压力管道检测方案优选.ppt

压力管道检测方案优选,蒋俊njbpvijiangjun，jiang137014766412011.11,南京市锅检院总工程师、技术负责人中国承压类特种设备高级检验师中国机械工程学会声发射专业委员会委员中国特种设备检验协会特种设备检验机构鉴定评审员中国特种设备检验协会压力管道制造鉴定评审员南京工业大学研究生社会导师南京市机械工程学会压力管道委员会副主任委员兼秘书长,一、在用压力管道失效破坏型式,压力管道失效：一般是指压力管道不能发挥原有效能的现象，可分为自然失效和异常失效两种。自然失效就是在压力管道达到使用寿命时发生的失效现象。由于压力管道运行在内部介质和周围环境的影响之下，不可避免地会产生温度和压力循环、腐蚀、振动以及材料金相组织变化等影响材料性能和连接接头密封性能的问题，因此任何管道都有一定的使用寿命。自然失效可以通过定期检验或失效分析进行事先控制，以防止事故的发生。异常失效就是在用压力管道由于在设计、制造、安装和运行中存在各种问题导致的失效。异常失效会造成突发性破坏事故的发生。,(一)、压力管道的主要失效形式、因存在原始制造性缺陷和使用过程中新生缺陷引发的弹塑性断裂失效模式；、因环境或介质影响造成由腐蚀引发的破坏失效模式；、因高温、高压、临氢、交变载荷环境造成材料累积损伤失效模式，如珠光体球化、石墨化、回火脆化、蠕变破坏、疲劳破坏、氢损伤等。,(二)、压力管道的主要失效原因：1、违反操作规程运行，致使运行条件恶化，包括超压、超温、腐蚀性介质超标、压力温度异常脉动等；使用压力和温度是压力管道设计、选材、制造、安装的依据。操作压力和温度超过规定将导致管壁应力值的增加或材料力学性能的下降，尤其是在焊缝、法兰、弯头、阀门、异径管、补偿器等几何结构不连续处的局部应力和峰值应力会大幅增加，成为蠕变破坏的源头。过低的操作温度则会引起材料韧性下降，允许的临界裂纹尺寸减小，从而有可能导致脆性破坏。超温超压还会导致管道接头泄漏。,管道往往由于下列原因而产生交变载荷：1）间断输送介质而对管道反复加压和卸压、升温和降温；2）运行中压力波动较大；3）运行中温度发生周期性变化，使管壁产生反复性温度应力变化；4）因其它设备、支承的交变外力和受迫振动。,在反复交变载荷的作用下，管道将发生疲劳破坏。主要是金属的低周疲劳，其特点是应力较大而交变频率较低。在几何结构不连续的地方和焊缝附近存在应力集中，有可能达到和超过材料的屈服极限。这些应力如果交变地加载和卸载，将使受力最大的晶粒产生塑性变形并逐渐发展为细微的裂纹。随着应力周期变化，裂纹也会逐步扩展，最后导致破坏。交变载荷也会导致管道组成件和焊缝内部原有缺陷的扩大和管道连接接头的泄漏。,2、设计、制造、施工存在缺陷如管道柔性不符合要求材料选用不当或用材错误存在焊接或冶金超标缺陷焊接或组装不合理造成应力过大管道支承系统不合理等；,管道在投用前存在的原始缺陷会造成材料的低应力脆断。介质和环境的侵害、操作不当、维护不力等原因，往往会引起材料性能恶化、材料损伤或破裂，或使管道连接接头发生介质泄漏，最终使压力管道失效，导致火灾、爆炸和中毒、窒息等人身事故的发生。,3、维修失误管道上的严重缺陷或损伤未能被检测发现缺少科学评价不合理的维修工艺造成新的缺陷和损伤等；,4、外来损伤造成破坏如地震、大风、洪水、雷击和其它机械损伤和人为破坏等。,5、腐蚀破坏压力管道的腐蚀是由于受到内部介质及外部环境介质的化学或电化学作用而发生的破坏。也包括机械等原因的共同作用结果。不合理的操作会导致介质浓度的变化，加剧腐蚀破坏。压力管道的腐蚀破坏的形态有全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳和氢损伤等。其中应力腐蚀往往在没有先兆的情况下突然发生，故其危害性更大。,（1）全面腐蚀全面腐蚀也称均匀腐蚀。是在管道较大面积上产生的程度基本相同的腐蚀。管道内部表面主要遭受输送腐蚀性介质的腐蚀。管道外部则主要遭受大气锈蚀。,管道的全面腐蚀往往因使用条件的恶化而加剧。腐蚀介质的成分、含水量、气相或液相的不同、流速和流动状态、颗粒大小都会影响管道腐蚀失效的程度。腐蚀介质含量的超标或原料性质的劣化会对压力管道产生危害。大气腐蚀会使管道组成件外部遭受损坏，影响管道组成件的强度和密封性。如不及时维护，也会引起事故。,（2）局部腐蚀局部腐蚀是发生在管道材料局部位置的腐蚀现象。a）点腐蚀：集中在金属表面个别小点上的深度较大的腐蚀，也称孔蚀。奥氏体不锈钢在接触含氯离子或溴离子的介质时最容易发生点腐蚀。