無(wú)縫鋼管檢驗(yàn)技術(shù)在壓力管道檢驗(yàn)中的應(yīng)用

種彪 劉海光（山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院棗莊分院 277000）

壓力管道在石油工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，壓力管道的重要組成部件——無(wú)縫鋼管在整個(gè)使用過(guò)程中的質(zhì)量與狀態(tài)，都會(huì)受到許多方面的影響。由于石油工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，存在有易燃易爆、巨毒性以及高腐蝕性的特性，因此對(duì)于帶有缺陷的無(wú)縫鋼管就對(duì)整個(gè)生產(chǎn)安全產(chǎn)生了安全隱患，所以需要對(duì)壓力管道進(jìn)行定期的檢驗(yàn)，以確保生產(chǎn)的安全運(yùn)行。

一、無(wú)縫鋼管制造工藝容易形成缺陷

對(duì)于無(wú)縫鋼管制造工藝來(lái)說(shuō)，基本都是采用熱軋和冷軋兩個(gè)制造工藝。通過(guò)穿孔的方法，利用圓型鋼管進(jìn)行軋輥滾軋時(shí)進(jìn)行穿孔，然后利用軋管機(jī)等制造工藝進(jìn)行平整成型。另一種制造方法則是利用原材料進(jìn)行擠壓，這樣的制作工藝由于經(jīng)過(guò)了熱處理等多道工序，整個(gè)管材的尺寸精度比較高。但是，無(wú)論運(yùn)用那種制作工藝，在制造無(wú)縫鋼管時(shí)，都會(huì)由于一些因素造成缺陷。比如：進(jìn)行熱處理時(shí)的狀態(tài)影響到了成型的精密度；加工原材料中也會(huì)對(duì)無(wú)縫鋼管形成相就原缺陷等，這些缺陷主要讓無(wú)縫鋼管呈現(xiàn)出縱向缺陷，此外，還會(huì)出現(xiàn)裂紋、重皮、夾雜等缺陷的問(wèn)題。甚至由于制作工藝的問(wèn)題，還會(huì)出現(xiàn)分層的嚴(yán)重質(zhì)量缺陷。2二、無(wú)縫鋼管檢驗(yàn)技術(shù)

1.借助工具進(jìn)行仔細(xì)觀察

在檢查過(guò)程中，可以通過(guò)肉眼進(jìn)行仔細(xì)觀察。對(duì)鋼管的外形以及標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)。在進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)需要通過(guò)對(duì)前面所提及的無(wú)縫鋼管的缺陷進(jìn)行外觀、壁厚、端頭等多個(gè)方面進(jìn)行全面的觀察，以經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。為了保證無(wú)縫鋼管的合格率，還可以在安裝前進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)。制定好定期檢驗(yàn)機(jī)制，針對(duì)無(wú)縫鋼管進(jìn)行變形、膨脹、直徑尺寸以及彎曲度等多方面的定期檢驗(yàn)。如果在進(jìn)行肉眼觀察過(guò)程中，無(wú)法進(jìn)行確認(rèn)的因素，可以借助放大鏡以及某些檢驗(yàn)工具進(jìn)行檢驗(yàn)，一旦發(fā)現(xiàn)可疑缺陷的存在，就需要進(jìn)行進(jìn)一步觀察。必要時(shí)，還可以利用一些特定的鋼管檢驗(yàn)方式進(jìn)行檢驗(yàn)，這個(gè)部分會(huì)在下面內(nèi)容中進(jìn)行介紹。對(duì)于長(zhǎng)期在使用的無(wú)縫鋼管，需要特別關(guān)注鋼管表面腐蝕程度，對(duì)于腐蝕較為嚴(yán)重的鋼管，由于整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度嚴(yán)重降低，為了排除安全隱患，需要進(jìn)行及時(shí)的更換與處理。在鋼管的腐蝕多以密集點(diǎn)，以及凹點(diǎn)或者是壁厚出現(xiàn)不均勻的形式出現(xiàn)，在肉眼觀察時(shí)需要特別注意。例如：對(duì)于石油工業(yè)中，一般的液化石油氣管道都會(huì)要求配備外保溫層，如果在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)外保濕層出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題的出現(xiàn)，就要觀察保濕層與管壁間的空間與間隙，如果在出現(xiàn)這樣的問(wèn)題還繼續(xù)使用，會(huì)在這個(gè)開(kāi)裂空間中形成濕氣，這就對(duì)鋼管表面形成腐蝕，很容易發(fā)生爆裂事故。

