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压力管道无损检测技术进展 袁榕关卫和 ( 合肥通用机械研究院压力容器检验站,安徽合肥2 3 0 0 3 1 ) 摘要:由于石油化工压力管道的特殊性,长期以来国内没有相应的设计、制造、检验规范和有差管 道规程,给压力管道技术的发展带来很大困难。本文在此基础上探讨了目前压力管道的无损检测 现状,指出存在的问题和解凌方法,同时充分讨论了国内外压力管道无损检测技术的发展动态,并 介绍了目前在石油化工压力管道上应用的新型无损检测技术,指出今后发展石油化工压力管道无 损检测技术的有效途径。 A d v a n c e so ft h eN o n d e s t r u c t i v eE x a m i n a t i o no fP r e s s u r eP i p e l i n e s Y U A NR o n gG U A NW e i h e H e f e iG e n e r a lM a c h i n e r yR e s e a r c hI n s t i t u t e A b s t r u c t :B e c a u s eo f t h ep a r t i c u l a r i t yo f p e t r o c h e m i c a lp r e s s u r p i p e l i n e s ,t h e r ea r en oc o r r e s p o n d i n gs p e c - i f i c a t i o n so nt h e i rd e s i g n ,m a n u f a c t u r ea n de x a m i n a t i o na n dr e l e v a n tc o d e s0 1 1p i p e l i n e sa th o m es i n c e l o n gt i m e ,w h i c hh a sb r o u g h tav e r yb i gd i f f i c u l t yt ut h ed e v e l o p m e n to fp r e s s u r ep i p e l i n e st e c h n o l o g y B a s e do nt h i s ,t h i sp a p e ri n v e s t i g a t e st h ep r e s e n te o 一ndition o f n o n d e s t r u c t i v ee x a m i n a t i o no f p r e s s u r ep l p e l i n e s ,p o i n t so u tt h ee x i s t i n gp r o b l e m sa n dt h e i rs o l u t i o n s ,m e a n w h i l es u f f i e i e n d yd i s c u s s e sb o t ht h ef o r - e i g na n dd o m e s t i cd e v e l o p m e n tt r e n d so fn o n d e s t r u c t i v ee x a m i n a t i o nt e c h n o l o g yo f P r e s s u r ep i 却l i n e s ,a n di n t r o d u c e st h en e wn o n d e s t r u c t i v ee x a m i n a t i o nt e c h n o l o g ya p p l i e dt ot h ep e t r o - c h e m i c a lp r e s s u r