b）缝隙腐蚀：当管道输送的介质为电解质溶液时，在管道内表面的缝隙处，如法兰垫片处、单面焊的未焊透处等，均会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀往往是由于缝隙内和周围溶液之间氧浓度或金属离子浓度存在差异造成。,c）奥氏体不锈钢焊接接头的腐蚀：晶间腐蚀：晶间腐蚀是腐蚀局限在晶间和晶间附近，而晶粒本身腐蚀较小的一种腐蚀形态。腐蚀机理是“贫铬理论”，即由于贫铬的晶间区处于活化状态，作为阳极，它与晶粒之间形成腐蚀原电池，其结果将造成晶粒脱落或使材料机械强度降低。铁素体选择性腐蚀：在某些强腐蚀介质中，奥氏体不锈钢焊缝处的铁素体相会被腐蚀或分解为相，结果呈海绵状而使焊接接头遭受破坏。刀口腐蚀：用Ni及Ti稳定的奥氏体不锈钢，在氧化性介质中发生的刀口状腐蚀。,（3）应力腐蚀金属材料在拉应力和特定腐蚀介质的共同作用下发生的腐蚀称为应力腐蚀。主要由焊接、冷加工和安装时的残余应力和管道内部的腐蚀性介质引起。高强钢管道在H2S含量超过一定值，并伴有水分时，会大大增加管壁应力腐蚀开裂的可能性。当管道焊缝硬度值超过HB200，含H2S超标时，极易导致焊缝的应力腐蚀。,碱脆：是金属在碱液中的应力腐蚀。碳钢、低合金钢和不锈钢等均可发生碱脆。不锈钢的氯离子腐蚀：氯离子对不锈钢产生的应力腐蚀。管道法兰连接处的垫片、外部的保温材料和支、吊架的垫层等材料中含氯离子的成分过高，也会导致氯离子腐蚀。不锈钢连多硫酸腐蚀：在石油炼制过程中，钢材受硫化氢腐蚀生成硫化铁，停车后管道内部与空气中的氧及水反应生成多硫酸，在不锈钢管道的残余应力较大处即会产生应力腐蚀。以加氢脱硫装置为典型，不锈钢连多硫酸的应力腐蚀破坏最近引人注目。,硫化物应力腐蚀：金属在同时含硫化氢和水的介质中发生的应力腐蚀。碳钢和低合金钢在2040温度范围内对硫酸的敏感性最大。奥氏体不锈钢的硫化物应力腐蚀大多发生在高温环境。在含硫化氢和水的介质中，如同时含有醋酸，或二氧化碳和氯化钠，或磷化氢，或砷、硒、碲的化合物或氯离子，都会对腐蚀起促进作用。,（4）腐蚀疲劳腐蚀疲劳是交变应力与化学介质共同作用下发生的腐蚀开裂。压力管道的疲劳源有：机械激振、流体喘振、交变热应力、压力循环以及风振、地震等。腐蚀疲劳裂纹往往有多条但无分支，这是与应力腐蚀裂纹的区别。腐蚀疲劳裂纹一般是穿晶的。,（5）氢损伤氢渗透进入金属内部造成金属性能劣化称为氢损伤。包括氢鼓泡、氢脆、脱碳和氢腐蚀。氢鼓泡主要发生在含湿硫化氢的介质中，当氢原子向钢中渗透扩散时，遇到了裂纹、分层、空隙、夹渣等缺陷就聚集起来合成氢分子，使体积膨胀。在钢材表面就会形成鼓泡。,6、冲蚀管道内部介质的长期、高速流动会使管道组成件内壁减薄或密封副遭受破坏，影响其耐压强度和密封性能。随着使用时间的延长，由内壁减薄造成的耐压能力下降或密封副损坏而形成的泄漏便会成为管道事故的根源。,压力管道使用管理中的问题：（1）压力管道的注册登记和定期检验未能全覆盖，（2）以第三方破坏为主，（3）存在着的问题，主要是裂纹、腐蚀、泄漏、焊缝埋藏缺陷超标、结构不合理、安全附件超期未校、未注册登记、支吊架变形、无原始技术资料或技术资料不全（4）未注册登记的管道多处于小型企业、学校、宾馆或单台锅炉压力管道的使用单位，（5）部分隐患是先天性的，如管件材质不符、结构不合理、焊缝缺陷超标，以及没有安装监检、没有注册登记、没有定期检验、管道资料不齐全等。,二、在用压力管道缺陷种类,6、支吊架损坏支吊架安装不当，偏装量有误支吊架位移异常，达到极限位置或位移受阻吊架压死、吊杆折断损坏支吊架的冷、热态位置不正确弹簧吊架锈蚀严重等,20、安全附件缺陷选型错误安装位置错误未定期校验或更换,选型错误,空气、水蒸汽、无腐蚀的液化气,氨专用型,温度计,压力表,三、在用压力管道检验技术与检验方法,1、宏观检查：泄漏、绝热防腐层、腐蚀、振动、位置、变形、支吊架、阀门、法兰、膨胀节、阴极保护装置、蠕胀测点、管道标识、安全保护装置等是否满足压力管道安全使用的要求在用工业管道定期检验规程TSGD7003-2010压力管道定期检验规则长输（油气）管道TSGD7004-2010压力管道定期检验规则公用管道其它的相关标准和规程,外观检查：(1)泄漏检查：检查管子及其他组成件泄漏情况；(2)绝热层、防腐层检查：检查管道绝热层有无破损、脱落、跑冷等情况；防腐层是否完好；(3)振动检查：检查管道有无异常振动情况；(4)位置检查：管道位置是否符合安全技术规范和现行国家标准的要求，管道与管道、管道与相邻设备之间有无相互碰撞及摩擦；(5)变形检查：管道是否存在挠曲、下沉以及异常变形；,(6)支吊架检查：支吊架是否脱落、变形、腐蚀损坏或焊接接头开裂，支架与管道接触处有无积水现象，恒力弹簧支吊架转体位移指示是否越限，变力弹簧