论文部分内容阅读
摘要：伴随我国经济的飞速发展，我国的基础建设工程也在快速增加，尤其是压力管道相关的项目，但因为很多原因造成压力管道事故频发，这也引起了相关部门的重视。随着科技的进步，无损检测技术因市场的需要而飞速发展，在压力管道检测中得到了广泛的使用。其本身有无破坏性、全面、安全等特点，能够有效的提高压力管道在工作状态中的稳定性。从无损检测技术的概述入手，分析了其相关技术的发展现状，最后对其应用进行了相关的探讨。
关键词：压力管道;无损检测技术;发展及应用
引言
在承压类特种设备的应用过程中，由压力管道质量问题引发的事故时有发生，压力管道的施工质量引起了各相关单位和有关部门的极大重视。压力管道作为存在较多不安全因素的特种设备之一，由于其使用过程主要是以高温、高压介质为媒介，当出现质量问题，会造成比较严重的安全事故，因此，在压力管道生产制造及焊接完成以后，对压力管道的表面和内部进行检测检验工作就显得非常重要。近几年随着压力管道质量检验检测技术的迅速发展，无损检测技术发展也非常迅速，且技术逐渐走向成熟，在压力管道探伤过程中得到大力的推广应用。
一、压力管道无损检测的技术原理
压力管道在生产制造及焊接完成后，要对其质量进行一定的检验检测项目，包括外观检测、硬度、强度以及焊缝的表面和内部质量。一般情况压力管道在焊接完成后要根据技术要求对其表面进行磁粉检测或渗透检测，对检测不合格的焊缝，要进行返修，返修后再进行检验;对焊缝的内部质量根据技术要求进行射线检测或超声检测，对射线检测或超声检测的焊缝，要进行返修后按同样规定的方法再次进行检验。射线检测技术、超声检测技术以及磁粉检测技术与渗透检测技术是目前主要应用的无损检测技术[1]。无损检测技术原理是指在不损坏、不伤害被检测对象内部结构，以及不影响被检测对象使用性能的前提下，利用声、光、电、磁等手段反映被检测对象内部与表面缺陷的一种方法。在运用无损检测技术对压力管道质量进行检测检验过程中，其结果要依据两个主要标准，即质量与寿命评定标准。质量的评定标准主要是为了评判压力管道的使用要求、技术工艺与质量等是否可以满足国家的标准要求，在满足要求的前提下，才可以在实际过程中安全运行;寿命的评定标准是根据压力管道设计的技术条件及使用经验，来判断压力管道的使用维护保养及最终寿命情况，对压力管道的使用过程做好预防管理，防止质量安全事故的发生。
二、无损检测技术在压力管道探伤中的应用
（一）射线检测技术。射线检测技术主要是用来对压力管道的焊缝的内部质量进行检验[2]。其原理是基于射线穿过物质会按一定的规律衰减，当射线穿过各个部位投射到胶片上的效果不同，导致胶片感光效果不同，经过暗室的处理以后就出现不一样的黑度。在对压力管道焊缝进行探伤时，当焊缝内部结构出现变化时衰减规律就会出现变化，由于有缺陷部位厚度和密度与无缺陷的部位不一样，射线衰减规律就会不同，在射线到达胶片以后，底片上就会呈现出不同的黑度，检验人员通过底片上的图像判断焊缝的缺陷状态，并最终对压力管道的焊缝质量进行评价。射线检测技术的能够适用于各种材料的压力管道焊缝的质量检验，它可以将焊缝内部缺陷以影像图的形式直接的呈现出来，为评判管道焊缝质量提供了非常可靠的依据。同时，射线检验也可以作为超声检验技术的一项重要验证手段。但是射线检测技术对于壁厚较大的压力管道是不适用的，且该检测技术的成本一般相较于超声检测技术高出很多，检测需要的时间成本也很高，出片慢，因射线对人体存在較大伤害，检测时还需要对检测人员进行特殊防护处理。
