李强

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆乌鲁木齐 830011

动力管道使用在运行过程中难免会出现某种形式的破坏，为了避免经济和人员的损失，定期检验是解决此类问题的重要方式。

1 动力管道破坏的形式及检验的必要性

1.1 动力管道破坏的形式

1.1.1 韧性破坏

在动力管道的使用过程中，管道需要承受较高的应力作用，当管道中的应力过高，一旦突破管道材料所能承受的强度上限后，会出现破断的情况，这种破坏形式称为韧性破坏。当这种情况发生后，动力管道形状会发生明显变化，严重影响管道的使用。

1.1.2 脆性破坏

这种破坏一般较为突然，事先往往没有足以判断的先兆。当应力在管道材料的屈服极限内时，动力管道未发生明显形变，但突然发生破裂的情况被称为脆性破坏。这种破坏的扩散速度快，往往会破裂成很多碎片。脆性破坏发生的一般原因是材料本身的材质脆性较强，在使用的过程中，若出现操作不当情况则容易造成脆性破坏。

1.1.3 腐蚀破坏

动力管道工作的环境比较复杂，外部环境往往会对动力管道形成较强的影响，管道在受到环境中的腐蚀性介质的影响后，则可能会出现管道厚度减薄或强度降低的不良情况，由此而产生的破坏称为腐蚀破坏。最常见的腐蚀是由电化学反应引起的，当同一金属表面上的大部分或全部原子被氧化，从而损坏整个表面时，就会发生一般腐蚀。大多数金属很容易被氧化，它们倾向于在空气或水中将电子损失为氧和其他物质，当氧被还原获得电子时，它与金属形成氧化物。

1.1.4 疲劳破坏

疲劳破坏指的是动力管道在经历了长时间的作用后，因疲劳而突然发生的破坏。这种情况下，管道的应力状态较低，往往没有明显的形变，只是发生一定撕裂，导致泄漏、失效。疲劳损伤是通过循环施加载荷而累积在材料中的，在恒定振幅加载条件下，清楚地定义了加载的周期。但是，实际中施加的负载通常具有复杂的历史记录，无法定义周期。此外，在变化的载荷下疲劳损伤的积累完全取决于载荷条件，有时与恒定振幅载荷所期望的相差甚远。因此，评估不同负载条件下的疲劳寿命需要特别考虑。

1.1.5 蠕变破坏

蠕变可以定义为在温度升高和应力恒定的情况下发生的时间依赖性变形。因此，这种情况下的破坏被称为蠕变破坏。蠕变开始的温度取决于合金成分，实际工作应力将部分决定或确定蠕变开始的温度。动力管道往往处于高温条件下，经过长时间在高温条件下的使用，其在受力的作用下，会逐渐发生变形，在较低应力状态下可能发生破坏。

1.2 动力管道定期检验的必要性

动力管道使用后难免会出现某种形式的破坏，为了避免经济和人员的损失，对动力管道进行定期检验是很有必要的。

一方面，定期检验可“防患于未然”。动力管道一旦发生破坏很可能会对工作人员的人身安全构成威胁，而其破坏形式并不是仅从表面情况即可判定的，进行定期检验可明确判断管道是否存在潜在问题，可及时制定相应的解决计划，预防问题的发生，降低安全隐患，为企业的安全生产和运作提供良好的环境。

另一方面，定期检查可对动力管道潜在的问题进行及时的维修和调整，如果等到动力管道发生破坏再维修或更换，往往需要付出较大的成本。同时，因即使预防了破坏情况的出现，也避免了人员的损伤，这也为企业节省了一定成本。

2 动力管道定期检验的内容与方法

2.1 准备工作

对动力管道进行定期检验时，前期的准备工作至关重要。第一，应从动力管道的设计和安装等角度对其基本情况进行了解和掌握。第二，应观察动力管道应用的具体环境，分析其可能潜在的问题，以及其可能引发的破坏形式。第三，应收集动力管道的相关文件，根据文件中说明的情况，把握动力管道的材质、性能等，为后续的具体检验工作奠基。总之，准备工作的主要目的是掌握动力管道的基本情况，并对具体检验过程中的重点进行预判，提升检验的效率。

2.2 宏观检验

宏观检验是通过检验人员的目视来完成的，主要对管道的宏观情况进行检验。主要的检验内容包括管道结构、隔热层、焊接接头、表面状况等方面。具体检验中，应检查管道的焊接点处是否存在问题、管道是否存在腐蚀性情况，管道固定支架之间的连接形式、是否出现形变的情况等。宏观检验是动力管道定期检验的重要环节，检验人员不应对任何细节产生遗漏，任何疏忽都可能造成检验不完全，遗留的问题会可能逐渐演变成安全隐患。

