壓力管道無損檢測技術的發展現狀及應用

王新梅

（新疆克拉瑪依市特種設備安全檢驗所，新疆 克拉瑪依 834000）

壓力管道無損檢測技術的發展現狀及應用

王新梅

（新疆克拉瑪依市特種設備安全檢驗所，新疆 克拉瑪依 834000）

隨著基礎工程建設項目逐漸增多，近年來壓力管道的鋪設項目與日俱增，但是諸多因素導致壓力管道經常性出現安全事故，逐漸引起重視。隨著科學技術的發展，無損檢測技術得到長足的發展并在壓力管道檢測中得到有效的應用。其具有很多的優點，諸如不具破壞性、檢測較為全面、有助于提高壓力管道運行的安全性。本文在對無損檢測技術的概念進行闡述的基礎上，進一步分析現狀下的幾種常用壓力管道無損檢測技術，并對壓力管道無損檢測技術的具體應用進行探究。

壓力管道；無損檢測技術；發展現狀；應用

壓力管道主要是指承受內壓以及外壓的管狀設備。壓力管道是管道設備中尤為重要的一部分，主要由管子、管件、法蘭、螺栓連接、墊片、閥門、其他組成件或受壓部件和支承件組成的裝配總成。近年來，我國壓力管道安全事故時有發生，不利于工程建設發展，為此有必要對壓力管道進行檢驗檢測，從而使得壓力管道設備的安全運行得到有效的保障。現階段，隨著我國科學技術的發展，壓力管道中的無損檢測技術已經相當成熟，其具有諸多優點，能夠有效預防管道設備安全事故的發生，有助于管道設備的運行的安全性的提高。鑒于此，本文對壓力管道無損檢測技術進行深入探究。

1 無損檢測技術概述

無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能、內部組織的前提下，以物理或化學方法為手段，借助現代化的技術和設備器材，對試件內部及表面的結構、性質、狀態和缺陷的類型、性質、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進行檢查和測試的方法 。無損檢測技術主要具有兩方面的特點。其一是不具有破壞性，在檢測時不會對被檢對象的質量以及使用性能造成損壞，由這一特點的存在，使得無損檢測技術在壓力管道檢測中得到有效的推廣使用；其二是全面性，在被檢測對象質量以及性能不遭受破壞的基礎上，對被檢測對象進行全面的檢測，有效保證檢測質量，有利于保障管道設備的安全運行。

2 現狀下的無損檢測技術分析及應用

近年來，我國壓力管道事故時常發生，迫切需要對壓力管道進行規范化的管理，2015年《中國特種設備安全法》頒布，使得壓力管道的管理有法可依。為防止壓力管道的失效，有必要對壓力管道進行有效的檢驗檢測，傳統的無損檢測方法近來已被廣泛的應用在壓力管道的元件制造、壓力管道安裝、在用壓力管道的檢驗過程中。隨著我過基礎制造業的發展，很多新的無損檢測技術不斷的發展和成熟。總結起來，現狀下無損檢測技術有以下幾種。

2.1 射線檢測技術

射線檢測技術主要是利用檢測射線的穿透性，檢驗管道表面、內部質量是否符合相關標準。常用的射線檢測技術可分分為三種：第一種是射線照相檢測法，常用于管道安裝、在用壓力管道的焊縫檢測；第二種是觀察檢測法；第三種是電視檢測法，常用于管道元件的制造無損檢測。

2.2 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術主要利用超聲波遇到分界面將會發生折射以及反射現象，同時通過儀器設備信號接收器將反射的信號加以放大并接收，對接收到的信號加以分析，從而查找出管道內部存在缺陷的信息。常用于壓力管道的焊縫內部缺陷檢測。從技術操作性上來看，超聲波檢測技術的操作難度要遠遠大于射線檢測技術，復雜性較強。

2.3 磁粉檢測技術

磁粉檢測技術是通過將鐵磁性管道設備進行磁化，從而在管道表面、近表面不連續處產生漏磁場，吸附施加在管道表面的磁粉，從而顯示出不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度等。判斷出管道設備是否存在缺陷。常用于壓力管道的焊縫表面、近表面缺陷檢測。在利用磁粉探傷技術進行檢測時，需要將檢測管道同時加以縱向磁化以及橫向磁化，才能有效保障全方位的探檢測。

