石油化工压力管道射线无损检测质量控制

胡开龙

（陕西升力科技能源服务有限公司，陕西 西咸新区 712000）

引言

对石化行业中的压力管线进行质量检验是提高其使用质量的一项重要措施。压力管线的功能主要体现在输送各种石油产品的过程中，为了保证输送的效率和质量，必须保证压力控制本身的质量。但由于传统的检测技术对管线存在着一定的损耗，而且只能进行局部检测，无法对整个压力管线进行质量检验。在这种情况下，必须利用射线无损检测技术，对压力管线进行全面的检查，减少管线质量问题，确保生产工作的安全性。

1 压力管道的破坏形式

1.1 腐蚀破坏

腐蚀破坏是一种潜伏性和破坏性的腐蚀，它主要包括以下形式：一是均匀腐蚀，属化学腐蚀，表现为法兰、弯曲、三通和管壁薄；二是点蚀，是一种隐蔽的破坏性腐蚀现象，广泛存在于焊接热影响区；三是裂纹腐蚀，它是由裂纹溶液的渗透性和焊接故障或焊接不连续性中经常出现的干扰引起的；四是不锈钢焊接管中常见的晶间腐蚀，但对金属壁的颜色和厚度没有明显影响；五是应力腐蚀，是腐蚀性介质和拉伸应力作用下管道失效的一种形式，这在奥氏体不锈钢管道和焊接的热影响区很常见，值得注意的是，它比较隐蔽，具有破坏性；六是氢气腐蚀，氢气会渗入金属而改变金属的性质，通常发生在高强度不锈钢和合金钢管中[1]。

1.2 脆性破坏

脆性破坏是一种在较低的应力条件下出现并与其直接有关的断裂形态，脆性断裂通常没有或只有微小的塑性变形，并且在瞬时出现，断裂成碎片。通过对压力管线材料韧性的研究，得出了脆性失效的原因。所以，在石油化工行业的高压管线的设计与生产中，必须对其生产工艺进行严格的控制，同时也要注重对其材质的检验。

1.3 疲劳破坏

疲劳失效是指在受交流荷载作用下，管道不发生塑性变形而断裂，其特征是：首先，在整个疲劳失效期间，管壁的总应力不变，截面始终处于弹性状态，因而疲劳失效对管线的变形影响不大；其次，裂纹产生、扩展和断裂部位的裂纹断裂比较明显；再次，裂纹扩展的纹路普遍可见；最后，从断裂部位清楚的疲劳线可以判断出裂纹在应力集中区域的裂纹源。

1.4 蠕变破坏

蠕变破坏是指在加载和温度条件下，由长期的拉应力和高温共同作用引起的蠕变破坏。因此，在设计、制造和使用过程中，必须对管道的蠕变失效进行预防和控制[2]。

2 压力管道射线无损检测质量控制的必要性及应用现状

利用射线无损检测技术对压力管线进行检测，既不会损坏管线，又不会对其结构和性能造成任何影响，从而使其在实际应用中显示出良好的优越性。在采用射线无损检测技术检测压力管线的过程中，必须强化对管线的质量管理，提高管线的工作性能。

石化企业的压力管线在使用过程中，存在着许多安全隐患，严重影响了油气输送的效率和质量。为了解决上述问题，有关部门研制了各种压力管线检测技术，以期能提高压力管线的工作质量，为各种生产作业提供有效的保障。目前主要的检测技术有射线探测、超声波探测、液相渗透探测等。其中射线探测技术在使用时不会对压力管线的结构特性产生任何影响，因此得到了广泛的应用。它的优点是能够有效地采集管线内的所有参数，并将其显示在屏幕上，为有关部门的压力管理工作提供一个精确的参数，从而提高质量检验的准确性。除了以上优点，射线探测技术也有一些缺点，那就是在测量时会有一些放射性物质，这会对工人的健康造成危害。此外，射线探测过程中所产生的辐射效应难以迅速消除，而且对周围居民的居住环境也有一定的影响。事实上，在压力管线的无损检测中，不仅需要对压力管线进行质量检测，而且还可以用于管线的维修与管理，为管线的具体管理工作提供精确的参数支撑，提高管线的工作性能。随着压力管线在石化行业的应用，其应用性得到了极大的提高，管线体系也越来越复杂，这必然给管线质量的检验带来困难。因此，为了提高压力管线的质量，防止各种安全事故的发生，需要采取有效的措施来消除安全隐患。

