無損檢測(cè)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中的應(yīng)用

何文詳

摘 要：科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督與檢測(cè)的手段也在不斷進(jìn)步與完善。各種檢測(cè)設(shè)備層出不窮，不斷提升著質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)工作科技含量。本文將對(duì)無損檢測(cè)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中的應(yīng)用進(jìn)行深入的探究。并提出幾點(diǎn)值得關(guān)注的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：無損檢測(cè)；石油化工工程；質(zhì)量監(jiān)督；應(yīng)用

工程質(zhì)量監(jiān)督中，充分利用無損檢測(cè)技術(shù)。首先從根本上杜絕了偷梁換柱的發(fā)生，對(duì)工程質(zhì)量監(jiān)督部門的工作效率以及工程質(zhì)量都得到有效提高。其次，客觀準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，有效促使施工單位質(zhì)量管理工作不斷加強(qiáng)。質(zhì)量管理意識(shí)也得以提高。

一、無損檢測(cè)的基本方法和現(xiàn)狀

（一）原理

（1）射線檢測(cè)（Radiographic Testing），業(yè)內(nèi)人士簡(jiǎn)稱RT，是工業(yè)無損檢測(cè)（Nondestructive Testing）的一個(gè)重要專業(yè)門類。

射線檢測(cè)主要的應(yīng)用是探測(cè)工件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷。原理是利用電磁波或者電磁輻射（X射線和γ射線）的能量。

（2）超聲檢測(cè)（Ultrasonic Testing），業(yè)內(nèi)人士簡(jiǎn)稱UT，是工業(yè)無損檢測(cè)（Nondestructive Testing）中應(yīng)用最廣泛、使用頻率最高且發(fā)展較快的一種無損檢測(cè)技術(shù)，可以用于產(chǎn)品制造中質(zhì)量控制、原材料檢驗(yàn)、改進(jìn)工藝等多個(gè)方面，同時(shí)也是設(shè)備維護(hù)中不可或缺的手段之一。

超聲檢測(cè)主要的應(yīng)用是檢測(cè)工件內(nèi)部宏觀缺陷和材料厚度測(cè)量。原理是利用超聲波與物質(zhì)的相互作用：反射、折射和衍射。

（3）滲透檢測(cè)（Penetrant Testing），業(yè)內(nèi)人士簡(jiǎn)稱PT，是工業(yè)無損檢測(cè)（Nondestructive Testing）應(yīng)用最早的無損檢測(cè)方法，由于滲透檢測(cè)簡(jiǎn)單易操作，其在現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

滲透檢測(cè)主要的應(yīng)用是檢查金屬（鋼、鋁合金、鎂合金、銅合金、耐熱合金等）和非金屬（塑料、陶瓷等）工件的表面開口缺陷，例如表面裂紋等。原理是利用液體的表面能

（4）渦流檢測(cè)（Eddy CurrentTesting），業(yè)內(nèi)人士簡(jiǎn)稱ET，在工業(yè)無損檢測(cè)（Nondestructive Testing）領(lǐng)域中具有重要的地位，在航空航天、冶金、機(jī)械、電力、化工、核能等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。

渦流檢測(cè)主要的應(yīng)用是檢測(cè)導(dǎo)電金屬材料表面及近表面的宏觀幾何缺陷和涂層測(cè)厚。原理是利用電磁感應(yīng)原理。

（5）磁粉檢測(cè)（Magnetic ParticleTesting），業(yè)內(nèi)人士簡(jiǎn)稱MT，是工業(yè)無損檢測(cè)（Nondestructive Testing）的一種成熟的無損檢測(cè)方法，在航空航天、兵器、船舶、火車、汽車、石油、化工、鍋爐壓力容器、壓力管道等各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。