支吊架是否异常变形、偏斜或失载，刚性支吊架状态是否异常，吊杆及连接配件是否损坏或异常，转导向支架间隙是否合适，有无卡涩现象，阻尼器、减振器位移是否异常，液压阻尼器液位是否正常，承载结构与支撑辅助钢结构是否明显变形，主要受力焊接接头是否有宏观裂纹；,(7)阀门检查阀门表面是否存在腐蚀现象阀体表面是否有裂纹、严重缩孔等缺陷阀门连接螺栓是否松动阀门操作是否灵活,(8)法兰检查法兰是否偏口，紧固件是否齐全并符合要求，有无松动和腐蚀现象法兰面是否发生异常翘曲、变形,(9)膨胀节检查波纹管膨胀节表面有无划痕、凹痕、腐蚀穿孔、开裂等现象波纹管波间距是否正常、有无失稳现象铰链型膨胀节的铰链、销轴有无变形、脱落等损坏现象拉杆式膨胀节的拉杆、螺栓、连接支座有无异常现象,(10)阴极保护装置检查：对有阴极保护装置的管道应检查其保护装置是否完好。(11)蠕胀测点检查：对有蠕胀测点的管道应检查其蠕胀测点是否完好(12)管道标识检查：检查管道标识是否符合现行国家标准的规定(13)安全保护装置检验：是否符合现行国家标准的规定,2、结构检查：(1)支吊架的间距是否合理；(2)对有柔性设计要求的管道，管道固定点或固定支吊架之间是否采用自然补偿或其它类型的补偿器结构；,结构柔点设计技术,3、管道元件和组成件外观质量检查：(1)表面有无损坏，有无变形纵、环焊缝对口错边量、棱角度；(2)表面有无裂纹、皱褶、重皮、碰伤等缺陷。,4、焊接接头表面质量检查：是否存在宏观的表面裂纹,5、焊接接头表面几何尺寸检查：（1）咬边（2）错边量,6、管道元件和组成件表面腐蚀检查：是否存在腐蚀或局部腐蚀,7、管道元件和组成件的材质检查：一般应查明管道元件和组成件材料的种类和牌号材质不明：可采用化学分析、光谱分析等方法予以确定,化学分析：根据化学反应来确定金属的组成成分，通过定性分析，可以鉴定出材料含有哪些元素，但不能确定它们的含量；通过定量分析，可以准确测定各种元素的含量。分析合金中指定元素含量；或分析合金中全元素含量，判定合金的牌号。金属材料的化学成份定量化析，可进行C、P、S、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等元素的测定。,光谱分析法：利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法。各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法，称光谱分析法。通常借助于电弧，电火花，激光等外界能源激发试样，使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照，做出分析。,特点：（1）分析速度较快：可在l2分钟内，同时给出二十多种元素的分析结果。（2）操作简便：有些样品不经任何化学处理，即可直接进行光谱分析，采用计算机技术，有时只需按一下键盘即可自动进行分析、数据处理和打印出分析结果。（3）不需纯样品：只需利用已知谱图，即可进行光谱定性分析。（4）可同时测定多种元素或化合物省去复杂的分离操作。（5）选择性好：可测定化学性质相近的元素和化合物。（6）灵敏度高：可利用光谱法进行痕量分析。（7）样品损坏少局限性：光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品作为基准，而且要求标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品基本一致，这常常比较困难。,8、壁厚测定：对管道元件和组成件进行剩余厚度的抽查测定。测定位置应当有代表性，有足够的测定点数。满足设计规定的强度、刚度要求设计图纸、管系计算书,弯头、三通和直径突变处测厚抽查比例,注：不锈钢管道、介质无腐蚀性的管道可适当减少测厚抽查比例,测厚仪,仪器设备：测厚仪,超声波测厚仪原理：超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。,超声波测厚仪测量示值误差的因素：（1）管道表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。造成不显示。对于表面锈蚀，耦合效果极差的在用管道可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。,（2）管道的曲率半径太小，尤其是小直径管道测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低（耦合不好）。造成不显示。可选用小管径专用探头（6mm)，能较精确的测量管道等曲面材料。