油氣管道無損檢測方法的選擇

發(fā)布時間：2020-06-13所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1249次

摘 要： 摘要：本文首先介紹了目前無損檢測的應(yīng)用背景與研究意義，在此基礎(chǔ)上，介紹了目前我國應(yīng)用在油氣管道缺陷檢測當(dāng)中的無損檢測技術(shù)，并分析了各自的優(yōu)缺點。通過以不同種典型案例下油氣管道缺陷為例，介紹了針對不同工況下無損檢測技術(shù)的選擇方法，為實際的工

　　摘要：本文首先介紹了目前無損檢測的應(yīng)用背景與研究意義，在此基礎(chǔ)上，介紹了目前我國應(yīng)用在油氣管道缺陷檢測當(dāng)中的無損檢測技術(shù)，并分析了各自的優(yōu)缺點。通過以不同種典型案例下油氣管道缺陷為例，介紹了針對不同工況下無損檢測技術(shù)的選擇方法，為實際的工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

　　1.前言：

　　隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展，油氣管道的建設(shè)項目日益增多，石油天然氣管道的鋪設(shè)也與日俱增，但是諸多外界環(huán)境因素導(dǎo)致油氣管道出現(xiàn)安全事故，逐漸引起人們的重視。能夠在事故發(fā)生之前，提前發(fā)現(xiàn)檢測出安全隱患，可以有效的避免事故的發(fā)生。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)得到了快速的發(fā)展，在石油天然氣管道安全隱患檢測中得到了有效的應(yīng)用。無損檢測技術(shù)具有諸多優(yōu)點，例如不具破壞性、檢測較為全面、有助于提高油氣管道運行的安全性。

　　隨著無損檢測技術(shù)在石油天然氣管道領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其檢測的可靠與否直接影響到油氣管道的安全運行。一般在檢測過程中，檢測單位會根據(jù)被檢測的油氣管道的材質(zhì)、焊接方式以及可能產(chǎn)生的缺陷問題進(jìn)行評估，選擇多種無損檢測的方法，相互補(bǔ)充和驗證。為了提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，要提前了解被檢測物的工況，以及每種無損檢測方法的優(yōu)點與不足，不同的檢測部位需要根據(jù)自身的特點選擇合適的無損檢測方法，沒有一種無損檢測方法是萬能的。在充分考慮不同無損檢測方法的優(yōu)缺點，才能夠保證不同的檢測方法相互取長補(bǔ)短，更準(zhǔn)確的檢測出安全隱患[1]。

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　　2.無損檢測技術(shù)

　　無損檢測是指在不損害或不影響被檢測對象使用性能、內(nèi)部組織的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)和缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進(jìn)行檢查和測試的方法。無損檢測技術(shù)具有兩方面的特點，首先是不具有破壞性，在檢測過程中對被檢測的對象不會造成任何傷害，這也是無損檢測方法能夠被廣泛應(yīng)用的主要原因;其次，無損檢測的檢測范圍是全面性的，能夠?qū)Ρ粰z測物的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)和缺陷等等特征進(jìn)行全面的檢測[2]。

　　3.油氣管道常用無損檢測技術(shù)

　　3.1射線檢測：射線檢測是利用x射線、γ射線或是中子射線等穿過被檢測對象的強(qiáng)度衰減，來判斷其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性。這種方法的優(yōu)點是可以對檢測結(jié)果直接記錄，并且得到檢測對象內(nèi)部定量定性準(zhǔn)確的圖像。由于面積型缺陷的檢出率受到很多方面因素的影響，因此，射線檢測方法比較適合檢驗厚度較薄的物體，不適合檢測厚度較大的物體。適合檢測結(jié)構(gòu)簡單規(guī)則的物體，不適宜檢測板材、棒材、鍛件等部件;此外，受到檢測現(xiàn)場環(huán)境的影響較大，當(dāng)檢測現(xiàn)場條件不適合射線的照射時，導(dǎo)致對檢測部件的厚度方向的位置、尺寸的定量較難，影響檢測效果;最后，射線檢測的成本相對較高，并且，檢測速度較慢[3]。

　　3.2超聲檢測：超聲檢測是通過超聲波在被檢測對象中傳播時，被檢測物的內(nèi)部組織會對超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，根據(jù)超聲波受影響的程度來了解被測物性能和結(jié)構(gòu)變化。超聲檢測方法是一種面積型缺陷的檢出率較高的方法，但其體積型缺陷的檢出率較低，對缺陷在部件厚度方向上的定位比較準(zhǔn)確。因此，這種方法適宜檢測厚度相對較大的部件，并不適合檢測厚度相對較薄的部件;超聲檢測方法的使用成本較低，而且檢測速度快，檢測儀器本身體積小，檢測使用便捷。但是，相比于射線檢測，超聲檢測的結(jié)果定性定量的精度不高，不能夠得到缺陷的直觀圖像，并且，檢測物體本身的平整度和粗糙度，以及外形、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)都會對超聲檢測的結(jié)果產(chǎn)生影響[4]。