3 石油化工压力管道射线无损检测质量控制要点

3.1 射线检测

射线探测是指利用光线穿透物质，并依据光线的衰减过程来判断物体内部的缺陷，它分为X 射线探测和X 射线摄影技术。X 射线探测是指X 射线穿过物质时，通过对X 射线的吸收能力来判断X 射线的存在与否，在没有缺陷的地方，光线的强度低于有缺陷的地方。X 射线和伽马射线在压力管线的无损检测中经常采用，其中的伽马射线有Ir192 和Se75 两类，在具体的检测中，光源的选取会影响到射线探伤的灵敏度。一般情况下，底片的感光强度从高到低依次为X 光、Se75、Ir192。在特定的检验中，X 光是保证X 射线胶片在使用中的敏感度能够达到实际使用的需要，并在检验中增加发现缺陷的几率。然而，由于国内一些石油公司经常不考虑检验工作的时间，所以为了保证最后的X 光底片的敏感度能够达到要求，一般都会强制使用X 光来进行相关的检查，从而造成在特定的工作时间内无法完成相关检查工作等问题。然而，如果没有适当的选择和限制，在特定的工作中，不管管道材料是什么，使用伽马射线来检查压力管道，将使其摄影灵敏度无法满足相关的标准。比如，在某石化一千万吨炼油改造项目中，100×104t/a 的延燃焦炉和常压精馏塔的Cr5Mo 管线焊缝对接接头的检测过程中，使用Ir192C 射线源进行相应的照相工作，造成了成像灵敏度达不到要求，产生了大量的裂纹和漏检，使得检测结果不能真实反映压力管道的施工质量[2-3]。所以，在进行压力管道的无损检测时，应尽可能地使用X 射线源，尤其是Cr5Mo 等具有较大裂纹倾向的材料，不能使用Ir192C 射线源，如果有必要使用Ir192，则在实际操作中，要使用高灵敏度的薄膜，同时要改进检测技术，提高检测质量。

3.2 检测材料的质量

根据目前国内压力管线的使用状况，发现其在应用中出现了许多质量问题。这主要是因为市场对于压力管线的品质没有进行严格的管理，使得市场上流通的压力管线质量参差不齐，给采购工作造成了困难。为了确保高压管线的质量得到严格的控制，必须从源头着手，在市场上设定适当的准入门槛，并有效地控制压力管线的材质。

3.3 压力管道中焊接接头的处理

在对压力管线进行检测时，焊缝是检测中的一个关键环节，一旦出现质量问题，就会出现漏油、漏化工原料等问题。目前，压力管线焊缝的检测方法主要有硬度和表面检验两种。然而，根据实践，仅仅用这两种方法很难发现压力管线中的某些焊接质量问题。对于焊缝密度高的地区，应首先对不符合要求的焊缝进行修补。应留意，若有焊点在多次返修后仍有问题，则应考虑将焊缝切掉，再进行焊接。

3.4 聘请持有无损检测的合格证明的压力管道的检测人员

在采用非破坏性检测技术对压力管线进行质量检验时，应由具有NDT 认证的压力管线检验人员进行检验，并保证其有效期。在选择测试单元时，应选择具备UT、PT4、MT 等特殊测试能量的测试单元。除此之外，在进行压力管线的质量检测之前，还需要对随行的检验员进行专门的训练，比如请专业的测试人员在指定的地方进行详细的工作，或者是带着测试人员到现场进行检查，之后可以让测试人员在最短的时间内，了解到压力管线的缺陷。

4 结语

石化压力管线是一种输送易燃、有毒、腐蚀性介质，工作压力较大的管线，因而在实际应用中易产生腐蚀、开裂等缺陷。在这些问题中，很难检测到细小缺陷，并且如果不能及时发现，将会不断扩大，最终威胁到管道的正常工作。射线检测和超声波检测是用于压力管线焊缝的内部缺陷检测，磁粉检测、涡流检测、渗流检测是检测压力管线焊缝(近端)表面缺陷的检测，因此，要加强对检测人员的培训，避免因人为原因而影响检测效果。