,（3）检测面与管道底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。造成不显示。,（4）铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减，被散射的超声波沿着复杂的路径传播，有可能使回波湮没，造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头（2.5MHz)。,（5）探头接触面有磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度增加，导致灵敏度下降，从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨，使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则考虑更换探头。,（6）被测管道背面有大量腐蚀坑。由于管道另一面有锈斑、腐蚀凹坑，造成声波衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。,（7）被测管道内有沉积物，当沉积物与工件声阻抗相差不大时，测厚仪显示值为管道壁厚加沉积物厚度。,（8）当管道材料内部存在缺陷（如夹杂、夹层等）时，显示值约为公称厚度的70%，此时可用超声波探伤仪或者带波形显示的测厚仪进一步进行缺陷检测。,（9）温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100C，声速下降1%。对于高温在役管道常常碰到这种情况。应选用高温专用探头和高温耦合剂（300600C)，切勿使用普通探头。,（10）层叠材料、复合（非均质）材料的管道。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的，测厚仪的显示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。,（11）耦合剂的影响。耦合剂如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。因根据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。,（12）声速选择错误。测量工件前，根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后（常用试块为钢）又去测量另一种材料时，将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料，选择合适声速。,（13）应力的影响。在用管道大部分有应力存在，固体材料的应力状况对声速有一定的影响，当应力方向与传播方向一致时，若应力为压应力，则应力作用使工件弹性增加，声速加快；反之，若应力为拉应力，则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时，波动过程中质点振动轨迹受应力干扰，波的传播方向产生偏离。根据资料表明，一般应力增加，声速缓慢增加。测量显示值偏小,（14）管道表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层，虽与基体材料结合紧密，无明显界面，但声速在两种物质中的传播速度是不同的，从而造成误差，且随覆盖物厚度不同，误差大小也不同。,9、表面无损检测：宏观检查中发现裂纹或可疑情况的管道，应在相应部位进行表面无损检测；绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道，应在相应部位进行外表面渗透检测；处于应力腐蚀环境中的管道，应进行表面无损检测抽查；长期承受明显交变载荷的管道，应在焊接接头和容易造成应力集中的部位进行表面无损检测；,在用工业管道定期检验规程TSGD7003-2010压力管道定期检验规则长输（油气）管道TSGD7004-2010压力管道定期检验规则公用管道其它的相关标准和规程JB/T47302005承压设备无损检测方法：磁粉检测、渗透检测,磁粉检测原理：铁磁性材料制造的管道部件被磁化后，由于不连续性的存在，使管道被检测部位的表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。,磁粉检测具有下列优点：（1）能直观的显示出缺陷的位置、大小、形状和严重程度，并可大致确定缺陷的性质。