石油化工壓力管道的破壞和無損檢測

張軒睿

西安三環科技開發總公司 陜西西安 710000

在石油化工壓力管道的應用中，經常受到施工工藝、環境和材料的影響，造成管道疲勞、腐蝕、脆性等不同形式的損傷，對管道的安全運行造成極大的危害。目前，我國石化設備已進入世界領先發展水平。近年來，我國管道敷設式發展十分迅速，但在化工壓力管道的設計、制造和運行管理中仍存在一些問題[1]。很多壓力管道安全事故的發生，嚴重影響了化工企業的發展，給企業的發展帶來了很是不好的影響。要想維護行業的正常生產和發展，最有效的途徑就是通過無損檢測技術的有效應用，最大程度地消除了管道中的安全隱患。

1 無損檢測技術的特點

無損檢測技術是一種非破壞性檢測技術，它能以物理或者化學的檢測方法，對石油化工壓力管道的內部結構進行精準、系統的檢測，同時它還能保證管道內部結構不受損害。無損檢測應用的原理是利用聲、光、電、磁等特性，來判斷被檢對象是否存在缺陷，以及缺陷的性質、位置、大小、數量等信息。目前常用的無損檢測方法有射線檢測、超聲檢測、滲透檢測、磁粉檢測[2]。不同種類的檢測方法有不同的使用性，需要根據具體的檢測對象來確定。由于無損檢測技術具有靈敏度高、精準性強、破壞性小等特點，因此它被廣泛的應用在管道的內部結構檢測之中。當然，該項技術對操作人員的要求也很高，相關工作人員必須接受嚴格的工作實操培訓，并在通過技術考核考試之后，才能從事無損檢測工作。

2 壓力管道破壞形式

2.1 腐蝕破壞

腐蝕損傷主要表現在以下幾個方面：

（1）點腐蝕的問題，通常在損傷部位不是很容易被發現，點腐蝕的現象主要分布在焊縫或受熱區。

（2）縫隙腐蝕，受縫隙溶液滲透和阻塞因素的影響，導致管道大部分被腐蝕。基本上所有這些情況的都發生在管道中，暫時沒有發現在其他地方。

（3）應力腐蝕，在壓力管道的外力作用下，在耐腐蝕介質中造成損傷，這種損傷常發生在奧氏體不銹鋼的焊接部位，這種腐蝕有一定的隱蔽性，但實際破壞能力明顯。

（4）氫腐蝕，在焊接過程中發生。氫滲透到金屬的裂紋中，導致金屬與氫發生反應，導致腐蝕問題。

2.2 脆性破壞

管道的脆弱性破壞與管道的工作環境有關。通過對管道實際操作中的具體問題和操作環境的分析，可以得出管道材料明顯破壞性的結論。這個問題的主要原因是素材本身在管道作業中完全不適應。因此，在設計石油化學工業的壓力管時，要保證總壓力管的性能。

2.3 疲勞破壞

疲勞失效是指壓力管在交變載荷作用下沒有塑性變形的故障。它具有以下特點：一，管壁的總應力在整個疲勞破壞過程中不發生變化，其截面始終處于彈性狀態，疲勞損傷對管道變形的影響不明顯；其次，裂紋產生，膨脹和斷裂區的疲勞斷裂更為明顯；第三是裂縫傳播模式一般可見；第四個是基于斷裂疲勞線確定位于應力集中區的疲勞裂紋的來源。

3 壓力管道的無損檢測方式

3.1 滲透檢測技術

在利用滲透檢測技術對石油化工壓力管道進行檢測時，首先要對石油化工的測試部位噴灑滲透液，經過一定時間的等待滲透液完全進入石油化工壓力管道的細微裂縫后，再把石油化工管道內部多余的滲透液擦拭干凈，再次噴灑顯像劑，管道內部存在的裂縫均可以觀察到，進行預測是否需要進行維修處理，該方法對于疏松多孔的材料極其試用，具有較好的測量效果，并且操作較為簡便，對于形狀復雜的構件可一次性全部檢測，使用較為方便，但其也存在一些缺點，因為滲透液使用時可能會泄露，會對環境造成一定程度的污染[3]。

3.2 超聲波無損檢測

超聲波檢測利用超聲波能在彈性介質中傳播，在界面上產生反射、折射等來探測材料內部或表面缺陷，通過超聲波傳播及返回過程中產生的阻礙、測繪曲線的波動現象和規律，分析壓力管道中是否存在缺陷，例如夾渣、裂紋、未熔合以及其他質量問題。其中，超聲波無損檢測技術在實施中不但檢測厚度大，而且靈敏度高、速度快、成本低，能對缺陷定位和定量；具備適用性強、檢測效率高以及安全等優勢，普遍應用于各類壓力裝置設備的質量檢測中。

3.3 射線檢測技術

射線檢測技術最主要應用于探測試件內部的宏觀幾何缺陷。它的檢測原理是：通過γ光射線對石油化工內部管道進行照射，然后判斷管道內部的縫隙是否符合標準。一般來說，用于生產的管道都是十分龐大的，因此在生產管道的過程中就無法做到一次性成型，需要制造多個管道，再將它們焊接起來，而在焊接的過程中，一旦出現了焊接不合格的現象，就會導致管道內部的壓力不平衡，進而引發安全事故[4]。射線檢測技術就能很好檢測焊接縫隙是否符合工作標準，它能通過γ射線照射成像技術把照射后的管道具體情況生產高精度圖像。將感光材料（膠片）置于被檢試件后面，來接收透過試件的不同強度的射線，經過暗室處理會得到透照影像，這樣根據影像的形狀和黑度情況可以判斷缺陷的大小、形狀及位置[5]。

4 結語

對石油化管失效形態和損耗檢測技術的分析探索顯示，石油化管的有效形式基本上是基于腐蝕問題。根據管道破損檢測中不同區域的損壞狀況，來選擇相應管道的損壞檢測技術，保證管道整體的質量。