detection accuracy.

petrochemical industry ；pressure pipeline ；damage ；nondestructive testing

TE65 ；TQ055.81

：B

：1003–6490（2017）07–0100–02

2017–05–22

杜俊杰（1965—），男，河北沧州人，高级工程师，主要从事工程质量监督管理工作。