ep i p e l i n e s ,p o i n t i n go u tt h ee f f e c t i v ew a y st od e v e l o pn o n d e s t r u c t i v ee x a m i n a t i o no fp e t - r o e h e m i c Mp r e s s u r ep i p e l i n e s 1 前言 在国际上,管道运输是与铁路、公路、水运、航空 并列的五大运输方法之随着国民经济的持续发展, 近些年来国内所敷设的各种压力管道无论是质量、 种类或是数量都达到了创记录的水乎:由于压力管 道往往承受着高温和高压,介质又大都具有腐蚀、有 毒、易燃、易爆等特点,一旦发生泄漏容易并发为火 灾、爆炸或中毒,使企业的生产和人民的生命财产蒙 受巨大损失。如1 9 9 4 年胜利油田发生多起稠油热 采注蒸汽管道爆炸事故,损失达3 0 0 0 万元;1 9 9 9 年 3 月荆门石化公司某聚合反应釜装置发生燃烧爆炸 死亡四人;1 9 9 9 年茂名石化公司制氢装置奥氏体不 锈钢管路三通和弯头氯离子应力腐蚀造成装置失 效;2 0 0 0 年茂名石化公司焦化系统高温管线因混用 碳钢材料造成爆炸,死亡1 人;2 0 0 0 年7 月首钢蒸 汽管道爆炸,死亡7 人;2 0 0 2 年山东省峰山化工集 团有限公司金乡尿素厂管道断裂引起爆炸,死亡6 人。据不完全统计,1 9 9 4 年以来共发生造成人身伤 害的管道事故6 2 起,造成死亡2 1 4 人,受伤5 8 0 人 直接经济损失7 0 7 5 9 7 万元。其中8 0 以上的破 坏是由于压力管道制造、安装和使用管理的不完善 及不合理所引起的。 为了加强对我国压力管道的管理,国务院颁布 的特种设备安全监察条例和原劳动部颁布的压 力管道安全管理与监察规定将压力管道按用途划 分为工业管道,公用管道和长输管道,进行全过程安 全监察和安全管理。因此压力管道安全工程的实施 和无损检测技术的进步具有特别重要的经济和社会 意义, 1 2 压力管道常规无损检测 2 1 小直径薄壁管对接焊缝检测 ( 1 ) 压力管道射线检测 压力管道尤其是工业管道大量采用薄壁小径 管,其施工主要是采用氩弧焊打底,手工焊盖面的单 面焊接。长期以来小径管对接焊缝射线透照存在不 少问题:1 ) 由于压力管道透照截面厚度变化大,宽 容度很难保证,透照一次不能实现焊缝全长的 1 0 0 检测;2 ) 若要满足压力管道裂纹的检测要求, 则底片透照数量很难满足要求;3 ) 同时射线透照大 量采用I r 一1 9 2 射线源和型片,底片质量和清晰 度都比较差。长期以来压力管道的射线检测技术不 能完全满足压力管道安全质量要求。 新颁布的J B T4 7 3 0 ( 承压设备无损检测对压 力管道射线检测作了部分改进:1 ) 推荐采用s e 一7 5 射线源,| 1 1 或1 2 底片,提高了射线透照质量;2 ) 对 1 0 0m m D 。 4 0 0m i l l 的环向对接焊接接头,A 级、 A B 级允许采用K 1 2 ,降低了K 值要求,减少底片 数量,此外对由于结构原因不能进行多次透照时,可 采用椭圆成像或重叠成像方式透照一次,并采取有 效措施扩大缺陷可检出范围,保证底片评定范围内 黑度和灵敏度满足要求;3 ) 参照本标准可以进行螺 旋焊缝和管道直缝的射线检测。 根据目前国内对压力管道环焊缝质量的射线检 测控制要求,应该说并不能完全保证压力管道的焊 接旋工质量,压力管道的制造安装质量实际在很大 程度上是通过严格工艺纪律进行保证的,因此目前 进行的压力管道监督检验制度具有比较重要的现实 意义。 此外,对于厚壁压力管道可以采用康普顿散射 成象技术:该技术类似于脉冲反射超声成象,将射线 源与胶片置于同一侧,适于检测厚壁封闭压力管道, 影象质量高,防护简便。 ( 2 ) 压力管道超声检测 应该说这些年来压力管道安装质量有些失控, 尽管国内现行标准规范( 如G B5 0 2 3 5 ( I 业金属管 道工程施工及验收规范、G B5 0 2 3 6 现场设备、工 业管道焊接工程施工及验收规范、S Y0 4 0 1 输油 输气管道线路工程施工及验收规范等) 均要求对 焊缝根部未焊透进行有效控制,但目前据粗略估计 压力管道存在单面焊未焊透超标的比例不低于 3 0 ( 如宝钢一期氧气管道单面焊未焊透超标的比 例要达到6 0 左右) ,如果在用检测全部按制造标 2 准门槛值进行控制,相当于在用管口有5 0 以上需 进行返修。因此对在用压力管道仅采用射线检测很 难满足在用检验的要求。 小直径薄壁管对接环焊缝因其曲率大、半径小、 壁厚薄和变形杂波多等特点,导致超声波检测存在 声波散射严重和检测灵敏度低等情况,给小直径薄 壁管超声检测带来很大困难。我所和锅检中心、哈 尔滨锅炉厂等单位自“七五”攻关以来,一直从事 薄壁小径管焊缝超声波检测技术的研究,针对在用 压力管线开展了“在用工业承压管道对接焊缝超声 波检测技术的研究”,开发与研制了适用于薄壁小 径管焊缝趣声波检测专用探头、对比试块及缺陷检 测方法。 在J B T4 7 3 0 ( 承压设备无损检测标准中也根 据国内大量试验研究的成果,规定适用于壁厚大于或 等于4l I l I n ,外径为3 2 1 5 9i l l m 或壁厚为4 6l q f l m , 外径大于或等于1 5 9m m 的承压设备管子和压力管道 环向对接焊接接头超声检测缺陷定性定量内容。主 要用于在用压力管道单面焊未焊透缺陷的检测,解决 在用压力管道的安全使用问题。同时也可用于长输 和电力管道的制造安装的超声检测。 2 2 小口径管座角焊缝的无损检测 接管角焊缝是压力管道最基本的结构形式,由 于具有特殊的儿何形状以及结构的剧烈变化,同时 又是高应变区和破坏的高发区。该部位焊接工况恶 劣容易产生缺陷,无损检测难度比较大,历来是无损 检测的重要难题。多年来我所对下述问题进行了大 量的试验研究:( 1 ) 接管角焊缝区域超声检测的可 检性和缺陷定性定量问题;( 2 ) 压力容器与管道角 焊缝区缺陷特征与超声波信号的关系;( 3 ) 接管角 焊缝区近表面缺陷直流磁粉探伤的灵敏度和检测深 度问题;( 4 ) 接管角焊缝区域射线检测的有效性。 根据多年的试验研究,J B T4 7 3 0 ( 承压设备无损检 测标准中明确规定了提出了小口径管座角焊缝的 超声检测内容,在行业上第一次规定了超声检测验 收的门槛值。 考虑到小口径管座角焊缝射线检测还存在一些 不确定因素,因此在J D T4 7 3 0 标准中没有涉及小 口径管座角焊缝射线检测内容。 2 3 压力管道冲刷部位测厚 压力管道的腐蚀冲刷是压力管道管件的一个典 型特点。在介质腐蚀、温度、压力的影响下,流动介质 存在气、油、水、固相( 固体颗粒) 等多项流体,由于管 线的走向和分布比较复杂,因此在管线的上下弯头、 三通、T 型接头、大小头、阀门、直管的人口或出口段部位将产生明显的局部冲刷减薄。见图1 。 一流向流向一 F 一延一甲 图1 压力管道管件冲刷腐蚀部位示意图 冲刷减薄主要发生在流体直接冲刷的部位、局 素) 生产过程的工艺温度范围在2 0 0 3 0 0 之间; 部高流速和湍流部位( 由污染物和堵塞引发的偏流乙烯裂解的主要工艺温度范围在7 0 0 8 0 0 之间; 和湍流,由设计不当引起的偏流) ;在流速极低的部甲醇合成的主要工艺温度范围在2 4 0 2 7 0 之间; 位和滞留部位,在堆积物下面产生高浓度的腐蚀介环氧乙烷直接氧化法的主要工艺温度范围在2 6 0 质也可能引发局部腐蚀减薄。通常流体中腐蚀物浓;苯酚合成的主要工艺温度范围在11 0 2 0 0 之 度高,冲刷腐蚀加快;流体流速高,冲刷腐蚀加快;温间;合成纤维( 涤纶) 装置的主要工艺温度范围在 度高,冲刷腐蚀加快;流体巾含有不纯物( 如氧或不 1 1 5 3 0 0o c 之间;顺丁橡胶装置的主要工艺温度范 溶性固体夹杂物) ,冲刷腐蚀加快。