（2）具有很高的检测灵敏度，能检测出微米级宽度的缺陷。（3）能检测出铁磁性材料工件表面和近表面的开口与不开口的缺陷。（4）几乎不受工件大小和几何形状的影响，能检测出工件各个方向的缺陷。（5）检查缺陷的重复性好。（6）单个工件检测速度快，工艺简单，成本低，污染轻磁粉检测的局限性如下：（1）只能检测铁磁性材料。（2）只能检测工件表面和近表面缺陷。（3）受工件几何形状影响会产生非相关显示。,渗透检测原理：与检测对象的材质无关，能够对几乎任何产品及材料进行表面检查。利用毛细现象将液体渗入狭窄的缺陷部分，再将渗入的液体吸回表面，采用简单的原理进行探伤。渗透探伤剂使用渗透剂、显像剂、清洗剂3种药剂组合使用。,检测程序：通常按照（1）前期处理、预清洗（2）施加渗透剂（3）去除多余的渗透剂（4）干燥（5）施加显像剂（6）观察及评定等后期处理。,渗透检测可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷，对于形状复杂的缺陷也可一次性全面检测。无需额外设备，便于现场使用。其局限性在于：检测程序繁琐，速度慢，试剂成本较高，灵敏度低于磁粉检测，对于埋藏缺陷或闭合性表面缺陷无法测出。,10、埋藏缺陷检测：（1）制造、安装中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头；（2）错边、咬边严重超标的焊接接头；（3）表面检测发现裂纹的焊接接头；（4）泵、压缩机进出口第一道焊接接头或相近的焊接接头；（5）支吊架损坏部位附近的管道焊接接头；（6）异种钢焊接接头；（7）硬度检验中发现的硬度异常的焊接接头；（8）使用中发生泄漏的部位附近的焊接接头；,在用工业管道定期检验规程TSGD7003-2010压力管道定期检验规则长输（油气）管道TSGD7004-2010压力管道定期检验规则公用管道其它的相关行业标准和规程JB/T47302005承压设备无损检测方法：射线检测、超声波检测,管道焊接接头超声波或射线检测抽查比例,注：1温度、压力循环变化和振动较大的管道的抽查比例应为表中数值的2倍。2耐热钢管道的抽查比例应为表中数值的2倍。3抽查的焊接接头进行全长度无损检测。,射线检测原理：用X射线或射线穿透试件，利用射线透过物体时，会发生吸收和散射这一特性，通过测量材料中因缺陷存在影响射线的吸收来探测缺陷，以胶片作为记录信息的器材，根据底片上有缺陷部位与无缺陷部位的黑度图象不一样，就可判断出缺陷的种类、数量、大小等。,X射线探伤机,X射线管道爬行器,射线检测的特点：射线检测适用于绝大多数材质和产品形式。射线检测胶片对材质内部结构可生成缺陷的直观图象，定性定量准确，检测结果直接记录，并可长期保存。对体积型缺陷，如气孔、夹渣等的检出率很高，对面积型缺陷，如裂纹、末熔合类，如果照相角度不适当，则比较容易漏检。射线检测的局限性在于成本很高，且射线对人体有害。,X射线底片局部,X射线底片局部,超声波检测原理：金属中的气孔、裂纹、分层等缺陷或夹杂，超声波传播到金属与缺陷的界面处时，就会全部或部分反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就会显示出不同高度和有一定间距的波形。可以根据波形的变化特征判断缺陷在工件重的深度、位置和形状。,超声波探伤设备一般由超声波探伤仪、探头和试块组成。,与其他方法相比，UT检测有着较高的优势，主要表现为UT检测对面积性缺陷的检测灵敏度优势。超声波探伤具有成本低、操作方便、检测厚度大、对人和环境无害等突出优点，但也存在探伤不直观、难以确定缺陷的性质、评定结果在很大程度上受操作者技术水平和经验的影响及不能给出永久性记录等缺点。难度较高的属奥氏体不锈钢，因为奥氏体不锈钢的晶粒比较粗大，此时超声信号的衰减非常厉害，即信噪比低，故而有着较高的检测难度。,超声波检测缺陷回波显示,11、金相检验：金相检验（金相分析）也就是比照金属合金相图，用肉眼观察，在放大镜和显微镜的帮助下，研究金属和合金的组织和相变的学科。是应用金相学方法检查金属材料的宏观和显微组织的工作。,11、金相检查：检查管道元件的材质是否劣化满足相应管道材料行业标准的要求抽查的对象：(1)工作温度大于370的碳素钢和铁素体不锈钢管道；(2)工作温度大于450的钼钢和铬钼钢管道；(3)工作温度大于430的低合金钢和奥氏体不锈钢管道；(4)工作温度大于220的输送临氢介质的碳钢和低合金钢管道；(5)使用寿命接近或已经超过设计寿命的管道。