化工压力管道的破坏形式及无损检测探究

罗云建 陈伟文

摘 要：随着我国化工企业不断发展，我国化工企业生产规模在不断扩大，生产强度有很大提高，化工企业内压力管道需要长时间保持高压状态运行，所以在使用一段时间后，会出现不同形式的破坏问题，从而导致压力管道无法正常运行，如果不及时进行维护管理，甚至会引起严重的安全事故。因此，本文将对化工压力管道的破坏形式及无损检测方面进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步促进我国化工企业生产管理技术提高。

关键词：化工生产;化工压力管道;破坏形式;无损检测;优化策略

化工压力管道在其运行过程中，因为材质因素、工艺因素、安装质量因素以及使用情况等多项因素，会使其遭到一定程度破坏。根据我国化工企业生产经验来看，化工压力管道的破坏形式主要有腐蚀性破坏、疲劳性破坏、冲刷磨损性破坏、脆性破坏以及蠕变性破坏五种形式，都会导致化工压力管道无法正常运行，所以必须采用科学的检测技术，对化工压力管道的破坏情况进行检测，从而根据检测信息制定相应的维修管理策略，是保证化工压力管道能够正常运行的重要方式。

1化工压力管道主要破坏形式分析

1.1腐蚀性破坏形式

腐蚀性破坏形式是指化工压力管道主体在具有腐蚀性的物质作用下，导致其管道出现变薄或组织结构改变、机械性能降低等现象，进而会导致化工压力管道承载能力不足，严重影响化工压力管道使用安全性[1]。化工压力管道腐蚀性破坏形式主要包括点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀以及磨损腐蚀等。首先，点腐蚀是由于化工压力管道内表面存在腐蚀程度较为强烈的腐蚀坑，主要出现在焊缝区域，同时具有一定的隐蔽性特征，可以采用超声波检测、射线检测技术进行检测。其次，缝隙腐蚀是因为在缝隙溶液的作用和渗透形成浓差电池而产生的腐蚀，主要发生在化工压力管道焊缝的不连续处。晶间腐蚀主要发生在化工压力管道的不锈钢焊接区域，且具有较高的隐蔽性，不容易被察觉，需要采用渗透法或超声波法对其金相进行检验才能够识别。应力腐蚀是化工压力管道在拉应力和腐蚀物质共同作用下而形成的一种腐蚀类型，主要发生在蒸汽管道、管道支路和氯化物含量较高的奥氏体不锈钢焊缝区域，这种腐蚀类型会带有较强烈的点腐蚀现象，且腐蚀表现不够明显，需要采用科学的无损检测技术。磨损腐蚀是指腐蚀介质与金属管体表面之间的相对运动引起的腐蚀加速现象，多出现在化工压力管道的拐弯处、弯曲处，如果化工压力管道的流体中固体颗粒较多，磨损腐蚀程度就会加剧。下图为一种常见压力管道腐蚀性破坏形式。

1.2疲劳性破坏形式

疲劳性破坏是指化工压力管道在长期使用过程中而产生的一种破坏形式，一般表现为化工压力管道断裂。因为化工压力管道的疲劳性破坏大多出现与局部应力较大的部位中，首先开展产生细微的裂纹，在裂纹达到一定长度超过材料所能承受的阈值时就会发生这段，所以疲劳性变形没有明显的变形现象[2]

1.3冲刷磨损性破坏形式

冲刷磨损性破坏形式的产生机理较为简单，主要是化工压力管道内流体介质长期对内部的冲刷作用，导致化工压力管道内部不断变薄，当管壁厚度变薄超过其能够承受的范围后，就会在沖刷部位形成冲刷磨损性破坏。冲刷磨损性破坏具有较为明显的塑性变形现象，一般情况下断口为撕裂状态，整体平整性较差，会产生少量材料碎块，检测难度较低。

1.4脆性破坏形式

脆性破坏形式是指化工压力管道在破裂前不会出现明显的塑性变形现象，且在破裂时所承受的压力低于化工压力管道材质能够承受的压力极限值，甚至部分情况下会低于化工压力管道材质的屈服极限值，其主要特征与脆性材料的破坏形式极为相似。图2为压力管道脆性断裂。

1.5蠕变性破坏

蠕变性破坏发生主要是因为温度和负荷作用，化工压力管道随着使用时间延长就会出现蠕变性破坏。蠕变性破坏一般发生在高温条件下，在拉应力的长期作用下，会出现明显的塑性变形，变形量受到化工压力管道材质决定，但是化工压力管道材质的金相组织不会发生明显变化。蠕变性破坏检测较为简单，因为具有明显的塑性变形现象。

2化工压力管道破坏无损检测方法分析

现阶段，我国化工压力管道无损检测方法主要采用UT、RT、MT、ET、PT、TOFD、相控阵以及导波等多种不同检测方法，检测需要按照国家标准规定开展。首先，对于化工压力管道的表现缺陷，每一采用MT、ET、UT以及PT方法进行检测，能够准确识别出化工压力管道的表面破坏问题，其次，针对化工压力管道的焊缝破坏，可以采用RT、MT以及PT检测方法，RT检测主要用于焊缝内部检测，MT和PT主要用于焊缝表面破坏检测[3]。

TOFD超声波衍射时差法，是一种依靠压力管道内部结构端点处得到颜色和能量进行检测方法，在化工压力管道检测中具有广泛地应用，能够准确定位缺陷发生位置和缺陷程度。当前应用较为广泛的为超声相控阵技术，超声相控阵是超声探头晶片的组合，通过发生超声波波束对压力管道内部进行扫描，根据得到的超声波相控阵图即可明确压力管道的缺陷信息。导波检测是化工压力管道无损检测中的一种新检测技术，其技术原理为利用机械应力沿着压力管道结构的传播，根据对传播过程的分析即可判断缺陷情况，单一检测位置可以超过数百米，综合检测效率较高。

结束语：

综上所述，本文全面阐述多种化工压力管道的破坏形式，并对其破坏特点和形成机理进行分析，最后分析多种不同无损检测方法，希望能够对我国化工企业发展起到一定的借鉴和帮助作用，提高化工压力管道运行质量，保证其能够正常生产，是促进我国化工企业发展的重要推动力。

参考文献：

[1]马金足， 崔建龙. 化工压力管道的破坏形式及无损检测探究[J]. 石化技术， 2020， 27（05）：169-172.

[2]袁浩. 石油化工用压力管道的破坏形式及无损检测的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量， 2019，（009）：60-61.

[3]易清. 石油化工压力管道的破坏形式和无损检测[J]. 中国机械， 2019， 000（013）：83-84.