（二）超声波检测技术。该技术与射线检测技术一样，主要是用来对压力管道的焊缝质量进行无损检测。其主要原理是基于物质缺陷处声学性能的异常来进行焊缝质量检验的。运用该检测技术在对压力管道焊缝质量检测时是通过超声波在焊缝内部传播时的波形反射状况来反映焊缝内部的缺陷情况。目前对压力管道焊缝进行探伤的超声波技术方法主要是脉冲反射法，脉冲波在同一管道焊缝中传播时，时间和声程为正比，当焊缝内部存在缺陷时，可以根据回波的信号判断出缺陷的所在位置;同时还能够根据回波信号的出现异常的时机来判断缺陷距离焊缝表面的距离，这样就可以对缺陷部位进行准确定位;而且异常回波的幅度还能够发映出缺陷大小的程度。超声波检测技术具有以下特点：成本低、操作方便、速度快、对人体没有损害等，但该技术不适合应用在检测壁厚较薄的压力管道焊缝探伤中。
（三）磁粉检测技术。磁粉检测技术主要是用来对压力管道的表面和近表面质量进行检验的一种手段。在对压力管道表面和近表面质量进行检测时，是基于管道被磁化之后，在管道表面的缺陷处会产生漏磁现象，缺陷处就会吸附磁粉而形成与管道表面不一样的磁痕，能够将管道表面和近表面的缺陷有效标记出来[3]。利用磁粉对压力管道表面质量进行检验的优势是可以很直观的看到缺陷的形状、大小和位置，且成本低、速度较快、灵敏度高、操作简便。但该技术只能用在具有铁磁性材料的压力管道的检验过程中，同时检测结果容易受到压力管道形状结构影响，从而导致检测结果具有一定的误差。
（四）渗透检测技术。渗透检测技术与磁粉检验技术一样主要用在压力管道表面质量的检验中。该技术是利用有色染料及荧光染料的渗透性与毛细现象的原理，对压力管道表面缺陷进行检测。在实际的检测时，把溶有荧光或着色剂的染料涂到管道的焊缝表层，染料逐渐渗透焊缝表面缺陷中，在毛细现象的作用下，在清除焊缝表面染料之后，有缺陷之处就会呈现出染料的本色或发出荧光，进而判断焊缝的表面质量。
三、压力管道无损检测应用重点
（一）压力管道表面探测
压力管道无损检测技术在表面检测的范围有，是否有裂纹、气孔等缺陷;检测目标表面焊缝的裂纹和气孔;检测目标管道中焊缝的修模、咬边这些地方有没有气孔或者裂纹;补焊的地方有没有气孔或者裂纹等;检测目标长期在潮湿并且有腐蚀性的环境下，其表面有没有缺陷等。
（二）压力管道内部探测
压力管道内部探测的主要范围有，被检测目标在制造和安装过程中其内有没有裂纹、杂质等;外表检测出的裂缝和焊接处，其内部有没有夹渣或者气孔等;焊接处咬边和错边比较严重或者复杂的地方有没有夹渣或者气孔等;压缩机和泵这两个机械的焊接处有没有裂纹或者气孔等。
（三）压力管道缺陷高度检测
根据压力管道相应的缺陷高度标准，对其展开缺陷高度的测定，并用这个测定来评价压力管道的可靠程度。我国缺陷高度检测的方法主要有衍射波法和最大回波法。最大回波法是通过缺陷端反射出来的回波，并且利用回波幅度来测量评定，但这个方法会有缺陷端点找不到的问题
结语：
由于各行各业现代化进程的不断加快，压力管道在不同介质、不同压力及不同环境下的应用场合逐渐增多，甚至广泛应用在一些有毒、可燃、高压、高温介质，以及潮湿、腐蚀性强环境等苛刻条件之下，为了保证压力管道的工程质量，确保压力管道的安全使用，对压力管道的表面和内部质量进行检验势在必行。无损检测技术作为一种检验检测成熟技术，能够对压力管道内部和表面质量进行有效检验，判断管道的质量是否符合相关要求，确保管道的安全使用，为压力管道在各种场合的安全应用提供了有效保障。
参考文献：
[1]周红兰.压力管道及压力容器中无损检测技术的具体应用探讨[J].消费导刊，2020，（39）：58. DOI：10.12229/j.issn.1672-5719.2020.39.048.
