车宏伟

摘  要：压力管道运行中介质通常为高温、高压; 传输介质多为有毒、易燃易爆等气体或液体，一旦发生泄漏或爆炸事故，后果极其严重。无损检测主要发现压力管道管件制造缺陷和安装时焊接缺陷，管道元件生产制造及安装缺陷，以及使用中的开裂、腐蚀、疲劳、材质劣化等缺陷，并对这些缺陷进行分级评价，为压力管道继续使用的安全评价和剩余寿命评估提供依据。本文主要对无损检测技术在压力管道检验中的具体应用进行了阐述，以供参考。

关键词：压力管道; 无损检测; 声学

压力管道的工作环境较为恶劣，管道内部介质长期处于高温、高压状态，传输的物质多为易燃、易爆、有毒、腐蚀性物质。导致压力管道一旦发生安全事故，就会造成较严重的后果。无损检测能够发现压力管道的冶金缺陷、焊接缺陷、金属组织损伤等潜在安全隐患，为压力管道缺陷的评级提供依据，以便于检验人员对压力管道的安全情况与使用寿命进行判断。

无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有：超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）、射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）、磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）、渗透检验Penetrant Testing （缩写 PT）、涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）。非常规无损检测技术有： 声发射Acoustic Emission（缩写 AE）、 红外检测Infrared（缩写 IR）、激光全息检测Holographic Nondestructive Testing（缩写HNT）等。

1.无损检测技术在压力管道检验中的问题

1.1磁粉探伤技术仅限于铁磁性材料，仅能检测表面及近表面缺陷

因为直流电会产生相对均匀的磁化场，所以在共同测试两者时不可避免地会发生错误，从而给维护带来不必要的麻烦。

1.2射线检测操作麻烦，环境危害较大

X 射线技术的特点是内容量大，操作费时，仪器不易携带，可操作的工人人数很少，而且不正确的技术操作会危害环境并威胁用户的人身安全。

1.3较少使用超声导波技术

虽然超声波测试技术主要用于管道内部结构的检查，尤其是压力管道的检查，但在许多经济落后的地区没有广泛的应用，只有个别城市在持续使用。

1.4渗透检测技术

一旦管道是疏松的多孔材料，则不能立即测试具有复杂形状的管道，渗透使用起来比较复杂，使用时渗透液可能会泄漏，这会对环境造成很大程度的污染。

2.无损检测技术在压力管道检验中的具体应用

2.1射线检测技术在压力管道检验中的应用

对于射线检测技术，其主要功能是检测管道压力管道中的宏观几何缺陷。检测技术的主要原理是用y 射线和x 射线照射压力管道，然后检测压力管道的实际情况，确定内部裂缝是否符合科学规定和标准。若压力管道的体积非常大，导致无法在生产过程中一次检查完整，有必要制作多根管子并焊接成一根大管，如果管道焊接出现问题，很可能会引起管道内压力不平衡，从而引发安全事故，并且使用辐射检测技术还可以全面检测管道中管道的焊接情况，确定是否符合标准，更加安全可靠。

例如进行X 射线对穿透检测物体的过程中，如果检测到在小管道中可能存在各种缺陷，这些缺陷很容易导致X 射线辐射发出高强度变化，就可以检测在检测到的结果对象之间发现X 粒子流的强度，并确定在检测对象中存在缺陷的具体位置。该核心技术在连通管道和压力管道的检测中的应用不仅具有非常简单方便的突出特征，而且可以进行成像质量处理方法来准确显示缺陷的彩色图像。但是，这种检测结果的方法会在使用过程中对人体的新陈代谢造成一定程度的损害。如果可以使用射线照相测试，则必须首先分析射线的破坏能力，了解缺陷的程度大小，并查看内部环境和空间是否适合进行射线照相测试。

2.2利用超声波进行全面检测应用

利用超声波在界面（声阻抗不同的两种介质的结合面）出的反射和折射以及超声波在介质中传播过程中的衰减，由发射探头向被检件发射超声波，由接收探头接收从界面（缺陷或本底）处反射回来超声波（反射法）或透过被检件后的透射波（透射法），以此检测备件部件是否存在缺陷，并对缺陷进行定位、定性与定量。

超声波在检测过程当中所应用的原理就是声波在传导过程当中所体现出的速度不同来进行判别，同时对于管道内部出现的折射和反射，判断出管道内部是否存在其他的杂物，然后通过其他设备对存在的异物情况进行全面的放大，最后能够提出有效的解决措施。因此对于管道内部存在的气泡杂质或者焊接漏电等问题，都能够通过超声波检测技术进行全方位的检测应用，以此能够实现更加全面的检测目的。但是在当下具体应用过程中，仍然会受到技术层面的局限，在检测过程当中，由于对于技术不能够全面的掌握，经常出现一定的偏差，所以说这种检测技术要表现出一定的复杂性。