2.3 材质和壁厚检验

在进行材质的检验时，如果存在材质不明的情况，可以利用光谱分析仪、现场金相等方式进行检验，应确保该部分检验的准确性，不可疏忽大意。在材质的检验中，也可检验出管道的运行状况，明确其是否疲劳作业，有否出现疲劳破坏的情况等。在壁厚检验时，应对壁厚进行准确测量，通过测量数据明确动力管道是否存在腐蚀情况，可根据数据判定其可继续工作和使用的寿命。这一方面有利于保障动力管道定期检验工作的完成，另一方面也为动力管道的后续维护和维修工作提供了参考信息。

2.4 无损检测

2.4.1 磁粉检测

磁粉检测是一种无损检测技术，用于检测大多数铁磁性材料，如铁、镍、钴及它们的一些合金的表面和表面下的缺陷。因为它不需要其他无损检测方法所要求的表面准备程度，所以进行磁粉检测相对快速和简单，这使得它成为更普遍使用的无损检测技术之一[1]。

2.4.2 超声波检测

超声波检测是通过使用高频声波来表征试件厚度或内部结构的方法。超声波检测所使用的频率或音调，比人类的听觉极限高出许多倍，最常见的频率范围是500KHz至20MHz。超声波测试是完全无损的，测试件不需要被切割、分割或暴露在破坏性的化学物质中。与使用机械厚度工具（如卡尺和千分尺）进行测量不同，只需要进入一个侧面，当测试设置正确时，结果具有高度的可重复性和可靠性[2]。

3 动力管道定期检验案例分析

在对某化工厂进行检验时，对其工厂内的动力管道进行了全面检验，发现部分问题，结合相关知识，对其原因进行分析，并对检验的经验进行总结如下。

3.1 检测结果及原因分析

3.1.1 资料审查

通过对动力管道原始资料进行审查后发现，该化工厂的管道设计和安装等相关资料保存完整。动力管道由化工厂自行设计并安装，根据资料显示，其管径315mm，设计压力9.0MPa，设计温度540℃，使用介质为高压蒸汽，材质为12Cr1MoVG，于2017年8月正式投产。

3.1.2 外部宏观检验

外部宏观检验过程中，主要对动力管道外表面、腐蚀情况、焊缝咬边等进行了检验。焊缝咬边0.6mm；动力管道的外表面存在较多腐蚀凹坑，有明显腐蚀情况，凹坑最深1.8mm。这可能主要是因为保养不及时或缺乏保养措施，管道与大气中的腐蚀介质接触，出现了一定的腐蚀凹坑。动力管道的固定支架存在松动的情况，这可能是因为使用时间较长，且缺乏定期的检验，导致固定支架松动，并未能及时发现[3]。

3.1.3 壁厚测定

根据检验规定，对动力管道的壁厚进行了精确测量，主要对管道的弯头拐角处进行测定。经过实际测量，管道满足标准GB5310-2017要求，直管的最小壁厚为23.1mm，弯头处为24.21mm。

3.1.4 磁粉检测

抽查了动力管道焊接接头，经过磁粉检测，发现焊缝表面存在焊趾裂纹，长11mm。这主要是因为咬边处的应力集中，在应力作用下产生了疲劳破坏。

3.1.5 超声波检测

通过超声波检测，最终发现动力管道的焊接处的根部没有焊透。

3.1.6 评定结论

综合本次检验的数据，该化工厂的动力管道存在一定安全隐患，应及时根据检验结果对存在问题的部分进行维护和维修，避免发展为严重的问题。

3.2 改进建议

3.2.1 强化制度管理

对动力管道安全的管理工作不容忽视，结合检验情况可知，在实际工作中，应制定完善的规章制度，设立定期检验制度，结合国家法律法规，根据标准进行准确检验。企业应在动力管道应用初期做好质量把控，根据检验标准对安装单位提供的压力管道进行初始检验，确定其是否符合标准，避免隐患。企业管理人员也应承担起自身的责任，对动力管道的相关文件进行整理归档，便于检验时的资料审查的进行。此外，企业还应对检验人员进行能力评定，对其工作进行监督，确保每一次动力管道检验的效果，为工厂清除安全隐患，节约维修成本[4]。

3.2.2 提高检验工作质量

在实际检验工作进行时，检验人员应充分认识到检验工作的重要性，一方面关系到企业利益，另一方面也关系到工作人员的人身安全，检验工作绝非形式主义的流程，而是切实关系企业与员工切身利益的工作。检验人员应根据现场具体情况进行合理地检验，结合自身的专业知识，严格根据相关标准的要求，对动力管道进行全方位的检验。一旦发现问题，应及时记录并尽快提供解决方案，避免小问题的恶性发展。

4 结语

动力管道在某些类型的工业应用中用于输送高压力、过热的蒸汽，随着时间的推移，这些管道系统可能会出现无法立即检测的缺陷。工程师和技术人员应对动力管道进行定期检验，及时发现受损程度，避免情况恶化。随着安全管理工作的完善，企业的生产效率也将得到提高，进而可为国家经济发展贡献力量。