无损检测技术在压力管道容器检测中的应用

 

张毅印

摘 要：在 中 国压力 管道广 泛应 用于工业、公共工程和长距离运输(石 油和 天 然 气) 项 目 。   由 于其 特殊 的工 艺性 能可 以适应非 常 复杂 的工作环境和 条件，如 高 温 高压 条件、低温高压条件以及常温高压条件等，压 力 管道 的应 用越来越广泛 。   因此，有 效保证其质量是保证设备安全运行的必要条件 。  最 常 用 的 无 损检 测 技 术 具有很 强的适应性 。  为 了 了解 管 道 缺 陷 的 类 型、损 伤程 度 和 大 小，防 止 裂 缝 等 类 似 缺 陷 的 发 生，无 损检 测 技 术 至 关 重要。

关键词：无损检测技术；压力管道；检验；应用

1引言                                        时不影响或损害测试对象 。为了保证试验结果的准 确 性，

无损检测技术是 压 力 管道日常检测中最常用的技术       采用无损检测技术后，同一试件可以使用相同的测试 方 法

之 一 。合 理 使 用 无 损检测技术显得尤为重要 。  在 正 确 检        或不同的测试方法 进 行 多 次 测 试 。  动态无损检测技术可

查和测试压力管路的过程中，不 得 损 坏 工 件 。使 用 先 进 的        以检测正在应用的零件的缺陷，并对试件在使用过程 中 的

技 术 和 设 备，通 过 物 理、化 学 和其他手段检测表面和内部       损伤进行累积统计 。在 此 基 础 上，可以了解样本结构 的 失

缺 陷，可以获得更准确的测试结果 。                                            效 机 理 。无 损 检 测 期 间，应根据检测标准选择检测方 法 和

2压力管道 的影响因素及压力管道无损检测   设备以及确定检测人员，以确保检测结果的准确性 。对 于

技术的概念                                     同 一 测 试 对 象，不同测试人员的测试结果会有所不 同 。  即

使 同 一 测 试 人员使用不同的测试方法，测试结果也会不

同 。特别是对于某些特定的检测技术，在 检 测 过 程 中 往 往

需要两个或多个检 测 方 法 。  压力管道的无损检测应使用

现代科学仪器或专用设备 。测试过程要求严格的精 度，以

 

 

来 越 多 。   由于压力管道安全事故的频繁发生，有 必 要 加 强 对压力管道安全性 能 的 控 制 。  只有保证管道具有良好的 抗 压 强 度，才能降低事故率，保证安全运输或储存 。

3．2    创新优化老产业结构，提高劳动效率

无损检测技术的创新改善了旧管道检测行业的 结 构， 帮助工程师创新和改进了原有的工作方法，在 一 定 程 度 上 提高了工作效率和提高了工件的工艺性能 。  同 时，也 为 工 程师创造了良好的工作环境，与工程师形成团结 、友 谊 、互 助 的 人 际 关 系，对压力管道试验工程师的“协 同 工 作”提 出 了 强 烈 要 求；在 工 程 技 术 的 合 作 与 交 流 中，友 谊 与 互 助 更 加 频 繁 。此 外，无损检测技术的应用可以大大提高工 程 师 的 工 作 效 率，因为工程师将现代技术应用于无损检测 技 术 。

3．3    提高压力管道检测人员的综合能力

压力管道无损检 测 在 提高工程技术人员技术技能和 培养受训人员的专业素质方面发挥着不可替代的作 用，使 工程技术人员能够得到更好的管道无损检测教育 。  此 外， 无损检测技术基 础 教育可以为工程 技术人员提供更多的 资 源 和 平 台，从 而 吸 引 更 多 专 业 水 平 高 、综合能力强的新 型工程技术人员 。压 力 测 试 技术将继续被应用并不断改 进 其 测 试 技 术 。