[2]潘银，郭海兵，王雪刚.压力管道无损检测技术的发展现状及应用[J].建材发展导向（上），2020，18（8）：198.
关键词：压力管道;无损检测技术;发展及应用
引言
在承压类特种设备的应用过程中，由压力管道质量问题引发的事故时有发生，压力管道的施工质量引起了各相关单位和有关部门的极大重视。压力管道作为存在较多不安全因素的特种设备之一，由于其使用过程主要是以高温、高压介质为媒介，当出现质量问题，会造成比较严重的安全事故，因此，在压力管道生产制造及焊接完成以后，对压力管道的表面和内部进行检测检验工作就显得非常重要。近几年随着压力管道质量检验检测技术的迅速发展，无损检测技术发展也非常迅速，且技术逐渐走向成熟，在压力管道探伤过程中得到大力的推广应用。
一、压力管道无损检测的技术原理
压力管道在生产制造及焊接完成后，要对其质量进行一定的检验检测项目，包括外观检测、硬度、强度以及焊缝的表面和内部质量。一般情况压力管道在焊接完成后要根据技术要求对其表面进行磁粉检测或渗透检测，对检测不合格的焊缝，要进行返修，返修后再进行检验;对焊缝的内部质量根据技术要求进行射线检测或超声检测，对射线检测或超声检测的焊缝，要进行返修后按同样规定的方法再次进行检验。射线检测技术、超声检测技术以及磁粉检测技术与渗透检测技术是目前主要应用的无损检测技术[1]。无损检测技术原理是指在不损坏、不伤害被检测对象内部结构，以及不影响被检测对象使用性能的前提下，利用声、光、电、磁等手段反映被检测对象内部与表面缺陷的一种方法。在运用无损检测技术对压力管道质量进行检测检验过程中，其结果要依据两个主要标准，即质量与寿命评定标准。质量的评定标准主要是为了评判压力管道的使用要求、技术工艺与质量等是否可以满足国家的标准要求，在满足要求的前提下，才可以在实际过程中安全运行;寿命的评定标准是根据压力管道设计的技术条件及使用经验，来判断压力管道的使用维护保养及最终寿命情况，对压力管道的使用过程做好预防管理，防止质量安全事故的发生。
二、无损检测技术在压力管道探伤中的应用
（一）射线检测技术。射线检测技术主要是用来对压力管道的焊缝的内部质量进行检验[2]。其原理是基于射线穿过物质会按一定的规律衰减，当射线穿过各个部位投射到胶片上的效果不同，导致胶片感光效果不同，经过暗室的处理以后就出现不一样的黑度。在对压力管道焊缝进行探伤时，当焊缝内部结构出现变化时衰减规律就会出现变化，由于有缺陷部位厚度和密度与无缺陷的部位不一样，射线衰减规律就会不同，在射线到达胶片以后，底片上就会呈现出不同的黑度，检验人员通过底片上的图像判断焊缝的缺陷状态，并最终对压力管道的焊缝质量进行评价。射线检测技术的能够适用于各种材料的压力管道焊缝的质量检验，它可以将焊缝内部缺陷以影像图的形式直接的呈现出来，为评判管道焊缝质量提供了非常可靠的依据。同时，射线检验也可以作为超声检验技术的一项重要验证手段。但是射线检测技术对于壁厚较大的压力管道是不适用的，且该检测技术的成本一般相较于超声检测技术高出很多，检测需要的时间成本也很高，出片慢，因射线对人体存在較大伤害，检测时还需要对检测人员进行特殊防护处理。
