呂圓（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院， 江蘇 南京 210036）

壓力管道無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

呂圓（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院， 江蘇 南京 210036）

隨著壓力管道事故的頻繁發(fā)生，逐漸引起社會(huì)各界的關(guān)注。無損檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用于壓力管道探測(cè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，具有非破壞性和檢測(cè)全面性的特點(diǎn)，在預(yù)防管道設(shè)備事故發(fā)生和提高設(shè)備運(yùn)行安全性中發(fā)揮重要作用。本文從闡述相關(guān)概念出發(fā)，分析了無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用以及其在壓力管道檢測(cè)中的應(yīng)用，旨在為推動(dòng)我國(guó)壓力管道檢測(cè)無損傷技術(shù)的向前發(fā)展提供建議。

壓力管道；無損檢測(cè)技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1 無損檢測(cè)技術(shù)

無損檢測(cè)技術(shù)是在對(duì)測(cè)量對(duì)象的質(zhì)量和性能不損害的前提下，利用物體發(fā)光、聲、電、磁等性能對(duì)被測(cè)試物體的物理狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，確定缺陷位置、缺陷大小以及數(shù)量等信息的技術(shù)［1］。該技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)，具有鮮明特點(diǎn)：其一，非破壞性，被檢測(cè)的物品的質(zhì)量和使用性能不受損壞，這是無損探測(cè)的最基本的特點(diǎn)，也是得以廣泛應(yīng)用的原因之一；其二，全面性，為確保被測(cè)物品的性能不受影響，在測(cè)試前要對(duì)物體進(jìn)行100%全面性的檢測(cè)。

2 無損檢測(cè)方法的發(fā)展與應(yīng)用

（1）射線探傷 射線探傷技術(shù)利用的是射線可以穿透探測(cè)物體的特性來探測(cè)所測(cè)量物體的缺陷的方法。射線探傷方法包含：照相法、屏幕觀察法、X射線法等方法，但最常用的探傷方法是照相法，其工作原理為：由于存在內(nèi)部缺陷的材料對(duì)射線的吸收能力較差，照相底片感光度大，因而可以通過照相底片的感光度的大小鑒別被測(cè)物體的內(nèi)部缺陷的大小和外形。

（2）超聲波探傷 超聲波探傷技術(shù)的基本原理為：在交流電的作用下使內(nèi)部晶片出發(fā)0.6-5MH的超聲波，并根據(jù)超聲波在物體界面上折射回的性能探測(cè)物體內(nèi)部的損傷。由于超聲波在均一介質(zhì)中沿直線傳播，且速度恒定不變，當(dāng)遇到物體的分界面時(shí)發(fā)生折射和反射，因此，如果超聲波遇到雜質(zhì)、氣孔等內(nèi)部缺陷時(shí)就會(huì)反射，反射回的信號(hào)被儀器接收就可以找到內(nèi)部缺陷的信息。超聲波探傷過程中，通常采用當(dāng)量法對(duì)鋼板、鍛件以及焊縫的缺陷的形成原因進(jìn)行分析。目前，超聲波探傷技術(shù)精度還不夠精確，其測(cè)量得到的當(dāng)量尺寸并不是缺陷的真實(shí)尺寸。

（3）磁粉探傷 由于磁性物體被置于磁場(chǎng)中磁化之后，會(huì)在表面的缺陷處漏磁，磁粉探傷技術(shù)就是利用缺陷處的漏磁現(xiàn)場(chǎng)來探測(cè)物體損傷的［2］。對(duì)材質(zhì)均勻的物體來說，磁力線均勻分布，當(dāng)物體的表面有氣孔、裂紋和雜質(zhì)等缺陷時(shí)，磁力線非均勻分布，且有很大的磁阻力，不易穿過物體，根據(jù)磁力線在缺陷處產(chǎn)生彎折的現(xiàn)象來判斷缺陷的存在。此外，被檢測(cè)物體要同時(shí)進(jìn)行縱向磁化和橫向磁化，以保證對(duì)其進(jìn)行360℃全方位的缺陷探測(cè)，在探測(cè)過程中還要留意材料的晶粒不均勻等假缺陷的現(xiàn)象。