,12、硬度检查：硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属材料力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度是代表着在一定压头和试验力作用下，材料所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异。,12、硬度检查：检查管道材料的适用性满足相应管道材料行业标准的要求抽查的对象：(1)工作温度大于370的碳素钢和铁素体不锈钢管道；(2)工作温度大于450的钼钢和铬钼钢管道；(3)工作温度大于430的低合金钢和奥氏体不锈钢管道；(4)工作温度大于220的输送临氢介质的碳钢和低合金钢管道；(5)工作介质含湿H2S或介质可能引起应力腐蚀的碳钢和低合金钢管道。,硬度是固体材料表面抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，它是衡量材料软硬程度的一个指标，抵抗能力越高，硬度值就越高。硬度与材料的化学成分、组织状态、加工处理、工作环境和其机械性能等有关。,里氏硬度测定原理：它是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度，利用电磁原理，感应与速度成正比的电压。里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。,里氏硬度仪,硬度测定的要求：管道表面的要求：被测试处应有金属光泽，不应有氧化皮及其它污物试样重量要求：管道试样必须有足够的质量及刚性以保证在冲击过程中不产生位移或弹动。试样厚度要求：管道应有足够的厚度对于凹、凸的圆柱面管道表面，其表面曲率半径应符合要求，对于表面为曲面的管道元件，应使用适当的支撑环，以保证冲击头冲击瞬间位置偏差在0.5mm之内。管道测试处不应带有磁性每个测量点间距应大于34mm，不可在同一点上重复测试，否则会引起较大的误差。同时会减短传感器的使用寿命。,影响测试精度的几个问题（1）管道曲率对精度的影响，在现场工作中，遇到带曲面的管道，使用支撑环，冲击体落在管道表面瞬间的位置与平面试件相同。但当管道的曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形和弹性状态相差显著，会使冲头回弹速度偏低，从而使硬度显示值偏低。（2）数据换算产生的误差（3）局部冷却硬化，例如由于打磨不当也会引起硬度显示值偏高。（4）在检验磁性材料管道硬度时，由于磁场影响，会使硬度显示值偏低（5）试样硬度不在硬度仪换算范围内，硬度仪无显示值。,硬度值随硬度试验方法的不同，其物理意义也不同。硬度试验根据其测试方法的不同可分为：静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)回跳法(如里氏硬度、肖氏硬度)显微硬度高温硬度，,13、安全保护装置检查：压力表测温仪表安全阀爆破片装置紧急切断装置,(1)压力表检查压力表的精度等级、表盘直径、刻度范围、安装位置等是否符合有关规程、标准的要求。存在下述问题之一的压力表，应立即更换：超过校验有效期或铅封损坏；量程与其检测的压力范围不匹配；指示失灵、表内弹簧管泄漏或指针松动；刻度不清、表盘玻璃破裂；指针断裂或外壳腐蚀严重；压力表与管道间装设的三通旋塞或针形阀开启标记不清或锁紧装置损坏。,(2)测温仪表检查测温仪表的精度等级、量程、安装位置等是否符合有关规程、标准的要求。存在下述问题之一的测温仪表，应立即更换：超过校验有效期或铅封损坏；量程与其检测的温度范围不匹配。,(3)安全阀检查安全阀的型号、规格、安装位置等是否符合有关规程、标准的要求。存在下述问题之一的安全阀，应立即更换：超过校验有效期或铅封损坏；安全阀泄漏,(4)爆破片装置检查爆破片装置的爆破片是否在规定的使用期限，安装方向是否正确，标定的爆破压力和温度是否符合运行要求，有无泄漏及其它异常现象如果爆破片装置存在下述问题之一，应立即更换：爆破片装置超过规定使用期限；爆破片装置安装方向错误；爆破片装置的爆破压力和温度不符合运行要求。,(5)紧急切断装置检查紧急切断装置的紧急切断性能动作是否符合相关规程、标准的规定,14、压力试验：（1）经全面检验的管道一般应进行压力试验。（2）管道有下列情况之一时，应进行压力试验：经重大修理改造的；使用条件变更的；停用2年以上重新投用的。,修理改造后的管道：如果现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验，经使用单位和检验单位同意，可同时采用下列方法代替：（1）所有焊接接头和角焊缝(包括附着件上的焊接接头和角焊缝)，用液体渗透法或磁粉法进行表面无损检测；（2）焊接接头用100射线或超声检测，（3）泄漏性试验。