2.關(guān)注內(nèi)壁厚度注意氫腐蝕問(wèn)題

無(wú)縫鋼管在使用過(guò)程中，整個(gè)管道長(zhǎng)期在高溫高壓的狀態(tài)下運(yùn)作，會(huì)出現(xiàn)爆裂的事故發(fā)生。造成爆裂事故發(fā)生的原因，就是因?yàn)楣軆?nèi)壁某部位的壁厚出現(xiàn)了偏差，在不能滿足負(fù)荷時(shí)，這些偏差部位就成為了一個(gè)薄弱點(diǎn)，極容易引起爆裂事故的發(fā)生。因此，在進(jìn)行檢驗(yàn)前，需要針對(duì)受檢管道表面進(jìn)行檢測(cè)，觀察是否存在鐵銹、氧化以及油污等現(xiàn)象，如果有則需要進(jìn)行處理再進(jìn)行檢驗(yàn)。進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該針對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行壁厚檢驗(yàn)。第一,管道介質(zhì)流速較大的部位；第二，表面存在缺陷的部位；第三，外表面存在腐蝕點(diǎn)的部位；第四，容易對(duì)轉(zhuǎn)送介質(zhì)形成凝結(jié)的部位；第五，內(nèi)部常受腐蝕性介質(zhì)沖刷的部位等。這些部位都可以采用超聲波測(cè)厚儀進(jìn)行檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)有些阻抗物質(zhì)在管壁中存在時(shí)，需要行把這些粘著物進(jìn)行清除再進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，如果在進(jìn)行測(cè)定臨氫介質(zhì)壓力管道時(shí)，如果有壁厚異常增大的現(xiàn)象，則需要特別注意無(wú)縫鋼管內(nèi)的氫腐蝕問(wèn)題。

3.借助更多輔助工具提升超聲波檢測(cè)精準(zhǔn)度

在進(jìn)行內(nèi)壁缺陷檢驗(yàn)時(shí)，需要采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)。這種檢驗(yàn)技術(shù)可以針對(duì)整條鋼管的壁厚方向進(jìn)行檢驗(yàn)。特別針對(duì)無(wú)縫鋼管的缺陷特別有效。由于無(wú)縫鋼管的造型簡(jiǎn)單，在制作過(guò)程中，基本上都是采用簡(jiǎn)單的自動(dòng)化水浸法來(lái)進(jìn)行超超聲波檢驗(yàn)，但是如果在使用中的鋼管不可能采用這種檢驗(yàn)形式。應(yīng)當(dāng)采用直接接觸法橫波驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行。采用這種方法來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，首先需要確定聲束針對(duì)鋼管的整體表面進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)行探頭移動(dòng)時(shí)應(yīng)該以鋼管的反向進(jìn)行。無(wú)論采用那種檢驗(yàn)手法，都需要在日常工作中，不斷的積累經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)不同型號(hào)的鋼管采用不同方法的檢驗(yàn)。對(duì)于探頭的使用，可以根據(jù)檢驗(yàn)方法的不同，選擇適合的探頭進(jìn)行檢驗(yàn)，必要時(shí)可以借助更多的輔助工具，例如：雙晶直探頭，直探頭等輔助工具來(lái)提高對(duì)無(wú)縫鋼管的檢測(cè)精準(zhǔn)度。

4.利用磁粉和滲透檢測(cè)判斷彎頭合格率

由于無(wú)縫鋼管的制造工藝，兩端所預(yù)留的切除余量比較少。加上當(dāng)前的檢驗(yàn)設(shè)備的局限，針對(duì)彎頭處不能得到有效的檢驗(yàn)。但是這個(gè)部位又是常發(fā)生裂紋的部位之一。特別在進(jìn)行安裝時(shí)，裂紋的問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)得以檢驗(yàn)，進(jìn)行焊接時(shí)會(huì)造成裂紋的擴(kuò)大。所以對(duì)于焊接彎頭要作為重點(diǎn)檢驗(yàn)對(duì)象，可以采用磁粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)方式來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。這兩種檢驗(yàn)方式，都可以較為有效的檢驗(yàn)出裂紋、折疊、重皮、發(fā)紋、針孔等表面缺陷。針對(duì)不同材料的鋼管，需要選擇相應(yīng)的檢驗(yàn)方式，磁粉檢測(cè)主要針對(duì)于具有鐵磁性材料的鋼管，而滲透檢測(cè)則適合于非鐵磁性材料的鋼管。

三、根據(jù)材料進(jìn)行安全隱患檢測(cè)

無(wú)縫鋼管是根據(jù)不同的材料、不同的用途、不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行材料的選擇。不同的產(chǎn)品，所采用的鋼材類型也大有不同。所以在進(jìn)行安裝初期，就需要針對(duì)用途進(jìn)行材料的復(fù)驗(yàn)工作。如果不清楚鋼管的材料，可能會(huì)造成錯(cuò)用、借用的問(wèn)題出現(xiàn)。由于各類型鋼管使用要求不同，在輸入具有腐蝕介質(zhì)時(shí)，錯(cuò)用了不具備腐蝕能力的管材時(shí)，就形成了安全隱患。再比如用高壓、高溫能力不強(qiáng)的產(chǎn)品進(jìn)行代用，當(dāng)出現(xiàn)高溫、高壓時(shí)極容易引起特大事故。因此，需要依據(jù)不同的情況，對(duì)使用用途進(jìn)行材料的性能檢驗(yàn)，利用化學(xué)分析、金相分析等方法進(jìn)行檢驗(yàn)，從而才能保證排除安全隱患，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)縫鋼管的檢驗(yàn)，一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要進(jìn)行及時(shí)處理和更換。進(jìn)行壓力管道安裝焊接作業(yè)后，需要針對(duì)焊接接頭等重要部位進(jìn)行檢驗(yàn)外還需要針對(duì)熱影響區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)，從而才能有效地發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷。

[1]沈松泉,等.壓力管道安全技術(shù)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2000.

[2]張中合.加強(qiáng)壓力管道管理,確保安全使用.鍋爐壓力容器安全技術(shù)[J].1999.