浅谈压力管道的无损检测技术

刘军岭

摘 要：随着现代科学技术的不断进步，各行业都得到了良好的发展，无损检测技术也不例外，这项技术在压力管道的制造和运行中有着广泛的应用。但是由于无损检测技术开展的时间较短，很多地方需要进行不断的完善，才能更好地保证压力管道元件的制造质量和压力管道在运行过程中的安全。本文以无损检测技术为例，提出其使用过程中的各种技术，并对其进行深入的分析探讨。

关键词：压力管道;无损检测;在线检测

压力管道作为一种承压类特种设备，在管道设备中有十分广泛的应用，它承受着各种来自内部或外部的压力，压力管道是由众多的受压与承压部件组装而成的。各组成部件会随着时间的推移发生各种各样的变化，由此便会给压力管道的运行带来各式各样的问题，引起的安全事故更是影响极大。因此，压力管道质量问题一直备受关注。为确保压力管道能够在使用过程中的安全，就必须要运用各种有效的手段对压力管道进行及时检验检测，防止安全事故的发生。无损检测技术是检测压力管道安全状况及其使用寿命的依据之一。

一、无损检测技术概念及特点

无损检测技术是利用现代科学技术手段，在不损坏检测对象的前提下，对检测对象实施的质量技术检测，探知被检测对象的质量问题，并能够通过技术手段探知具体损坏的位置，部分技术还可以通过仪器直接显示到屏幕上，便于维修人员进行快速且准确的维修。无损检测技术相较于传统检测手段有较为显著的进步，首先是无损检测技术不会破坏检测对象介质，其次是能够对检测对象施以全面的检查。无损检测技术应用在压力管道质量安全检测过程中，让压力管道工程的应用时限得到了有效的提升，且有效的保证了压力管道使用过程中的质量安全。因此无损检测技术最大的特点便是能够对检测对象做出质量评定与寿命评定。

二、压力管道常见问题及无损检测技术的应用

压力管道元件主要是由承压部件和支承部件组合而成。压力管道元件材料有锻件、铸件、管材和板材及型材（压延件）、焊接件等。下面将根据不同元件产生的缺陷问题采用相应无损检测技术进行针对性检测分析。

（一）压力管道的常见问题

1、锻件的常见问题

冒切口切除不当引起的缩孔与缩管;铸件凝固过程中出现的收缩问题;锻造过程中的非金属夹杂物;铸锭熔渣时的夹砂现象;锻钢件表面折叠缺陷;锻钢件表面龟裂、裂纹、白点等。

2、铸件的常见问题

熔化金属凝固过程中气体不易排出情况下出现的气孔;浇铸时铁水包与熔渣形成的夹渣现象;浇铸时沙子掉落引起的夹砂现象;铸件凝固时金属收缩情况下引起较多密集气孔;浇铸温度过低导致熔体相遇却并不能有效熔合;铸件凝固过程中的收缩问题引起的缩孔;铸件中心的缩孔问题引起的疏松;材质与铸件形状存在一定差异，导致凝固时出现应力裂纹。

3、无缝钢管的常见问题

加热不良引起的纵裂纹;轧制过于剧烈、加热、冷态等加工过于密集形成的横裂纹;加工时导管和拉膜出现的形状问题所引起的表面划伤现象;圆钢表面内部有杂质引起的翘皮现象;分层钢坯内部杂质被轧平出现的层状缺陷。

4、管道焊接接头常见缺陷

因施工设备操作不当所引起的外观缺陷，是肉眼可见的;沿着焊趾在母材部分所形成的沟槽现象;焊缝中加热过程中金属为完全融化所形成的焊瘤;焊接表面低于母材;焊缝过程中的断续所形成的未焊满现象;焊缝时出现的穿孔现象;焊接过程中发生的反应所形成的气孔;焊接过程中出现焊剂、氧化物等进入焊接内形成的夹渣现象;裂纹;未焊透;未熔合等等。