,正常检验后的管道：如果现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验，经使用单位和检验单位同意，通过泄漏性试验的可以不进行压力试验的管道。压力试验和泄漏性试验的具体合格标准：现行的相关国家或行业标准规范,15、管道超声导波聚焦检测原理：从固定在管道周向的探头模块，沿管道壁以适当的声波模式发射低频超声波（这些低频声波属超声波范畴）。超声波探头模块在管道的环向以均匀的间隔排列，使得声波以管道轴芯为对称传播。在遇到管道壁厚发生变化的位置，无论增加或减少，一定比例能量被反射回到探头，因此为检测不连续性提供了机理。利用超声波反馈回来的信号，判断管道壁厚的腐蚀程度和位置。适用范围：油、气管道及石化装置、电厂管道、穿公路、过河、套管和埋地管线、高架管、海上平台竖管等。,。,用于检验管道的腐蚀或冲蚀，能够100%覆盖管道壁厚。在一个测试点可以沿着管道向两端发射低频超声导波，可以传播很长的距离，甚至在保温层下面传播，反射的回波由仪器接收，由此评价管道的腐蚀情况。,。,。,优点：管道100%快速检测，覆盖管道所有检测区域；高效检测，在同一位置可以检测几十米到上百米的距离，并可双向检测更长的距离；检测灵敏度高，对管道内外腐蚀具有同样的灵敏度；无法到达区域的检测，如套管、穿公路、过河等埋地管线、水下管线；降低检测成本，除探头安装区域外，可不开挖、不拆保温层；,。,自动识别纵波和扭转波，可区分管道的腐蚀情况和管道的特征（焊缝、支撑、弯头、三通等）；模块式探头，将探头组合到相应管径的膨胀圈上，高适用性和性价比，最大检测管径达72英寸；高灵敏度、低噪音，定位准确；与计算机高速通讯，能够进行实时的采集和快速自动特征分析，自动生成检测报告；无需液体耦合，采用气泵给探头施加压力保证探头与管道充分接触。,。,。,超声导波与传超统声波检测的区别：超声导波可在一个测试点对一个大的长距离管道的材质进行100%的检测，而传统的超声波在一个测试点只能对该点进行检测。超声导波检测时不需要液体进行耦合。它采用机械或气体施加到探头的背面以确保探头与管道表面接触，达到超声波良好的耦合。为了使声波以管道轴芯对称地进行传播，管道环向的超声波探头均匀地间隔排列，如此环向声波沿着管道传播，能使整个管道被振动的声波而“激励”，使其作为波导的媒体而处于“工作”状态中。,。,超声导波与传超统声波检测的区别：传超统声波对管道壁厚进行测量时，只能检测到传感器下管壁的厚度，所以，在检测大范围管线时的速度很慢，而且常常要找出几个有代表性的特征点进行检测。一旦遇到埋地或绝缘的管道，则束手无策。使用超声导波特制的安装在管道上的传感器环进行检测，能够对传感器环两侧数十米内的管道进行有效的检测。传感器两侧的有效检测距离是受到多种因素制约的，条件好的情况下，可达几十米，条件不好或有某种覆盖层情况时，只能检测几米。,。,。,16、管道泄漏声发射检测原理：当管道发生泄漏时，流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源，然后通过和管道相互作用，声源向外辐射能量形成声波，这就是管道泄漏声发射现象。携带泄漏源信息(如泄漏的大小和位置等)的应力波沿管壁传播，利用声发射探头接收该应力波信号，并对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理，获得管道泄漏信息，就可以对泄漏以及其位置进行判断，从而实现声发射泄漏检测的目的。,。,地下管道腐蚀、裂纹与泄漏检测,优点：在发生微小的泄漏时，就能在最短的时间内，正确地报警，准确地指出泄漏位置，较好地估计出泄漏量。,在管线工作的不同工作时期都可应用声发射进行检测：管线工作期间现场组装后测试其塑性变形期间大修前做水压试验时管线吊装阶段，管道可能在吊装期间由于变形而形成缺陷而导致管道失效。整体测试阶段。,。,工作原理：管道声发射波泄漏监测系统是通过管体上安装的高灵敏度传感器监测沿管体传播的声波信号来实现对管道的安全预警。当管体被破坏时，现场监控终端对监测到的声波信号进行综合计算分析，当判定为管道受到威胁时，会通过无线通信网络将威胁事件的信号特征传送到监控中心，监控中心利用时频联合分析、神经网络专家系统等智能分析方法进行二次判断，针对不同的事件类型进行分级报警和定位。同时系统还可将报警信息发送到手机上，方便值班人员迅速作出反应。,管道声波预警系统采用先进的微振动检测及无线通讯技术，对管道的非法开挖、打孔盗油所引起的防腐层破坏、敲击、钻孔等破坏性活动进行及时报警和准确定位。