（二）超声波检测技术。该技术与射线检测技术一样，主要是用来对压力管道的焊缝质量进行无损检测。其主要原理是基于物质缺陷处声学性能的异常来进行焊缝质量检验的。运用该检测技术在对压力管道焊缝质量检测时是通过超声波在焊缝内部传播时的波形反射状况来反映焊缝内部的缺陷情况。目前对压力管道焊缝进行探伤的超声波技术方法主要是脉冲反射法，脉冲波在同一管道焊缝中传播时，时间和声程为正比，当焊缝内部存在缺陷时，可以根据回波的信号判断出缺陷的所在位置;同时还能够根据回波信号的出现异常的时机来判断缺陷距离焊缝表面的距离，这样就可以对缺陷部位进行准确定位;而且异常回波的幅度还能够发映出缺陷大小的程度。超声波检测技术具有以下特点：成本低、操作方便、速度快、对人体没有损害等，但该技术不适合应用在检测壁厚较薄的压力管道焊缝探伤中。
（三）磁粉检测技术。磁粉检测技术主要是用来对压力管道的表面和近表面质量进行检验的一种手段。在对压力管道表面和近表面质量进行检测时，是基于管道被磁化之后，在管道表面的缺陷处会产生漏磁现象，缺陷处就会吸附磁粉而形成与管道表面不一样的磁痕，能够将管道表面和近表面的缺陷有效标记出来[3]。利用磁粉对压力管道表面质量进行检验的优势是可以很直观的看到缺陷的形状、大小和位置，且成本低、速度较快、灵敏度高、操作简便。但该技术只能用在具有铁磁性材料的压力管道的检验过程中，同时检测结果容易受到压力管道形状结构影响，从而导致检测结果具有一定的误差。
（四）渗透检测技术。渗透检测技术与磁粉检验技术一样主要用在压力管道表面质量的检验中。该技术是利用有色染料及荧光染料的渗透性与毛细现象的原理，对压力管道表面缺陷进行检测。在实际的检测时，把溶有荧光或着色剂的染料涂到管道的焊缝表层，染料逐渐渗透焊缝表面缺陷中，在毛细现象的作用下，在清除焊缝表面染料之后，有缺陷之处就会呈现出染料的本色或发出荧光，进而判断焊缝的表面质量。
三、压力管道无损检测应用重点
（一）压力管道表面探测
压力管道无损检测技术在表面检测的范围有，是否有裂纹、气孔等缺陷;检测目标表面焊缝的裂纹和气孔;检测目标管道中焊缝的修模、咬边这些地方有没有气孔或者裂纹;补焊的地方有没有气孔或者裂纹等;检测目标长期在潮湿并且有腐蚀性的环境下，其表面有没有缺陷等。
（二）压力管道内部探测
压力管道内部探测的主要范围有，被检测目标在制造和安装过程中其内有没有裂纹、杂质等;外表检测出的裂缝和焊接处，其内部有没有夹渣或者气孔等;焊接处咬边和错边比较严重或者复杂的地方有没有夹渣或者气孔等;压缩机和泵这两个机械的焊接处有没有裂纹或者气孔等。
（三）压力管道缺陷高度检测
根据压力管道相应的缺陷高度标准，对其展开缺陷高度的测定，并用这个测定来评价压力管道的可靠程度。我国缺陷高度检测的方法主要有衍射波法和最大回波法。最大回波法是通过缺陷端反射出来的回波，并且利用回波幅度来测量评定，但这个方法会有缺陷端点找不到的问题
结语：
由于各行各业现代化进程的不断加快，压力管道在不同介质、不同压力及不同环境下的应用场合逐渐增多，甚至广泛应用在一些有毒、可燃、高压、高温介质，以及潮湿、腐蚀性强环境等苛刻条件之下，为了保证压力管道的工程质量，确保压力管道的安全使用，对压力管道的表面和内部质量进行检验势在必行。无损检测技术作为一种检验检测成熟技术，能够对压力管道内部和表面质量进行有效检验，判断管道的质量是否符合相关要求，确保管道的安全使用，为压力管道在各种场合的安全应用提供了有效保障。
参考文献：
[1]周红兰.压力管道及压力容器中无损检测技术的具体应用探讨[J].消费导刊，2020，（39）：58. DOI：10.12229/j.issn.1672-5719.2020.39.048.
[2]潘银，郭海兵，王雪刚.压力管道无损检测技术的发展现状及应用[J].建材发展导向（上），2020，18（8）：198.