压力管道在用围在2 3 0 左右。由于高温工艺过程比较普遍,而 检测时,应加强对可能产生明显局部冲刷减薄的部 且有些高温工艺管线又停不下来,无法保证按期进 位的测厚工作。行定期检验工作,因此研究和探讨在用高温压力管 2 4 在用压力管束的远场涡流检测道在线检测技术,是一项具有极其重要意义的工作。 石化装置中大量采用的空冷器和换热装置,由 3 1 高温测厚 于其管束直径一般只有2 5m m 左右,且带有翅片, 定期对压力管道典型部位进行在线定点测厚, 采用通常的无损检测方法检测难度很大。远场涡流 是检测管道周期性腐蚀减薄情况和腐蚀速率的一种 检测技术( R F E C ) 是一种新颖的管道电磁检测技 主要检测方式。一般高温测厚可采用市售的超声探 术。能以同样的检测灵敏度检测管壁内、外表面的凹伤仪( 配置高温探头) 或高温测厚仪。 坑、裂纹以及壁厚减薄,而不受趋肤深度的限制效应 3 2 高温磁粉检测 影响。若用检测线圈感应电压与激励电流相位差作化工压力管道的构造一般来说比较复杂,而且 为检测参数,则管壁厚度与相位差近似成线性关系, 不规则,因此许多部位无法用其它无损检测方法来 而且受提离效应的影响很小。进行检测,只能采用表面检测。 目前新颁布的J B T 4 7 3 0 标准对此也作了相应( 1 ) 通常使用的磁粉检测大都是湿磁粉检测, 的规定,新标准试图通过对在用碳钢和低合金钢管使用温度一般不超过5 0c c 。高温下压力管道的磁 束各类缺陷的模拟凋节检测灵敏度,以检出类似缺 粉检测主要采用干磁粉检测,实际使用温度取决于 陷,来满足承压设备安全长周期运行,但在用压力管铁索体钢的居里点,目前根据A S M E 规范的要求,压 束的远场涡流涡流检测与实际缺陷的对应程度、检力管道干磁粉检测温度一般控制在3 1 5 。 测的可靠性和有效性还需要在实践中得到考核( 2 ) 由于表面检测只能检出表面缺陷,有些壁 和确认。厚 41 1 2 1 n 的薄壁管道超声检测也检测不了,在这种 采用远场涡流检测技术对空冷器的带翅管的检情况下如果表面检测的深度能更大些,那就可以从 测进行大量的试验研究,并取得一定的进展。某种程度上对超声和射线检测的局限性进行弥补, 3 压力管道高温在线检测 石化企业中典型炼油过程的主要工艺温度范围 在2 0 0 5 5 0 之间,但在催化裂化和焦化的部分工 序中,也有达到7 0 0 8 0 0 ;典型化肥( 合成氨、尿 因此国内许多单位都在进行直流和脉动电流磁粉探 伤机的试验研究,以尽可能地提高化工压力管道焊 缝的质量。 3 3 高温超声检测 目前压力管道在线检测使用的高温探头,由于 3 探头锲块材料要求比较高,因此主要采用国外进口 的高温探头用于2 5 0 以下检测的高温耦合剂可 采用定子油,2 5 0 以上检测的高温耦合剂可以进 口或自行配制,目前国内高温超声检测温度可以达 到4 5 0 。 4 用带保温层压力管道局部减薄检测技术研究 长期以来,我国压力管道存在的问题十分严重, 尤其是带保温层压力管道更是如此。r I 于带保温层 压力管道一般使用在高温或低温状况,且更换保温 层价格昂贵,因此常规的定期检验和耐压试验往往 很难或无法按期进行。同时由于带保温层压力管道 承受着一定压力,介质有毒、易燃、易爆、腐蚀,一旦 发生泄漏往往并发为火灾或中毒,导致灾难性事故, 使企业生产和人民的生命财产蒙受巨大损失。对于 这种情况需要解决的主要问题是:( I ) 不扒除保温 层,探讨采用x ( 1 ) 射线实时成象技术和红外成象 检测技术检测带保温层压力管道局部减薄、泄漏和 失效的的可行性;( 2 ) 检测的精度和主要影响因素。 4 1 射线实时成象技术 采用射线穿透带保温层的压力管道,利用图象 增强器将工件的射线影象转化成可见光图象,通过 控制系统输送到荧光屏上显示,主要用于检测带保 温层压力管道焊接接头和母材的缺陷腐蚀以及壁厚 减薄。 