,17、管道腐蚀涡流检测原理：涡流检测仪从发射线圈发射出的电磁波的一部分从管外返回到管内，通过其到达接收线圈时的传送时间(发射与接收信号的相位差)决定管的壁厚，即根据相位差检测出腐蚀的损伤程度。主要有：脉冲涡流检测技术、电磁涡流检测技术、远场涡流检测技术等脉冲涡流检测技术是近几年发展起来的一种新型无损检测技术，可以应用于金属管道的内腐蚀检测。,。,应用：涡流检测技术主要用于检测管壁内表面的裂纹、腐蚀减薄和点腐蚀等优点：可以检测带有一定厚度保温层和保护层管道的内部腐蚀情况。省时省工，而且能实现在役运行管道的实时检测。,。,。,脉冲涡流检测仪,18、埋地管道检测金属管道检测定位：(1)充电法对于有暴露点的金属管道探查十分有效。探查时，将探测仪的发射机专用电缆线与待探查的目标管道暴露点相连结，保持良好的电性接触和接地条件，使目标管道带电产生磁场，保持与发射机相同的频率，沿管线前进方向左右搜寻，根据接收机上显示的目标管道产生的磁场信号强度，对目标管道进行定位追踪。,。,(2)电磁感应法主要用于检测直埋地下的金属管道。在已知目标管线道大致走向水平放置下，将探测仪发射机平行于目标管道走向水平放置于地面，打开电源，使发射机产生的电信号感应到待查的目标管道上，使之发生磁场，操作者持接收机垂直于目标管道走向进行搜索探查，根据接收机上显示的磁场信号强度对目标管道进行定位追踪。,。,(3)长导线法对接收信号较弱的目标管道，由于不能精确的定位和连续追踪，宜采用长导线法。此方法要求目标管道至少有两个暴露点，且能布设长导线。,。,非金属管线探测定位：(1)示踪法包括导线示踪和探头示踪。主要用于非金属管道的探查。该方法是将导线或探头放人管道内，用接收机搜寻导线或探头的位置，以此确定管道的走向、位置及埋深。,。,(2)探地雷达探测法对于非金属压力管道，示踪法是无能为力的，只能采用探地雷达探测法对目标管道进行定位。此方法是利用探地雷达在现场对拟检测的目标管道作横断面扫描，通过对电磁波图像的识别和解释来确定拟测目标管线的埋深和位置。该方法也可解决其它非金属管线或金属管线的检测问题。,。,19、埋地管道腐蚀层检测目前应用的地面无损检测方法有以下儿种。（1）管体电位测量直接测量管体的腐蚀电位，根据管体上腐蚀电位的分布特征判断腐蚀(阳极)部位。（2）管地电位测量通常用于测量管地之间的直流电位和纵、横向电位梯度，也可以测量交流电位和电位梯度。在没有包覆层(例如铸铁管道)的情况下，可以通过管地电位测量来查明管体的腐蚀阳极区(段)；在有包覆层的情况下管地电位测量更多地用于检测阴极(牺牲阳极)保护作用，除了作为调整阴极保护电流大小的依据以外，还可以定性地分析管道防腐层的绝缘性能好坏。,。,（3）涡流法该项技术基于激励涡流衰变原理：从地而所采集的脉冲瞬变数据体中分离、提取与被测管道直接相关的时变信息，计算检测点处埋没管体的金属蚀失量和防腐层绝缘电阻；根据蚀失量和绝缘电阻的大小及其随年度的变化速率评价埋地管道腐蚀程度和状态，预测在线管道(段)运行寿命。,。,（4）超声波法将超声波探测器置于待测管道内并向前推进，超声波发生源向管壁发射波长极短的声波，检波元件拾取管壁两个侧面的反射信号，经处理后给出管壁疵点展开图，从中可以辨识管体内、外壁腐蚀位置、腐蚀面积、蚀坑深度等，是一种较直观的检测手段。（5）漏磁测量利用漏磁原理检测管体对电磁波的“吸收”程度，继而分析管体导电、导磁特性的变异及其分布并做出腐蚀状况评价。,。,(6)变频一选频法通过被测管路的某个标桩向管体和大地之间加载一定功率的交流信号，在另一标桩处检测管体与大地之问同一频率的信号，同步地改变发、收频率直到接受功率是发射功率的5以下即可认为“损耗殆尽”，然后利用两标桩之问管体长度、管道直径、管壁厚度、防腐绝缘层的材料损耗角正切、土壤特性阻抗等有关物理量计算两标桩之问管道防腐绝缘层的漏电阻。,。,(7)电流衰减法通过观测加载于管道上的交流信号在地表引起的磁场，继而利用载流导线磁场原理换算出等效电流，然后根据等效电流梯度大小定性地评价防腐绝缘层绝缘性能好坏、确定防腐绝缘层破损创面的大体位置。,。,(8)电位梯度法本法是在地面测量由管道防腐绝缘层破损创面漏地电流的分布状态，通过变向点(地表电位零值点)确定破损位置在地表的投影并根据等位线形状判断创面大小和范围，仔细分析等位线和等梯度线特征还可以确定破损创面的空问位置。,。,(9)电磁波检测法通过向管道加电磁波信号，进行地下金属防腐管道精确定位、管道深度测量、防腐层的漏蚀点检测、长距离管线追踪等，并为地下管线的穿越工程提供可靠的标定依据。,。,四、在用压力管道检验方案优选,1、在用压力管道检测方案的制订：在用压力管道检测