磁粉檢測(cè)主要的應(yīng)用是探測(cè)鐵磁性工件表面和近表面的宏觀幾何缺陷，例如表面氣孔、裂紋等。原理是利用材料磁性變化。

（二）現(xiàn)狀

目前。我國(guó)無損檢測(cè)事業(yè)的從業(yè)人員以及第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)正在逐年遞增。檢測(cè)公司就超過6000家，從業(yè)人員38萬，無損檢測(cè)設(shè)備的年銷售超過25億人民幣。我國(guó)在無損檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)領(lǐng)域，引進(jìn)了許多先進(jìn)技術(shù)，做了大量的應(yīng)用和研究[1]。并參與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及新技術(shù)的開發(fā)。例如，超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)、超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)、脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)等等具有重大價(jià)值的技術(shù)。同行業(yè)相比，我國(guó)的檢測(cè)設(shè)備無論是質(zhì)量還是性能都十分優(yōu)秀，而且價(jià)格不到國(guó)外同類產(chǎn)品的50%-70%。石油化工工程中無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。已經(jīng)被應(yīng)用在巨型存儲(chǔ)油罐、石油化工生產(chǎn)設(shè)備、各類輸送管道、油氣田聯(lián)合站。無損檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中的作用愈發(fā)顯著。

二、無損檢測(cè)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中的應(yīng)用

（一）材料檢測(cè)

高溫、高壓、腐蝕是石油化工行業(yè)中介質(zhì)的特性。合金鋼管，不銹鋼管等材料應(yīng)受到這些特性的影響，根據(jù)GB50235 - 2010 及 SH3501 - 2011的規(guī)定，在使用這些材料時(shí)必須進(jìn)行主要元素的無損檢測(cè)。可以使用光譜分析儀進(jìn)行定性或半定性檢測(cè)，材料中的Fe、C、Si、Mn、S、P以及其他微量元素 Cr、V、W、Mo、Co、Ti、Ni、Mg、Si、Cu等能夠清晰快速的顯示出來。

（二）混凝土檢測(cè)

目前，混凝土質(zhì)量早期檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)被廣發(fā)應(yīng)用。常規(guī)檢測(cè)方式的局限性和滯后性得到有效的改善。逐步成為混凝土質(zhì)量監(jiān)督的主流。檢測(cè)技術(shù)包括美國(guó)、日本和加拿大等發(fā)明的一些檢測(cè)方法。目前一種新型的檢測(cè)方法：超聲波非破壞檢測(cè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)得到廣泛推廣。另一種是在“”結(jié)構(gòu)混凝土聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合幾十年的實(shí)踐和研究發(fā)明的“混凝土灌注樁的聲波透射法”，在世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用，是當(dāng)今混凝土無損檢測(cè)的一個(gè)主要手段。

（三）鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)

結(jié)構(gòu)的表面、內(nèi)部缺陷、防腐防火涂層厚度構(gòu)件尺寸以及自身?yè)p傷和變形檢測(cè)是鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的基本內(nèi)容。例如，石油化工工程建設(shè)遵循的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是SH/T3501-2002，標(biāo)準(zhǔn)要求SHA管道的設(shè)計(jì)壓力要等于或者大于10兆帕管材，因此管道外表面的無損檢測(cè)，包括檢測(cè)方式和缺陷評(píng)估要按照J(rèn)B4730的規(guī)定進(jìn)行。不同材料的管材有不同的檢測(cè)方式如外徑大于12毫米的導(dǎo)磁性鋼管使用磁粉檢測(cè)，費(fèi)導(dǎo)磁性鋼管則使用滲透檢測(cè)。

（四）壓力容器、管道焊接的檢測(cè)

針對(duì)壓力容器和壓力管道的焊接，其內(nèi)部缺陷評(píng)估和焊接表面得檢查是無損檢測(cè)必須要做的。射線照相底片評(píng)定是質(zhì)量評(píng)定的重要手段。目前來看，工程實(shí)體質(zhì)量監(jiān)督主要是通過無損檢測(cè)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)。