3．4    确保工程师能在短时间内完成管道的无损检测

管道无损检测是管道保护的重要指标 。首 先，良 好 的 管道无损检测指 标 可以使人们在短 时间内收集管道各区 域 的 整 体 情 况 。通过对管道无损检测数据的分析，可 以 快 速跟踪敏感因素，并 结 合 各 地区管道的特点，提 出 合 理 的 管 道 无 损 检 测 措 施，从而实现对管道的管理和改 进 。   同 时，在管道无损检测中，人们可以区分主次，首 先 解 决 最 严 重 的 问 题，然后逐层推进和改进 。

4压力管道容器无损检测应用中的问题 4．1    理论和实践缺乏一定偏差

无损检测技术在 中 国 的应用通常在理论知识上用的 较 多，在实践中使用较少 。如果工程师总是注重理论 知 识 的 学 习 而 忽 视实际操作的相关知识，那么随着时间的推

移，工程师总是从 理 论 知 识 角度去处理专业测试，那 么 培 养起来的只能是一批只进行刚性计算 、脱 离 实 际 纸 上 谈 兵 的 工 程 师，不 利于培养一批压力管道无损检测技术专业 人 才 。

4．2    压力管道无损检测质量监督

虽然项目经理负 责 压 力管道无损检测中的所有具体 问 题，但项 目 的 一 些 细 节 没 有受到项目经理的监督，例 如 项目质量和项目 进 度 成 本 控制以及人员调度，一 般 来 说， 项目经理无法管 理 和 监 督 整个压力管道的检查 。  使 项 目 经理对整个管道压力检查没有更好的了解，如 果 不 符 合 实 际情 况，不 能 做 出 决 断 。  项 目 建 成 后，压力管道检测项目 的质量无法保证，客户满意度不高 。  随着时间的推移，相 关 企 业将 陷 入“劣 质”的 口 碑 。  我国的无损检测技术还存 在许 多 不 足，因 此 仍有很大的发展空间 。  首 先，我 国 无 损 检测技术管理体系相对薄弱 。重要的是要认识到，单 一 压 力管道检测指标 的 薄弱管理体系将 使技术人员的工作效 率 极 低 。其 次，单 一 的压力管道检测指标管理体系薄弱， 会导致分工不清 、流 程 不 顺 、时 间 长，这也会影响我国 压 力

管道检测指标的质量和工作效率，不利于管道压力检 测 指 标在我国的发展 。

5    无损检验技术在压力管道检验中的应用 5．1    渗透检测技术

渗透检测技术是 对 压 力管道在正常运行或停机期间 的表面缺陷进行的一系列测试 。更 具 体 地 说，渗 透 剂 在 毛 细管作用下通过毛细管作用进入表面开口缺陷，然 后 连 续 进 入 开 口 缺 陷 。渗透一段时间后，清洁表面渗透剂的 剩 余 部分，然后利用显影剂反渗透原理放大并在表面显示 具 有 表面开口缺陷的内 部 渗 透 剂 。  采用渗透测试技术对压力 钢管表面进行了一系列测试 。一 般 来 说，渗 透 检 测 可 用 于 检测非多孔材料的表面缺陷 。然而在相关检测工作 中，使 用的渗透剂会在一定程度上污染和破坏环境，因 此 该 技 术 在常规检测中存在许多不足 。

5．2  磁粉探伤检测技术

在应用该技术的过程中，应用磁场原理分析和控 制 压 力容 器 的 缺 陷 。在 实 际 应 用 中，工作者需要使用一系 列 磁 性 材 料 。例 如，磁性材料可以使工件表面和表面附近 的 磁 力 线局 部 变 形，从 而 产 生 漏 磁，因此漏磁场可以吸附在磁 粉工 件 表面，从而在适当的照明条件下用肉眼形成更 清 晰 的 磁 痕 。磁 痕 可 以 直 接 反 应 和显示锅炉压力容器缺陷的 位置、大 小 、形状和严重程度 。然 后，可 以 通 过 磁 力 线 的 凹 凸对探伤仪进行深入分析，从而更准确地了解和掌握 缺 陷 情况 。该技术具有良好的优势 。一 般 来 说，它 可 以 检 测 容 器中的磁性材料 或 其 他 高 灵敏度磁性金属材料 。  其 他 技 术可能很难找到，但 该 技 术 可以检测和详细分析小缺陷 。 没有 缺 陷，没 有 漏 检，测 试 效 率 很 高 。  然而这种检测技术 本身也存在一些缺 陷，即 在 不锈钢材料的检测中，通 常 无 法有效检测不锈钢材料，如果必须使用需将这种方法 与 其 他 方 法 相 结 合，才能有效提高检测精度 。