（二）无损检测技术的应用

1、磁粉检测技术

针对铁磁性材料的锻件、无缝管道、管道焊接中常见的问题可使用磁粉检测技术。对铁磁性金属锻件的表面缺陷以及近表面（一般3mm）缺陷一般都能够检测出来。通过对工件进行磁化，使工件在缺陷处形成漏磁场，磁粉在漏磁场处堆积，缺陷就会表露出来，技术人员便可根据磁化现象进行具体的分析。磁粉检测技术的优点是能够快速的检测表面缺陷;若锻件被形状所限制，设备便可自由移动检测;锻件所需预加工形状较少，只需对检测管道表面进行清洁即可;可对形状简单的锻件进行自动化检验;锻件的顽磁性较强时，使用磁化法检验最为便捷;磁粉检验能够检验出焊接过程中出现的埋藏较浅的裂纹、未焊透、未熔合以及表面气孔等，但磁粉检测技术只能用于铁磁性材料检测，对于非铁磁性的材料则不适用。

2、渗透检测技术

液体渗透检测技术是无损检测中较多应用的一种技术，其应用方式较为多样化，能够对各种类型的锻件表面缺陷、管道焊接、铸件进行有效检验，但是主要应用于金属锻件的减测，其中最重要的是对任何的形状或者尺寸的锻件都可以进行无障碍检验。主要应用方式是通过对锻件、管道焊接、铸件处涂抹渗透剂，在毛细现象作用下渗透剂会渗入涂抹位置表面缺陷处，然后操作人员对周围无用的渗透剂进行清除，最后再利用显像剂将渗透到缺陷里的渗透剂吸附出来，让技术人员能够快速的得知管道内部的缺陷进行修补。利用渗透的方式进行检验的优势为：不受金属成分、形态的限制;不受锻件形态、尺寸的限制;渗透检测技术所使用设备极为简单;也无需对检测人员进行严格的训练;压力管道的任何制造阶段都可进行检验，也可以直接在工位上进行检验。

3、超声检测技术

超声检测技术应用较为广泛，可应用在以上各种常见问题中，超声检测技术能够检验锻件内部缺陷，但是形状较为复杂的零件利用超声检验还是存在一定难度的。检验过程中的锻件需要从相互垂直的两个方向进行检验。压力管道焊接接头在利用超声检测缺陷时，主要应用的是脉冲反射超声检测技术，TOFD和相控阵检测技术也已逐渐成熟，对焊接缝中的未焊透、夹渣、裂纹、未熔合等缺陷可以进行有效检验。在管道检验过程中利用超声检测技术的难度较大，且操作过程复杂，它需要操作人员具有专业的理论知识和娴熟的操作技能才能完成，操作人员还必须取得上岗资质。但其优势是能够将管道内部缺陷信号通过仪器放大，更容易探知多种管道缺陷，且检测成本较低。

4、射线检测技术

射线检测技术在锻件中的应用较少，主要是射线检测技术对体积型缺陷的检出率较高，而锻件中存在的缺陷很多都是面积型的，且锻件缺陷经过超声检测便能够全部得到识别，且超声检验更加经济实用，而且射线难以穿透厚度较大的锻件。射线检测技术较多地应用于压力管道焊接接头的检测。

5、涡流检测技术

涡流检测中所采用的是环绕检测线圈和内旋式探头，在使用探测线圈时，缺陷极为容易显现出来。主要应用在无缝管的缺陷检验中，若是在检验过程中单独安装探头跨在管道表面上，管道的磁饱和便可对管道内部或内表面的缺陷进行全面的检测，尤其是分层焊接缺陷。同时对压力管道内部材料的腐蚀现象也可使用涡流检测技术进行全方位的检验。涡流检测技术在压力管道检测过程中自动化程度相比其他检测技术要高，且成本低、操作便捷等都是渦流技术在无损检测技术中被广泛应用的重要特点。

6、声发射检测技术

该检测技术主要是根据压力管道内部缺陷的声源信号进行缺陷检测，声发射检测技术就是通过管道施加一定的应力，内部存在缺陷时，缺陷位置就会出现弹性波动，声发射检测技术所利用的仪器便能够直接感知弹性波动同时对缺陷位置进行确定。声发射检测技术相对以上检测技术而言，能够感知压力管道内部较为细小的缺陷，缺陷检测方式精确度较高，且能够及时发现压力管道内部的潜在风险，能够有效降低压力管道后期的检测维修成本。

结束语：

无损检测技术在压力管道缺陷检验过程中，不仅可以在不破坏压力管道内部介质的情况下完成准确的缺陷检验，还能够对压力管道潜在风险提出预警，这对于维修技术人员也有较大的帮助。无损检测技术已经在压力管道检测中做出了较大的贡献，期望以后能够在实践中不断的完善无损检测技术，提升无损检测技术的应用能力。

参考文献：

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