2.3磁粉检测技术

磁粉检测技术是通过将被被检由于缺陷与基体材料的磁特性（磁阻）不同穿过基体的磁力线在缺陷处将产生弯曲并可能逸出基体表面，对管道进行磁化处理后，利用磁力线在材质均匀的物体中呈现均匀分布的原理，如果被测对象存在裂纹、气孔沙眼、杂质等缺陷时，磁力线会产生弯折的现象，表现在管道表面或者近表面会产生漏磁的现象发生，因此，磁粉检验的本质就是利用被检对象管道缺陷处有漏磁现象，形成漏磁场。若缺陷漏磁场的强度足以吸附磁性颗粒，则将在缺陷对应处形成尺寸比缺陷本身更大、对比度也更高的磁痕，从而指示缺陷的存在。

2.4 滲透检测技术

渗透检测技术是指在被测对象表面刷涂有色颜料或者荧光原料，利用材料自身的渗透性，对被检对象存在的缺陷进行检测的方法。渗透检测技术通常分为着色法与荧光法两种，着色法是指在被测对象表面刷图有色颜料以后，经过一段时间的渗透，再将表面颜料清理干净，在自然光或灯光的环境下，通过观察可以明显看到缺陷位置有着色颜料的显示。荧光法不同于着色法的根本在于渗透液是荧光渗透液，同样的作用原理，区别在于荧光法是需要在紫外线灯的作用下，缺陷部位渗透进的荧光剂会发生荧光反应，从而将缺陷位置及形状呈现出来，便于检测人员观察记录。渗透检测技术其优点在于施工简单，成本低，便于直观观察检测结果，且不会对被检对象管道造成结构与性能上的影响。

2.5利用涡流设备进行全面的检测

涡流检测是将交变磁场靠近导体（被检件）时，由于电磁感应在导体中将感生出密闭的环状电流，此即涡流。该涡流受激励磁场（电流强度、频率）、导体的电导率和磁导率、缺陷（性质、大小、位置等）等许多因素的影响，并反作用于原激发磁场，使其阻抗等特性参数发生改变，从而指示缺陷的存在与否。对管道内部涡流的情况来判断管道内部具体存在的缺陷原因。涡流表现出不同的形式，就会在管道内部形成不一样的变化，同时就会反映出管道内部具体的缺陷问题。此项技术在管道腐蚀情况检测以及压力管道的表面材质检测和具体的精度检测都得到广泛的应用，同时这种检测技术在自动化应用方面以及检测速度方面，都会体现出良好的特点优势。

2.6 声发射检测

声发射检测是利用材料内部因局部能量的快速释放（缺陷扩展、应力松弛、摩擦、泄露、磁畴壁运动等）而产生的弹性波，用声发射传感器级二次仪表取该弹性波，从而对管道的结构完整性进行检测。

2.7红外检测

红外检测的是用红外点温仪、红外热像仪等设备，测取目标物体表面的红外辐射能，并将其转变为直观形象的温度场，通过观察该温度场的均匀与否，来推断目标物体表面或内部是否有缺陷。

2.8激光全息检测

激光全息检测是利用激光全息照相来检验物体表面和内部的缺陷。它是将物体表面和内部的缺陷，通过外部加载的方法，使其在相应的物体表面造成局部变形，用激光全息照相來观察和比较这种变形，然后判断出物体内部的缺陷。

2.9  3.6超声相控阵检测

这项技术运用相控阵探头，通过延迟法则使相控阵探头阵元合成声束，根据接受法则采集其超声信号，以图像方式显示管道内部状态。相较于其他超声波技术，这项技术能够实现多角度、全方位、高速检测。如今这项技术已经被广泛应用于石油管道焊缝检测，如换热管焊缝、小径管接头、管材检测及管型焊缝的检测等。

3.总结

为保障压力管道的运行安全，无损检测现已得到了长足的发展，由无损检测技术逐渐过渡为无损评价技术，新技术不断完善，所能适用的范围随着压力管道中新型材料的应用、失效机理的探明不断扩大。而无损检测技术的应用也依据现场工况、试件结构、检测方法特点及局限性、缺陷类型以及形成部位选择适合的无损检测方法，无损检测同时也相互综合运用或与破坏性检测相配合，从而保证产品质量。

参考文献：

[1] 胡胜军. 压力管道无损检测技术及实践应用 [J]. 设备管理与维修，2018（7）：142-143.

[2] 沈功田. 承压设备无损检测与评价技术发展现状[J]. 机械工程学报，2017（12）：1-12.

[3] 屠耀元， 陈文彬. 计算机辅助射线照相技术（CR） 及应用[C].2006 年西南地区第九届NDT 学术年会暨2006 年全国射线检测新技术研讨会， 2006：214-218.

[4] 赵聪，孙莉，武要峰. CR 与DR 检测技术在压力管道中的应用对比分析[J]. 化学工程与装备，2017，5（5）：215-217.

[5] 杜孟启， 蒋娟，代扬. 浅析超声波无损检测技术及其应用[J]. 建材与装饰，2018（45）：206-207.

[6] 徐智明， 张荣国.管道检验领域中渗透检测的应用与研究[J].中国设备工程，2018（11）：114-115.

2707501705372