石油化工压力管道的破坏和无损检测

2019-11-28张轩睿

商品与质量 2019年33期

张轩睿

西安三环科技开发总公司陕西西安 710000

在石油化工压力管道的应用中，经常受到施工工艺、环境和材料的影响，造成管道疲劳、腐蚀、脆性等不同形式的损伤，对管道的安全运行造成极大的危害。目前，我国石化设备已进入世界领先发展水平。近年来，我国管道敷设式发展十分迅速，但在化工压力管道的设计、制造和运行管理中仍存在一些问题[1]。很多压力管道安全事故的发生，严重影响了化工企业的发展，给企业的发展带来了很是不好的影响。要想维护行业的正常生产和发展，最有效的途径就是通过无损检测技术的有效应用，最大程度地消除了管道中的安全隐患。

1 无损检测技术的特点

无损检测技术是一种非破坏性检测技术，它能以物理或者化学的检测方法，对石油化工压力管道的内部结构进行精准、系统的检测，同时它还能保证管道内部结构不受损害。无损检测应用的原理是利用声、光、电、磁等特性，来判断被检对象是否存在缺陷，以及缺陷的性质、位置、大小、数量等信息。目前常用的无损检测方法有射线检测、超声检测、渗透检测、磁粉检测[2]。不同种类的检测方法有不同的使用性，需要根据具体的检测对象来确定。由于无损检测技术具有灵敏度高、精准性强、破坏性小等特点，因此它被广泛的应用在管道的内部结构检测之中。当然，该项技术对操作人员的要求也很高，相关工作人员必须接受严格的工作实操培训，并在通过技术考核考试之后，才能从事无损检测工作。

2 压力管道破坏形式

2.1 腐蚀破坏

腐蚀损伤主要表现在以下几个方面：

（1）点腐蚀的问题，通常在损伤部位不是很容易被发现，点腐蚀的现象主要分布在焊缝或受热区。

（2）缝隙腐蚀，受缝隙溶液渗透和阻塞因素的影响，导致管道大部分被腐蚀。基本上所有这些情况的都发生在管道中，暂时没有发现在其他地方。

（3）应力腐蚀，在压力管道的外力作用下，在耐腐蚀介质中造成损伤，这种损伤常发生在奥氏体不锈钢的焊接部位，这种腐蚀有一定的隐蔽性，但实际破坏能力明显。

（4）氢腐蚀，在焊接过程中发生。氢渗透到金属的裂纹中，导致金属与氢发生反应，导致腐蚀问题。

2.2 脆性破坏

管道的脆弱性破坏与管道的工作环境有关。通过对管道实际操作中的具体问题和操作环境的分析，可以得出管道材料明显破坏性的结论。这个问题的主要原因是素材本身在管道作业中完全不适应。因此，在设计石油化学工业的压力管时，要保证总压力管的性能。

2.3 疲劳破坏

疲劳失效是指压力管在交变载荷作用下没有塑性变形的故障。它具有以下特点：一，管壁的总应力在整个疲劳破坏过程中不发生变化，其截面始终处于弹性状态，疲劳损伤对管道变形的影响不明显；其次，裂纹产生，膨胀和断裂区的疲劳断裂更为明显；第三是裂缝传播模式一般可见；第四个是基于断裂疲劳线确定位于应力集中区的疲劳裂纹的来源。

3 压力管道的无损检测方式

3.1 渗透检测技术

在利用渗透检测技术对石油化工压力管道进行检测时，首先要对石油化工的测试部位喷洒渗透液，经过一定时间的等待渗透液完全进入石油化工压力管道的细微裂缝后，再把石油化工管道内部多余的渗透液擦拭干净，再次喷洒显像剂，管道内部存在的裂缝均可以观察到，进行预测是否需要进行维修处理，该方法对于疏松多孔的材料极其试用，具有较好的测量效果，并且操作较为简便，对于形状复杂的构件可一次性全部检测，使用较为方便，但其也存在一些缺点，因为渗透液使用时可能会泄露，会对环境造成一定程度的污染[3]。

3.2 超声波无损检测

超声波检测利用超声波能在弹性介质中传播，在界面上产生反射、折射等来探测材料内部或表面缺陷，通过超声波传播及返回过程中产生的阻碍、测绘曲线的波动现象和规律，分析压力管道中是否存在缺陷，例如夹渣、裂纹、未熔合以及其他质量问题。其中，超声波无损检测技术在实施中不但检测厚度大，而且灵敏度高、速度快、成本低，能对缺陷定位和定量；具备适用性强、检测效率高以及安全等优势，普遍应用于各类压力装置设备的质量检测中。

3.3 射线检测技术

射线检测技术最主要应用于探测试件内部的宏观几何缺陷。它的检测原理是：通过γ光射线对石油化工内部管道进行照射，然后判断管道内部的缝隙是否符合标准。一般来说，用于生产的管道都是十分庞大的，因此在生产管道的过程中就无法做到一次性成型，需要制造多个管道，再将它们焊接起来，而在焊接的过程中，一旦出现了焊接不合格的现象，就会导致管道内部的压力不平衡，进而引发安全事故[4]。射线检测技术就能很好检测焊接缝隙是否符合工作标准，它能通过γ射线照射成像技术把照射后的管道具体情况生产高精度图像。将感光材料（胶片）置于被检试件后面，来接收透过试件的不同强度的射线，经过暗室处理会得到透照影像，这样根据影像的形状和黑度情况可以判断缺陷的大小、形状及位置[5]。