　　3.3磁粉檢測：磁粉檢測是利用漏磁與檢測介質(zhì)來檢測試件表面或近表面的不連續(xù)性特征的檢測方法。該方法只適合檢測對象是金屬材料，而對于檢測對象是非金屬材料的便不能夠檢測，并且只能檢測表面和近表面的缺陷，對于部件內(nèi)部的缺陷無法檢測。磁粉檢測的靈敏度相對較高，能夠檢測出較小的缺陷，并且檢測成本低、檢測速度快，但會受到檢測部件形狀和尺寸的影響。

　　3.4滲透檢測：滲透檢測是利用液體本身的毛細(xì)管原理，將滲透液滲入檢測部件表面的缺口處，隨后再通過顯象劑將滲入的滲透液吸出，進(jìn)而顯示部件缺陷的影像的方法。除了疏松多孔性材料外，滲透檢測能夠?qū)θ魏畏N類的部件進(jìn)行檢測，并且可以做到全面檢測，滲透檢測不需要大型的檢測設(shè)備。滲透檢測的主要缺點是會受到檢測部件表面粗糙程度的影響較大，檢測受操作人員專業(yè)水平的影響較大。滲透檢測能夠檢測出表面開口缺陷，但對于部件內(nèi)部的缺陷或閉合型表面缺陷無法檢測出，且檢測工序復(fù)雜，檢測速度較慢，檢測靈敏度相對較低[5]。

　　4油氣管道無損檢測方法的選擇

　　根據(jù)相關(guān)的無損檢測標(biāo)準(zhǔn)，對于油氣管道進(jìn)行無損檢測方法的選擇，應(yīng)從以下幾方面考慮：

　　4.1根據(jù)相關(guān)施工及質(zhì)量驗收規(guī)范，對選擇檢測方法施工及質(zhì)量驗收規(guī)范已經(jīng)明確無損檢測方法的，必須按照相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。例如，根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，對于油氣管道焊口應(yīng)采用無損檢測，能實施射線檢測或超聲波檢測的管道焊口，首選射線檢測或超聲波檢測，如果這兩種檢測方式均不合適，才允許選擇表面檢測。

　　4.2根據(jù)無損檢測標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍選擇檢測方法，并且充分考慮被檢油氣管道的材質(zhì)、規(guī)格等因素，進(jìn)而選擇合適的無損檢測方法。采用這種方式選擇無損檢測方法要滿足在檢測標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍內(nèi)，如果超出此范圍進(jìn)行的選擇是無效的。例如，石油天然氣長輸管道一般為低碳鋼、低合金鋼等金屬材料，管道之間的接頭焊縫一般選擇射線檢測。而對于制管焊縫、承插角焊縫則不能采用這種射線檢測方法。對于材質(zhì)為低碳鋼、低合金鋼的金屬油氣管道，超聲波檢測適用于管道壁厚為5~50mm的無損檢測。對于彎頭與直管、 帶頸法蘭與直管、管徑小于57mm、 壁厚小于5mm的管對接接頭均不能采用該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲波檢測[6]。

　　4.3根據(jù)具體的檢測部件的焊縫型式、檢測部位選擇合適的檢測方法。對于油氣管道的對接焊縫應(yīng)首選射線檢測或磁粉檢測，對于T型焊接接頭、角焊縫應(yīng)首先選磁粉檢測或滲透檢測，對于坡口、工卡具焊疤部位應(yīng)優(yōu)先選擇磁粉檢測或滲透檢測。

　　4.4首先了解檢測部件以及焊縫中可能產(chǎn)生的缺陷種類，根據(jù)可能產(chǎn)生的缺陷種類選擇檢測方法，這樣有利于無損檢測方法的正確選擇，并且有針對性的進(jìn)行選擇。例如，對于焊縫內(nèi)部氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺陷，適宜選擇射線檢測;對于焊縫內(nèi)部裂紋、未熔合等面積型缺陷，應(yīng)選擇超聲檢測，并附加射線檢測;對于鐵磁性材料鋼管及焊縫表面、近表面部位的裂紋，應(yīng)選擇磁粉檢測;對于金屬或非金屬材料管道及焊縫表面裂紋、未熔合等開口型缺陷應(yīng)選擇滲透檢測[7]。

　　5結(jié)語

　　當(dāng)油氣管道出現(xiàn)缺陷問題時，如果不能夠及時檢測發(fā)現(xiàn)問題，往往會引起油氣管道的安全事故，因此，對油氣管道進(jìn)行定期的檢測具有必要性。隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，無損檢測技術(shù)逐漸被應(yīng)用在油氣管道缺陷檢測當(dāng)中，并得到了廣泛的推廣，這也在一定程度上保證了油氣管道的安全運行，避免安全事故的發(fā)生。——論文作者：趙顯陽1

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