4 2 红外热成象检测技术 红外热成象技术就是利用红外探测器接收压力 管道泄漏时辐射到物体表面的热能,经处理在显示 屏产生可见的热象图。主要用于检测压力管道的内 衬、外保温层和压力管道的泄漏情况。通常使用的 型号有T V S 2 0 0 0 和T V S 7 3 0 0 系列热像仪等。 5长输管道和埋地管道检测 5 1 地下管线埋设情况检测 地下管线埋设情况探测一般采用金属探管仪, 探管仪由发射和接收两部分组成,主要应用磁感及 传导技术原理。 探测方法有以下三种: ( 1 ) 感应法 将发射机平行置于目标管线的上方,或者直接 放在目标管网的露出点上,用接收机进行追踪探测。 这种探测方法快捷、简便,是最常用的一种方法。 ( 2 ) 夹钳法 将夹钳套在目标管网上,使发射机的信号直接 4 施加在目标管网上。这项探测技术具有良好的信号 选择性,在有相邻管网干扰时其效果尤为明显。 ( 3 ) 直接解除法 1 ) 单端连接一将发射机的输出端与目标管线 相连,另一端接到接地极上; 2 ) 双端连接一将发射机的输入和输出端分别 与目标管线的两个相距较远的露头相连接。这种探 测方法具有很强的抗干扰能力,是探测深度较大,埋 地条件复杂管线的最有效的方法。 埋地燃气管网在实际探测过程中,应根据具体情 况采用不同的探测方法。尤其足对于管线复杂的地 段,更应采用多种方法反复探测,以保证定位准确。 5 2 长输管道和埋地管道的地下管线防腐涂层检 测技术 埋地钢制管线的外腐蚀保护一般由绝缘层和阴 极保护组成的防护系统来承担。为了防止埋地管线 防腐层损坏造成严重事故,采用和发展防腐涂层检 测技术是非常重要的。管网防腐层破损点检测主要 采用埋地管网防腐层缺陷电压梯度测试技术 ( D C V G ) 和埋地管网防腐层缺陷电流测试技术。 电压梯度测试技术基本原理:当一个交流信号 加在金属管网上时,在防护层破损点便会有电流泄 漏人土壤中,这样在管网破损裸露点和土壤之间就 会形成电位差,且在接近破损点的部位电位差最大, 用仪器在埋设管网在地面上检测到这种电位异常, 即可发现破损点。人体电容法实质上就是用人体作 为检漏仪的感应元件。 电流法的基本原理是:由发射机向管网发射某 一频率的信号电流,电流流经管网时,在管网周围产 生一相应磁场;当管网防护层完好时,随着管网的延 伸,电流较平稳,无电流流失现象或流失较少,其在 管网周围产生的磁场比较稳定,当管网防护层破损 或老化时,在破损处就会有电流流失现象,随着管网 的延伸,其在管网周围磁场的强度就会减弱。检测 人员在管网上方用地面专用接收机对管网周围的磁 场信号进行接收,经计算机处理后,得到该管网防护 层的评价结果并可输出图形文件。 目前常用的防腐涂层检测技术有:P E A R S O N 检 测方法、标准管地电位检测、电流衰减检测、防腐层 绝缘电阻变频一选频检测法、直流电位梯度检测法 ( D C V G ) 、密间距电位检测法( C I P S ) 。上述检测方 法主要是采用管线上方地面测量或防腐层性能的间 接测试完成的。此外目前还采用D C V G 和C I P S 综 合检测技术,电化学暂态检测技术等一些新技术。 5 3 长输管道和埋地管道阴极保护装置检测技术 阴极保护系统是通过测量管线的电位来定期进 行监控,通常情况下阴极保护效果应达到下列指标: ( 1 ) 使用铜一饱和硫酸铜参比电极测定的极化电位 至少达到一8 5 0m V ;( 2 ) 在阴极保护极化形成衰减 时,被保护管道表面与土壤接触、稳定的参比电极之 间的阴极极化电位差不应小于1 0 0m V 。 5 4 长输管道和埋地管道地下管线泄漏检测技术 由于埋地管网处于隐蔽状态,一旦泄漏,煤气将 沿地下土层孔隙扩散,使查漏工作十分困难,一般根 据浓度的大小可大致确定漏气范围,进而寻找漏气 点。泄漏检测主要有下列方法。 ( 1 ) 在敷设燃气管线的地面上定位钻孔凭嗅觉 或检漏仪进行检查,发现漏气时加密钻孔,根据煤气 浓度确定漏气点,然后破土施工。 ( 2 ) 地下燃气管网漏气时,燃气往往会从土层 的孔隙渗透至各类地下管线的井、室内,查漏时,可 将检查管插入各类井、室内,凭嗅觉或检漏仪检测有 无漏气。 ( 3 ) 利用凝水缸的积水量判断燃气的漏失 ( 4 ) 声波检测法:当管道发生泄漏时,在漏点处 会产生噪声,通过设置好的传感器接受声波,从而探 测泄漏,并进行定位。 ( 5 ) 负压波检测法,在管道两侧设置压力传感 器检测由泄漏部位产生的负压波,依此探测泄漏,并 进行定位。 ( 6 ) 泄漏声相关检测技术:将两传感器置于被 检化工压力管道的两端,使泄漏产生的声信号经两 传感器送给主机放大,根据声速和传感器的间距可 以确定泄漏点的位置。 除以上方式外,还有根据检测泄漏造成的影响 来判断泄漏情况:如流体压力、流量的变化来确定泄 漏是否发生及泄漏位置。这类方法有压力流量突 变法、质量体积平衡法、压力点分析法等等。此外 还有声发射检漏、漏磁信号成象检测技术等。 5 5 长输管道内壁检测( 超声探测系统、磁粉探测 系统) 在一些工业发达国家,管道内检测主要采用智 能管道爬行器进行在线监测,大致可分为以下几种: ( 1 ) 测径仪 其目的是检测并确定管道内几何异常部位,通 常可以测定凹坑、椭圆度和影响有效内径的几何异 常现象 ( 2 ) 裂纹检测 目前管道裂纹的检测主要采用磁粉检测、超声 检测及涡流检测技术进行检测。 1 ) 磁通管道检测系统 该系统主要利用泄露磁通传感器对管壁施加比 较强的磁场,利用局部金属损耗引起的磁场扰动所 形成的漏磁场检测钢管的金属损耗。随着信号技术 的发展,目前磁通管道检测系统的轴向检测距离可 达1 5 0k M ,运行距离达3 0 0k M ,检测壁厚可 达3 0m m 。 2 ) 超声管道检测系统 主要利用超声技术将短脉冲之间的渡越时间转 换为管道的壁厚,适用中等壁厚和厚壁管道的检测。 目前可以用1 2 只探头测量输送管道的椭园度和壁 厚,检测距离达1 0k M 。 3 ) 场图象方法管道检测系统 通常当电流馈入管道时会显示一个唯一的场图 像,所产生的电场指纹表征了结构局部几何形状,主 要用于检测管道腐蚀、凹坑、裂缝和侵蚀,目前这种 技术可以检测出吊1 21 1 1 1 1 1 大小的凹坑。 4 ) 电视管道检测系统 一种带自动推进的轴向电视摄象机检测系统, 利用摄象技术对管道和内壁中的流体进行检测成 像清晰,记录效果好,适用于多种生产管道与排污管 的检测。 ( 3 ) 厚度测定 管壁的腐蚀减薄可采用磁通量泄漏原理、超声 波及涡流技术进行检测。 6 压力管道超声缺陷定性定量技术 随着无损检测技术向无损评价阶段的进展和超 高压技术的不断发展,断裂力学已成为- - I “ 越来越 重要的学科,缺陷的性质和自身高度尺寸成为最重 要的检验参数,超声检测当之无愧的变成发展最快 和最受重视的一种检测方法。国内新颁布的J B T 4 7 3 0 标准对压力管道缺陷定性定量超声捡测技术 进行了详细的描述。 6 1 缺陷定性 超声波缺陷定性历来是困惑无损检测人员的重 要难题,目前国外主要采用回波动态波形来作为定 性的一个主要参数。回波动态波形反映了超声波束 沿平行或垂直焊缝扫查缺陷时,反射信号高度和信 号形状相对应的变化形态。多年来国内外对此进行 了大量的试验研究,探讨了点状反射体的回波动态 波形,接近垂直人射时光滑大平面反射体和不规则 5 太反射体的回波动态波形,倾斜入射时光滑大平面 反射体和不规则大反射体的回波动态波形以及多重 缺陷的回波动态波形。也考虑了曲表面对点反射体 和平面型反射体对回波动态特性的影响。同时在实 际缺陷定性时也耍考虑不同的焊接工艺和材料特性 对缺陷的影响,以此作为缺陷定性的重要依据。 6 2 缺陷自身高度测定 根据在用压力管道“合于使用”的要求,对危险 缺陷定性及对三维方向尺寸定量技术的试验研究, 尤其是缺陷自身高度测定结果,直接关系到缺陷断 裂力学计算和缺陷安全评定结果的可信度。