5．3    射线检测技术

当光束出现在物体上时，由 于 吸 收 、色 散 等 原 因，材 料 的 原 子 与 辐 射中的光子相互作用，导致辐射强度逐渐降 低 。被测材料的衰 减 系 数 和 穿过物体的厚度直接决定了 辐射衰减的强度 。如果试件存在局部缺陷，且 导 致 缺 陷 的 材料的阻尼系数不同于试件的局部缺陷区域，则 试 件 的 局 部缺陷区域与周 围 区域之间的透射 辐射强度存在较大差 异 。  当 X射 线 穿 过 被 测 物 体 时，根 据 X 射线的强度分布 在空间中形成潜影 。  通 过 在 被检测物体的背面设置诸如 图像放大器之类的检测设备，工作人员可以从被检测 物 体 的潜影中获得投影平面 。在用某种技术处理平面投 影 后， 被测物体的潜影可以转换为肉眼可以观察到的二维平面 。 5．4红外探伤检测

红外探伤技术主 要 利 用红外温敏效应来检测压力管 道 的 质 量 缺 陷 。  红外探测技术主要通过物理方法 实 现 。 利用红外温度敏 感 条 件 检 测压力管道的质量缺陷 。  根 据 不同的敏感效应，可以看到压力管道的检测结果 。  红 外 探 伤技术主要用于监 测 低 温 管 道 。  该检测取决于试管本身 的 温 度 。然后通过红外检测，发现质量缺陷部位的导 热 系 数与其他部位不同，从而确定质量缺陷的位置和类 型 。  当 设备存在质

量缺陷 时，很 容 易改变管道结构，并 且 可 以 使 用红外灵敏度快速检测质量缺陷的位置 。然 而，红 外 探 伤

 

 

技术受外界温度的影响很大，不适合室内外温差较大 的 检 测 环 境 。

5．5    超声检测

在实 际 应 用 中，利用超声波在不同条件下的线性 传 播 特性产生不同的反 射 波，可 以科学有效地检测压力容器， 工作人员可以充 分 利用这一特性检 测和判断压力容器的 断 裂 位 置 和 状 态 。   由于超声波的特性，它 具 有 很 大 的 能 量 。 因此当其在一系列固体中传播时，其 传 播 能 力 的 损 失 非 常 小，这 将 对压力容器的检测具有良好的效果和准确 性 。  同时由于超声 波 本 身 会 在不同介质中以不同的速度 传 播，因此可以对压力容器进行更全面的检查 。如 果 在 检 查压力容器时发现气孔或夹渣，不同介质中的超声波 速 度 会发 生 变化，工作人员可以通过这种变化判断是否存 在 问 题或 缺 陷，从 而 提 出具体的解决方案 。  此 外，通 过 超 声 波 本身 的 特 性，可 以 准 确 描 述 缺陷的问题和位置，以 及 缺 陷 的 形 状 和 深 度 。