（4）滲透探傷 利用材料本身具有滲透能力這一性能對(duì)材料缺陷進(jìn)行檢測(cè)的方法是滲透探傷。滲透擦傷通常有染色法和熒光法兩種方法。染色法是將被測(cè)物體的表面涂上熒光滲透液，一定時(shí)間后將滲透液洗凈，用紫外線燈照射被測(cè)物體表面，缺陷位置在紫外線燈光的照射下發(fā)生熒光反應(yīng)，進(jìn)而觀察缺陷的特征。染色法的探傷原理與熒光法相同，但其滲透液是染色染料，在日光或白光的條件下可以觀察缺陷特征。滲透探傷的主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，靈敏度高、測(cè)量結(jié)果直觀，被測(cè)試物體不受化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的限制。

3 無損檢測(cè)技術(shù)具體應(yīng)用的內(nèi)容

無損檢測(cè)技術(shù)通常應(yīng)用于壓力管道的表面無損探測(cè)、內(nèi)部無損探測(cè)、缺陷高度的檢驗(yàn)等方面。

（1）表面無損探測(cè) 表面無損探測(cè)具體的檢測(cè)內(nèi)容主要包括：檢測(cè)是否有裂紋、氣孔等可疑缺陷的發(fā)生；被測(cè)物體內(nèi)表面的焊縫處是否有裂紋、氣孔等缺陷；管道焊縫的修磨和咬邊位置是否有裂紋、氣孔等缺陷的發(fā)生；需補(bǔ)焊的位置是否有裂紋、氣孔等缺陷；處于腐蝕、潮濕等環(huán)境中的壓力管道的表面無損探測(cè)。

（2）內(nèi)部無損探測(cè) 內(nèi)部無損探測(cè)的主要工作內(nèi)容為：制造、安裝中的被測(cè)量物體的內(nèi)部是否有氣孔、裂紋和雜質(zhì)等缺陷；表面檢測(cè)中檢測(cè)出的有裂紋的焊接接頭處是否有夾渣、氣孔和裂紋等缺陷；咬邊、錯(cuò)邊較嚴(yán)重的焊接接頭處是否有夾渣、氣孔和裂紋等缺陷的發(fā)生；壓縮機(jī)、泵的焊接處是否有氣孔和裂紋等缺陷的發(fā)生；用戶和檢修人員認(rèn)為存在安全隱患的位置。

（3）缺陷高度檢測(cè) 根據(jù)缺陷高度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)壓力管道的高度缺陷進(jìn)行測(cè)定，以此對(duì)缺陷的可靠度進(jìn)行評(píng)價(jià)。我國(guó)在壓力管道的缺陷高度的檢測(cè)上開展了大量的試驗(yàn)，主要運(yùn)用的方法是衍射波法、最大回波法和6dB法。最大回波法主要針對(duì)缺陷的端部反射的回波幅度進(jìn)行測(cè)定，但會(huì)有找不到端點(diǎn)的問題；衍射波法主要針對(duì)缺陷端點(diǎn)處波的衍射現(xiàn)象進(jìn)行評(píng)估分析，得出缺陷的大小范圍的方法。此方法也存在端點(diǎn)找不到以及回波不清晰的情況發(fā)性；6dB法主要針對(duì)缺陷的寬度和長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定，其主要的缺點(diǎn)是精度不高，但應(yīng)用范圍廣、操作簡(jiǎn)便，是一種較為普遍的缺陷高度的檢測(cè)方法。

4 結(jié)語

根據(jù)工件極限壽命設(shè)計(jì)上普遍應(yīng)用斷裂力學(xué)原理，不但要求無損傷檢測(cè)人員能夠提供缺陷的具體尺寸、類型等基本信息，還要求測(cè)量人員會(huì)測(cè)傷、探傷，對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行壽命和檢修周期的評(píng)估。因此，無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)探測(cè)設(shè)備和相關(guān)操作人員的要求也越來越高。不論是無損探測(cè)、探傷還是評(píng)價(jià)，都可以從被檢測(cè)物體的檢測(cè)結(jié)果中進(jìn)行缺陷原因分析和對(duì)策查找，為事后生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程的改善、產(chǎn)品安全和品質(zhì)的提升提供高效、便捷的方法。

［1］王德強(qiáng).淺談壓力管道的無損探測(cè)技術(shù)［J］.商品與質(zhì)量，房地產(chǎn)研究，2014，（7）：294.

［2］宋玉霞.壓力容器無損探測(cè)技術(shù)探討［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（7）：20.