董博(中國石油大慶石化公司, 黑龍江 大慶 163714)
石油化工裝置無損檢測方法新進展研究
董博(中國石油大慶石化公司, 黑龍江 大慶 163714)
無損檢測技術指的是,在不損壞、不破壞被檢測對象的前提下,通過對材料內部存在的異常結構進行分析,或者是對因缺陷而造成的光、熱等變化進行分析,來積極探測結構件、零部件或者是各種工程材料存在的內部缺陷,并對缺陷的類型以及缺陷的性質變化進行準確評價。本篇論文中,筆者主要對石油化工裝置無損檢測方法進行了分析,以供參考。
石油化工裝置;無損檢測技術;無損檢測方法
隨著社會的進步以及市場經濟的迅速發展,石油、天然氣等能源型資源在人們生產、生活過程中的重要性與必要性日益突出,這樣的背景下,石油化工行業取得了巨大的進步,并得到了更加廣闊的發展前景,無損檢測技術為確保石油化工裝置的長期穩定運轉、促進石油化工企業經濟效益的提高做出了重要貢獻。
(1)磁粉檢測方法 磁粉檢測方法是目前應用較為廣泛的一種無損檢測方法,主要是利用聚集磁粉,來對鐵磁性材料及其工件表面、近表面存在的缺陷進行檢測,缺陷的位置、缺陷的尺寸以及被檢測物體的磁化強度,直接決定了磁粉的分布和強度,缺陷的磁通密度、漏磁磁場強度間存在著正比聯系,也就是說,漏磁場強度大的時候,被檢測物體的缺陷部位也就越容易吸附磁粉。相比較于缺陷的漏磁場,通常情況下,內部缺陷所產生的漏磁磁場明顯較弱,利用磁粉檢測方法,就可以有效顯示出缺陷的形狀以及缺陷的大小,也可以確定缺陷的性質[1]。利用磁粉檢測方法對石油化工裝置進行實際檢測的時候,應先磁化石油化工裝置,以獲得缺陷漏磁場,與此同時也要盡量讓石油化工裝置內部的磁力線與缺陷表面正交。
(2)射線檢測方法 射線檢測方法是目前較為常用的一種石油化工裝置無損檢測方法,其主要是利用各種類型的射線來對待檢測設備進行投射,進而檢測設備的性能,由于不同材料對射線的吸收、衰減程度不同,從而導致底片感光呈具有不同黑度的圖像,通過對其進行觀察,來判斷是否存在缺陷。射線檢測方法是作為一種檢測內部缺點的可行性非常高的無損檢測方法,在我國諸多工業部門得到了越來越廣泛的應用。X射線檢測方法是最為常用的一種射線檢測方法,射線透過石油化工裝置的時候,根據無缺陷部分、有缺陷部分兩者之間吸收射線能力的不同,就可以將兩者清晰的分辨出來,通常來說,相比較于有缺陷部位,無缺陷部位通過的射線強度相對較低,基于這樣的原因,利用穿透射線強度的差異,就能準確判斷石油化工裝置中是否有內部缺陷。
(3)超聲檢測方法 超聲檢測方法是應用最廣泛的一種無損檢測技術,最為常用的幾種超聲檢測方法包括脈沖反射法、投射法以及共振法三種。首先,脈沖反射法的應用原理為,超聲脈沖在試件內傳播的過程中,若是遇到的聲阻抗介質相差較大的情況,就會發生反射檢測,在這個時候,就可以把一個探頭當成是接收設備、當作發射,并在探傷儀的熒光屏上將接收信號顯示出來,之后再根據基軸上的部位、底面有無缺陷以及大小反射波等,來有效判斷有無缺陷及缺陷的大小。其次,投射法的應用原理為,將發射探頭以及接收探頭分別放置在石油化工裝置的兩個對立面,根據超聲波對石油化工裝置進行穿透得到變化的能量,來對石油化工裝置的內部質量進行有效判斷。若是石油化工裝置內部存在小缺陷,那么在傳播過程中聲波就會被缺陷所遮擋,其在缺陷后就會形成陰影,但是接收探頭只能有效接收微弱信號;若是石油化工裝置內部無缺陷,穿透石油化工裝置的過程中聲波逐漸減衰、減小,得到的接收信號也較強;若是石油化工裝置內存在面積超過聲束截面的大缺陷,缺陷就會遮擋全部聲束,這個時候接收探頭無法接收到任何發射信號[2]。最后,共振就是共振法的應用原理,超聲波通過探頭輻射至石油化工裝置的時候,聲波的頻率受到了不斷調整,其波長也在發生著改變,如果整數倍聲波半波長與被檢測物體的厚度相當,石油化工裝置中就會形成駐波,這時檢測共振次數、超聲波的頻率,就能將石油化工裝置的厚度有效計算出來。
數字射線照相方法是一種較為先進的石油化工裝置無損檢測方法,其主要優點包括方便統計并記錄報告結果、便于存檔圖像數據、能夠實現信息共享、能夠自動識別缺陷、可以加強處理數字、曝光時間短暫、自動化檢測容易實現以及無需化學藥品與消耗品,基于這樣的原因,數字射線照相方法具有廣闊的應用前景與應用空間。21世紀初期,下述無損檢測技術將會得到積極應用與深入研究:首先是數字X射線實時檢測系統在在役檢驗與過程控制、制造等領域中的應用;其次是射線檢測系統,其是一種有效利用NDI工作站、具有交換數據以及計算機化的無損檢測方法;再次是小型、低成本的CT系統;然后是放大微焦點成像的X射線成像檢驗系統;最后是X射線攝像機,其是一種高靈敏度、小型的無損檢測技術[3]。
綜上所述,對于石油化工企業來說,確保石油化工裝置的長期、安全、穩定運行,是收獲最佳經濟效益的重要前提與基礎,無損檢測技術為確保石油化工裝置的長期穩定運轉做出了重要貢獻,因此,必須加強對石油化工裝置無損檢測方法的研究與重視。
[1]周健生.石油化工工藝管道安裝幾個關鍵環節的質量控制[J].石油工業技術監督,2014,(07):14-17.
[2]曾登高,溫國志,齊濤,梁鵬.柴油加氫裝置工藝管道無損檢測變更管理探析[J].石油工業技術監督,2014,(08):18-20+36.
[3]耿雪峰,薛小龍.石油化工裝置無損檢測方法新進展研究[J].科技創新導報,2015,(07):16-18.
董博(1989- ),男 黑龍江大慶人,助理工程師,本科,主要從事無損檢測工作。