6    强化无损检测技术对压力管道检验措施 6．1    加强施工质量的管理力度

为了有效保证锅炉压力容器的质量，防 止 各 种 裂 纹 的 发生，管理者必须严格控制锅炉压力容器的原材料质 量 和 制 备 过 程，管 道 铺 设 、安装施工的各个阶段，以 及 锅 炉 燃 料 的 燃 烧 状 态 。这 就 是决定成败的细节 。  仔细选择原材料 可以基本避免热疲劳裂纹的形成 。  原 材 料 调 试 前，确 保 原 材料的工厂报告中的成分说明和注意事项真实有效，并 记 录原材料的化学成分 。例 如，通过抽样方法调查原材 料 的 质 量，以便快速有效地控制它们 。绝不允许假冒伪劣 材 料 通 过，通 过 改 进 焊 接 工 艺，可 将应力腐蚀开裂的可能性降 至 最 低 。工 厂 管 理 层 可 以 聘 请高级科研人员定期培训和 测试施工技术人员 。  技 术 能 力不合格的作业人员不得进 入正常压力管道作业 。

6．2    抓住测试机遇，准备工作

合理应用无损检 测 方 法的关键是正确把握压力容器 的 控制 选 项 。我们必须抓住机遇进行测试，并 实 现 各 种 无 损检测技术的广泛使用 。在选择压力容器检验时间 时，应 根据检验目的进行 综 合 分 析，以检测压力容器的故障，并 采取适当的纠正措施 。在正式测试之前，工 作 人 员 应 仔 细 检查测试的位置条件 。例 如，在表面检查和超声波检 查 期 间，确认试验表面符 合 要 求，表面温度符合检查要求 。 在 X射 线 检 查 期 间，确保没有干扰表面缺陷检测的附件，检 查测试人员的防护装备是否齐全，环境的辐射防护是 否 符 合 测 试 要 求 。

6．3    加强管道设备的检查管理力度

如果不可避免地出现设备损坏，相关设备经理必 须 冷 静地 思 考 问 题 的 原 因 。   同 时，有能力控制和维护设 备 质 量，严格按照国家和 行 业 锅 炉 、压力容器和压力管道质量 检验标准进行合规 性 检 验，及时更换旧件或淘汰件，确 保 压力管道的安全，性 能 稳 定 正 常 。

6．4检测方法的合理选择

不同 的 无 损检测方法具有不同的 优势和应用领域 。 因此，有必要对压力容器的无损检测技术进行科学的 分 析 和 选 择 。首 先 分 析 了压力容器的制造工艺和材料 。  其 次 分析了压力容器可能的损坏模式，确定了压力容器变 形 或 缺陷 的 位 置 。根据预测结果选择了合理的检测方法 。

6．5    校准工作

为了有效保证无损检测技术的实施精度，通 常 需 要 应 用校准检测的灵 敏 度 。  X光机制作曝光曲线并验证曝光 曲线，每六个月检查一次超声波检测仪的仪器和探头 的 综 合性能，并在每次测试前和仪器使用四小时后检查仪 器 和 探头系统的传感灵敏度 。在开始磁粉检测之前，应 使 用 校 准 用 标 准 样 品 。渗 透 试 验 前，应在相同的试验条件下 使 用 试块进行灵敏度校准 。

6．6    完善强制性标准，为完善无损检测技术奠定基础

完 善 强 制 性 标 准和无损检测技术 。  我 们 需 要 详 细 分 析 无 损 检 测 指 标 的 不 足，通过建立完整可靠的无损 检 测 指 标 流 程 和 框 架，更好地发展无损检测技术 。   同 时，无损检测部门应 借鉴发达国家的国际标准，结 合 自 身 实 际 情 况，进 一 步 完 善 标 准，促进我国无损检测事业 的 发 展 。

7    总结

综上 所 述，为 了 实现压力容器试验技术的科学利用， 必须结合实际情况 。  因 为 有 效的检测技术不仅可以保

证 压力容器不受损坏，还 可 以 通 过 物 理 、化学等手段选择不 同的技术和设备 来 实 现 对 压力容器的检测 。  在 高 科 技 材 料技术起主导作用的情况下，采用无损检测技术可以 从 根 本上保证压力容器生产质量的提高 。

参考文献：

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[2] 成琳琳，李 茜璐．无损检测技术在聚乙烯压力管道检 测 中 的应用分析[J]．石化技术，2021，28(07)：86－87．