（五）綜合應(yīng)用

一些專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)和石化工程的維護(hù)單位都有一套適合自身的檢測(cè)方式。這種檢測(cè)方式是根據(jù)無損檢測(cè)的基本的檢測(cè)原理結(jié)合應(yīng)用的實(shí)際情況進(jìn)行一定程度的綜合而形成的符合實(shí)際應(yīng)用的一種檢測(cè)綜合檢測(cè)方式。檢測(cè)設(shè)備方面同樣具有適應(yīng)多種不同環(huán)境轉(zhuǎn)換和不同工程部件要求的特征。這種檢測(cè)方式和設(shè)備操作需要相關(guān)人員具備較高的綜合素質(zhì)和操作能力。

三、無損檢測(cè)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中應(yīng)用時(shí)的一些問題

（一）檢測(cè)方法和技術(shù)自身的局限性

依據(jù)無損檢測(cè)的基本原理，無損檢測(cè)有五種相應(yīng)的基本檢測(cè)方法。五種基本檢測(cè)方法都有各自的應(yīng)用范圍和優(yōu)勢(shì)，同樣都有自己的局限性[2]。例如滲透檢測(cè)：

（1）只能檢測(cè)出材料的表面開口缺陷，對(duì)于埋藏在材料內(nèi)部的缺陷，滲透檢測(cè)就無能為力了。必須指出，由于多孔性材料的缺陷圖像顯示難以判斷，所以滲透檢測(cè)并不適合多孔性材料表面缺陷。（2）滲透劑成分對(duì)被檢工件具有一定腐蝕性，必須嚴(yán)格控制硫、鈉等微量元素的存在。（3）滲透劑所用的有機(jī)溶劑具有揮發(fā)性，工業(yè)染料對(duì)人體有毒性，必須注意吸入防護(hù)。其他的幾種檢測(cè)同樣有自己的局限性。因此在實(shí)際應(yīng)用過程中，要靈活應(yīng)用，充分發(fā)揮各種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)。

另外，雖然當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)高度進(jìn)步，但是仍有一些領(lǐng)域無法公關(guān)。上文提到的無損檢測(cè)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中的應(yīng)用，主要是在輸送管道、鉆井設(shè)備和開采設(shè)備方面的應(yīng)用，但具體到工程構(gòu)件，比如工程建設(shè)中應(yīng)用到的一些特殊材料的工程構(gòu)件，對(duì)于這部分內(nèi)容的檢測(cè)，如今的無損檢測(cè)技術(shù)還無法做到[3]。

（二）專業(yè)人員的培養(yǎng)

通過文章的介紹可以了解到，無損檢測(cè)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中需要專業(yè)的技術(shù)人才。盡管無損檢測(cè)的從業(yè)人員隊(duì)伍龐大，但是在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督領(lǐng)域從事無損檢測(cè)的專業(yè)人員依舊匱乏。因此加大專業(yè)人員的培養(yǎng)十分關(guān)鍵[4]。

四、結(jié)束語

隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展。無損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在管道輸送和鉆井開采等施工當(dāng)中。無損檢測(cè)在石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督中確實(shí)還存在一定的局限性，但是對(duì)工程整體貢獻(xiàn)還是顯而易見的。相信在不久的將來，隨著科技的不斷進(jìn)步，無損檢測(cè)技術(shù)得以突破，必將對(duì)行業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)，推進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫敢闖.石油化工工程項(xiàng)目建設(shè)安全管理策略研究[J].化工管理，2017（10）：104.

[2]佚名. 無損檢測(cè)技術(shù)[J]. 航空制造技術(shù)， 2017（05）：27-28.

[3]賈祥生，晉愛民.如何做好石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督管理工作[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2010，10：27-29.

[4]肖長(zhǎng)華. 淺談無損檢測(cè)技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)中的運(yùn)用[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2013， 33（23）：197-197.