因此多 年来国内外对超声检测的缺陷定性定量和缺陷自身 高度飒| 定的精度及局限性进行了大量的试验研究, 取得不少技术进展,同时也不断在实践中予以检验 论证和提高。 ( 1 ) 端部最大回波法 当缺陷的端部回波的幅度达到最大时( 也即缺 陷端部回波峰值开始降落前瞬时的幅度位置) ,该 回波称为缺陷端点最大反射波。利用端部最大回波 法测定缺陷自身高度在国内、外进行过大量的工作, 日本人岸上守孝昭和6 0 年一月在( 非破坏检查) 上 发表过用端部回波法测定钢焊缝缺陷高度的指 南对采用端部最大回波法测定缺陷自身高度进行 详尽的介绍,这种方法在一段时间内曾风靡一时,但 和利用端点衍射法测定缺陷自身高度一样,也存在 有时端点回波找不到的问题。 ( 2 ) 端点衍射波法 超声波在传播过程中,当波阵面通过缺陷时,波 阵面会绕缺陷边缘弯曲,并呈圆心展衍,这种现象称 之为衍射。利用端点衍射法测定缺陷自身高度应该 说是一种比较准确的测定方法,其关键在于识别端 点回波及端点的衍射回波。多年来合肥通用机械研 究院和国家质量监督检验检疫总局锅检中心对此做 了大量的工作,锅检中心还编写了端点衍射法测 定缺陷自身高度的指南( 草案) 。但现场实际使用 时也存在两个问题,一是有时端点回波找不到,二是 如果在缺陷端部附近有小缺陷,则端点衍射回波也 不容易分清。 ( 3 ) 6 d B 法 利用6d B 法测定缺陷指示长度和指示宽度( 即 缺陷的平面指示面积) 应该说是一种比较成熟和通 俗的测定方法,多年前国内已将其正式列入标准规 范。至于利用6d B 法测定缺陷自身高度电已经做 了大量的试验研究和现场测定工作,尽管这种方法 6 精度不够高,但使用方便、适用性比较强。尤其是合 肥通用机械研究院利用这种方法已对上万台压力容 器和几千公里的管线进行过安全评定和缺陷自身高 度测定,至今没有发生过一例事故,从这个意义上考 虑,应该说利用6d B 法测定缺陷自身高度是一种安 全的检刹4 方法。 7 压力管道无损检测技术可靠性试验研究 压力管道无损检测技术可靠性有两个含义:一 是指不漏掉危险由映陷的几率,即缺陷的检出率;二 是指检出结果的真实性,即对缺陷定性定量结果的 可信赖性。无损检测可靠性受到多方面因素的影 响,也就是说同一缺陷在重复检验时,如果影响因素 不同,检测结果将并不总是一个固定的参数,而可能 变化很大。这种不确定因素将对压力管道的长周期 安全运行带来很大的影响。 需要鳃决的问题:( 1 ) 各种无损检测方法本身 的不确定性对无损检测技术可靠性的影响;( 2 ) 缺 陷评估误差对无损检测技术可靠性的影响;( 3 ) 工 件的结构设计特点和材料特性对无损检测技术可靠 性的影响;( 4 ) 检测方案不当引起的不确定性对无 损检测技术可靠性的影响;( 5 ) 缺陷的漏检对无损 检测技术可靠性的影响;( 6 ) 抽检和抽样的不确定 性对元损检测技术可靠性的影响;( 7 ) 检测人员的 技术水平、经验和心理状况对无损检测技术可靠性 的影响。 目前压力管道无损检测技术可靠性的试验研究 在国内应该说还刚刚起步,但这项工作的重要性是 不言而喻的。 8 长输管道和埋地燃气管网的风险评价技术 长输管道和城镇埋地燃气管网和单一的锅炉、 压力容器不一样,无法进行较全面的定期检验。而 且由于其主要埋设在地下,甚至在道路下或穿过道 路,检验时轻易不能开挖。而且管网运行期问由于 腐蚀穿i L 、自然灾害、误操作、第三方破坏或管网设 计施工遗留的缺陷和损伤等任何一种因素都可能引 发严重的燃气管网事故,造成人员伤亡和大量的财 产损失。因此无法象对锅炉、压力容器一样进行必 要的检验项目后进行安全状况定缎,并确定下一个 检验周期。2 0 世纪7 0 年代,由于二战期间兴建的 油气管刚已进入老龄期,各种事故频繁发生,造成巨 大的经济损失和人

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