压力管道无损检测和焊接技术实践

2021-03-16焦双云

中国应急管理科学 2021年9期

焦双云

摘要：采用先进的焊接技术并加强焊接施工质量控制，采取管道无损检测技术，可及时发现管道焊接质量缺陷并及时改正。基于此，文章将从压力管道无损检测和焊接技术两个层次探讨当前常用在压力管道检测与焊接工作，希望可以促进压力管道无损检测和焊接技术工作进步。

关键词：压力管道;无损检测;焊接技术

分类号：TU50

一、无损检测技术概述

无损检测技术是一种在不损坏被检测对象使用性能及结构特征的前提下，借助声、光、电、磁等介质对被检测对象中是否存在结构缺陷或者材质不均匀等问题进行检测，并将缺陷的大小位置等信息进行判定显示的检测技术。无损检测技术的使用并不会对被检测对象造成任何结构上的损伤，同时也为结构缺陷的全面查找提供了一种全新的方式。除此之外，无损检测技术还可以应用于产品生产质量的监控工作中，能够有效防止因为产品生产质量不过关而引发的不利后果。目前，无损检测技术可以分为常规和非常规两类，其在诸多行业中都有着十分广泛的应用。

二、压力管道无损检测

1.CR 检测技术

20 世纪 70 年代，出现了数字成像技术逐渐应用于实践，在射线检测技术中出现了一种以电子元件代替胶片的方法，也称为间接数字成像检测，即 CR 检测技术。这种检测技术的曝光时间缩短一倍以上，还具有更高的宽容度，能够直接生成数字的图片，省略了暗室处理照片的环节，图片也更容易长期保存，也为将来发展管道检测自动评价技术提供了可能，由于 CR 检测技术中的 IP 板可以进行小量的弯曲，这项技术能够应用于弯曲管道的检测。

CR检测技术与胶片法一脉相承，是胶片法的改进与升级，具有更高的检测效率、更低的劳动强度，对环境的适应能力更好，检测灵敏度得到了大幅提升。并且 CR 检测技术还能通过对比响应特性与射线能量等参数之间的关系间接得出管道的壁厚。

2.DR 检测技术

20 世纪 90 年代末，出现了一种以射线数字检测器阵列作为成像元件的检测技术，该技术利用计算机直接成像，具有更高的成像效率与清晰度，简称 DR 技术，在世界范围内得到了广泛的应用，技术标准也较为完善，主要有 IOS17636-2：2013、NB/T 47013.11—2015 两种，采用 DR 检测技术检测压力管道时，成像清晰度较高，可以不拆卸压力管道外层的防腐或保温材料，在压力管道壁厚测量与焊接接头质量检测中具有广泛的应用。

DR 检测技术具有成像清晰、分辨率高、图片细节丰富等优点。并且 DR 检测技术中所采用的感光元件更加敏感，只需要较小的曝光量即可得到清晰的图像，宽容度比 CR 成像有了进一步提升，用户可以对得到的图片进行多种处理，方便用户进行各种分析，比如，DR 检测可以利用图像的几何对比与灰度对比确定管道焊缝的余高，也为图像的远程分析提供了便利条件。第二检测技术不仅适用于金属管道，也适用于非金属管道的检测，对燃气输送中常用的聚乙烯管道的焊接缺陷材料缺陷具有很高的检测精度。

3.超声相控阵检测技术

超声相控阵检测技术是一种利用计算机控制的以晶片作为检测元件的技术，探头中的多晶片能够通过激励发出超声波，这样产生的超声波可以方便地调整各项参数，以便于通过镜面反射检测管道的不同缺陷。

4.全聚焦相控阵检测技术

全聚焦相控阵检测技术也是利用超声相控阵探头发射和采集超声信号，但是，在数据采集过程中，会对对信号逐个进行聚焦计算和平均处理，得到质量更高的图像。图 4 右侧为全聚焦相控阵检测技术所得到的焊缝图像，左侧为普通相控阵检测技术所得到的焊缝图像，从两张图像的对比看出，全聚焦相控阵检测技术具有更高的检测精度，能够一次形成全焊缝图像，获得的图像畸变更小，对焊缝缺陷的显示更加精确，能够清晰地看到缺陷所在位置与形状大小，因此，在工业领域中获得了更多的应用。

三、压力管道焊接技术

1.管道定位

在清理好管道杂质后，应进行组对和定位，定位时确保管道两边内壁齐平，控制错边的量。当两边壁厚不一样时，应进行打磨处理。在连接定位时，固定两边管道并采取相应措施以免出现受热不均而变形的现象。不同的焊接部位均采取同样的焊接方式，要求焊工熟悉焊接工艺和操作流程，再按照规范开展焊接作业。

2.试焊技术

在试焊时首先应遵循中間起弧、右侧熄弧的原则，在中间起弧后，先焊接左边再往右侧向上熄灭弧，间隔时间控制在1.5 s左右。焊接后采用管件转动的形式调整好焊接的位置，达到较好的焊接效果。在焊接时应确保坡口两端充分熔合，在定位焊接时采用电弧熔穿定位焊点，焊接时调整好焊条的角度，要求打底层、填充层、盖面层撒部分的焊条角度一致。

3.填充层焊接

填充层焊接前须先彻底清除打底层的焊渣，在填充层焊接时遵循两侧慢、中间快的焊运原则，确保填充层焊接的平坦。焊接时应清除该层的夹渣，保证坡口平滑。焊接人员控制好焊条行进的速度和角度，减少施焊电弧，可及时改变熔池温度，有效避免焊道气孔、夹渣现象的出现。

4.打底层焊接

在打底层焊接时，焊接人员应采用长弧先预热焊接的部位，当有水滴状的铁水出现时，可适当降低电弧，再灭弧形成第一个熔池座。在第二次起弧时焊工应将电弧定位在坡口内角，按照由下到上的顺序焊接，控制电弧在管壁内，以免引起压力容器管壁背面出现凹陷问题。

5.盖面层焊接

在压力容器盖面层焊接时，要求采取和填充层相同的焊接技术，控制焊条摆动的速度，以确保焊接的美观。控制焊缝的余高，盖面层焊接的两端均应超过坡口的2 mm左右。

6.封底层焊接

在压力管道盖面层焊接结束后，焊工应再次熔化管道内的焊道并采取封底处理，以保证压力管道内焊接在高度和宽度上保持一致，使管道焊接平稳，使焊接后的外观美观。此外，应在仔细检查管道后及时处理管道上的残渣、气孔、凹陷等质量缺陷。

结语

综上所述，压力管道焊接技术和无损检测技术应同时强化，以提升压力管道焊接质量，但目前由于焊接技术存在许多不完善的因素，导致在压力管道焊接施工中存在许多质量问题，应加强检测并及时采取有效措施，减少压力管道焊接质量问题，提高压力管道焊接质量水平。

参考文献

[1]金小东. 无损检测技术在压力管道检验中的运用[J]. 现代工业经济和信息化，2020，10（11）：82-83+121.