2.4 滲透檢測技術

滲透檢測技術是通過在壓力管道被檢表面施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細管作用下，經過一定時間，滲透液滲入到表面開口缺陷中，清除的多余的滲透液后，再施涂顯象劑將滲入的滲透液吸出到被檢表面，形成缺陷顯示，從而檢測出管道設備表面開口缺陷。壓力管道的滲透檢測不需要大型的設備，一般可不用水、電。檢測靈敏度比磁粉檢測技術低，但是與射線檢測或超聲波檢測相比，滲透檢測技術的靈敏度還是很高的，至少要高一個數量級。

2.5 渦流檢測技術

渦流檢測技術是通過讓壓力管道中產生渦電流，然后對渦電流具體變化情況進行檢測，從而得到壓力管道內部缺陷情況。渦流檢測技術常用來檢測壓力管道的管材、棒材、管道內壁的腐蝕程度等以及對壓力管道近表面及表面缺陷的精確檢測中，其優點是檢測自動化程度高、檢測速度快、成本低，便于操作。

2.6 TOFD衍射時差法超聲檢測技術

TOFD衍射時差法超聲檢測技術是利用管道設備中缺陷端點衍射波信號進行檢測和測定缺陷尺寸的一種超聲波檢測方法，其結構通常采用雙探頭一發一收。近年來由于其較高的缺陷檢出率和檢測精度，在國內較多的應用于現場檢測工作，包括壓力管道的安裝制造檢測和在用壓力管道的檢測工作。2015年頒布的標準NB/T47013-2015《承壓設備無損檢測》新增了此檢測方法的有關內容，為TOFD檢測工作提供了標準依據。

2.7 超聲相控陣檢測技術

超聲相控陣檢測技術是根據設定的延遲法則激發相控陣探頭各個獨立陣元，合成聲束，再按一定的接收法則采集超聲信號并以圖像的方式顯示壓力管道內部狀態的超聲檢測技術。

與傳統超聲波檢測相比，可實現高速、全方位和多角度檢測。目前，已逐步應用在石油天然氣管道環焊縫的檢測（如：小徑管對接接頭，換熱管管帽焊縫等）、管形焊縫檢測和管材檢測等。

2.8 超聲導波檢測技術

超聲導波檢測技術是采用蘭姆波對壓力管道中存在的缺陷進行長距離的檢測。可分為低頻導波檢測、高頻導波檢測兩種檢測方式。常應用于檢測壓力管道的的焊接接頭內部缺陷，管道的內外表面缺陷、管材缺陷等，且能夠快速有效的檢測出管道內部的大面積腐蝕缺陷。

2.9 聲發射檢測技術

聲發射檢測技術是一種動力學檢測技術，通過對壓力管道材料的聲發射信號的接收進行分析和判定。如果被測的壓力管道中存在著活動性的缺陷,由于受到外力的影響, 從壓力管道缺陷的地方釋放出瞬態彈性波,被傳感器接收后通過相應的設備對其進行放大處理,然后通過計算處理,通過波形分析，對壓力管道中存在的缺陷地方進行確定。聲發射檢測技術能夠對細微的線性缺陷進行精準的檢測、實時的檢測,有利于及時發現運行的壓力管道存在的安全隱患。

2.10 漏磁檢測技術

漏磁檢測技術是利用鐵磁性壓力管道被磁化后，管道表面和近表面形成漏磁場，采用磁性傳感器檢測漏磁場，就可以得到缺陷的相關檢測信息。通常應用在長輸管道的在役檢測。

上述壓力管道的無損檢測技術在檢驗檢測過程可以獨立應用，但是一種檢測技術往往只能檢測部分缺陷，為了避免壓力管道檢驗檢測過程中的漏檢現象，可以采用多種檢測技術相互配合使用。一些較新的無損檢測技術的應用仍需要進一步的完善研究,形成技術檢測標準，為壓力管道的安全可靠檢測提供依據。

3 結語

綜上所述，壓力管道安全事故的原因在于壓力管道存在缺陷沒有得到有效的處理。為此，有必要對壓力管道進行全面檢驗檢測。隨著我國科學技術的不斷發展，無損檢測技術逐漸應用成熟，在壓力管道檢測中得到有效的推廣使用，使得壓力管道設備的安全運行得到有效的保障。

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1671-0711（2017）05（下）-0177-02