關(guān)于長(zhǎng)輸管道焊縫無損檢測(cè)方案的探討

張周平++胡阿妮

摘要：我國長(zhǎng)輸管道施工的重要設(shè)備的技術(shù)水平已經(jīng)到達(dá)了國際水平，從管道組裝與焊接、線路測(cè)量、管溝開挖、管道下溝、盾構(gòu)、頂管、定向鉆穿越等均具備了專業(yè)化的施工機(jī)具。能夠提供管道施工的所有要求。本文首先介紹了長(zhǎng)輸管道與焊縫的定義和作用，然后分析了對(duì)于其檢測(cè)方案的探究，最后論述了長(zhǎng)輸管道在我國的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵字：長(zhǎng)輸管道；焊縫；檢測(cè)；方案

中圖分類號(hào)：TE973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

在我國，長(zhǎng)輸管道中管道運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)用，有著很悠久的歷史。大量的工業(yè)制造與人類日益擴(kuò)增的能源需要使得管道工業(yè)迅速發(fā)展。管道運(yùn)輸作為一種傳送方式，具有規(guī)模大且經(jīng)濟(jì)的方式。不停歇、安全與經(jīng)濟(jì)是其優(yōu)點(diǎn)。長(zhǎng)輸管道施工具有環(huán)境條件差、傳送路程遠(yuǎn)、質(zhì)量要求高、焊接工作量大的特征。為掌控工程質(zhì)量，保證管道的順利安全運(yùn)作，需有成效的探傷手段作為質(zhì)量檢測(cè)與掌控的有效方式。

1長(zhǎng)輸管道焊縫的相關(guān)介紹

焊縫長(zhǎng)輸管道建設(shè)中焊接是主要的工序，焊接的質(zhì)量會(huì)直接關(guān)系到建設(shè)的速度和使用質(zhì)量，需要利用有效且恰當(dāng)?shù)姆绞絹頇z驗(yàn)和重修長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫焊接的缺陷，以確保長(zhǎng)輸管道的運(yùn)用。長(zhǎng)輸管線常用焊接方法有焊條電弧焊、自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊、熔化極氣體保護(hù)焊（半自動(dòng)焊和全自動(dòng)焊）等3種方式。不相同的焊接方式導(dǎo)致不相同的缺陷，經(jīng)常產(chǎn)生的缺陷包含夾渣、氣孔、未焊透與未熔合等。長(zhǎng)輸管道焊接中出現(xiàn)的未熔合缺陷主要有側(cè)壁以及層間未熔合兩種情況；用于根焊的焊接方法主要是焊條電弧焊以及半自動(dòng)焊，以上焊接方法容易出現(xiàn)未焊透的缺陷；常見的焊接缺陷之一是長(zhǎng)輸管道焊接施行中的氣孔。導(dǎo)致其發(fā)生的因素：工件待焊部位未完全清除、電弧過長(zhǎng)、焊材與工件受潮、確保氣體流量不適合等。這些缺陷需要利用適合的檢測(cè)方式實(shí)行探傷，實(shí)時(shí)探察出焊接進(jìn)程中的缺陷，預(yù)防環(huán)焊縫產(chǎn)生的質(zhì)量問題，難以為長(zhǎng)輸管道提供的工作需要。

2長(zhǎng)輸管道焊縫無損監(jiān)測(cè)方案

目前，我國的長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫無損檢測(cè)技術(shù)主要采用了射線管道爬行器技術(shù)和管道環(huán)焊縫全自動(dòng)超聲波技術(shù)。這些無損檢測(cè)技術(shù)與國外檢測(cè)技術(shù)保持了同步，特別是管道環(huán)焊縫全自動(dòng)超聲波技術(shù)，是近年來國際上新采用的管道檢測(cè)技術(shù)。

2.1管道爬行器技術(shù)

目前，伴隨我國國內(nèi)的無損檢測(cè)科技的迅速成長(zhǎng)，射線管道爬行器設(shè)施被大量運(yùn)用，其具有成本低、速度快、質(zhì)量好等眾多優(yōu)點(diǎn)，而且逐步進(jìn)入國產(chǎn)化階段，已經(jīng)被認(rèn)定為壓力管道射線拍片不可或缺的檢測(cè)設(shè)施。通常的射線檢測(cè)都是采用人工X射線機(jī)管外曝光方式，但對(duì)大口徑壓力管道很難實(shí)現(xiàn)高效率射線照相檢測(cè)。目前國內(nèi)長(zhǎng)輸管道主要是依靠射線管道爬行器來實(shí)現(xiàn)射線探傷。

射線管道爬行器屬于一種專業(yè)性較強(qiáng)的特種設(shè)施，開發(fā)與研究的國家不是很多，因此，我國此方面的發(fā)展與其他國家的技術(shù)水平幾乎處于同一階層。射線管道爬行器技術(shù)特征是：X射線生成裝置、遙控定時(shí)時(shí)間調(diào)整功能的實(shí)現(xiàn)、電動(dòng)機(jī)的無觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)、擁有高壓自動(dòng)穩(wěn)壓能力、自動(dòng)定位曝光、自動(dòng)救護(hù)。

2.2管道環(huán)焊縫全自動(dòng)超聲波技術(shù)

曾經(jīng)采用過的探傷方法主要是利用傳統(tǒng)的模擬型的A型反射式的超聲波探傷儀進(jìn)行手工探傷，這種技術(shù)的操作麻煩，耗費(fèi)人力物力且工作效率低。在上世紀(jì)80年代時(shí)，發(fā)明了一種新的設(shè)施——數(shù)字型A型脈沖反射型超聲波探傷儀。在技術(shù)上有了更大進(jìn)步，利用數(shù)字化脈沖顯示，能夠?qū)⒎瓷洳ㄐ螌?shí)行打印、存儲(chǔ)?，F(xiàn)如今，全自動(dòng)超聲波探傷已被廣泛運(yùn)用，對(duì)探傷結(jié)果的正確性有了很大的提高。其特征為：探傷速度高，最高速度為100 mm/s。因?yàn)椴捎昧讼嗫仃嚰夹g(shù)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)存儲(chǔ)探傷數(shù)據(jù)，打印完整的彩色掃查圖，可刻寫數(shù)據(jù)光盤對(duì)探傷數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。全自動(dòng)超聲波探傷系統(tǒng)采用A掃描、B掃描和TOFD 3種掃描方式，實(shí)現(xiàn)了缺陷圖像彩色顯示。全自動(dòng)超聲波探傷原理是：將焊縫分成幾個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)高l～3 mm，焊縫的某一區(qū)域可以由一個(gè)分區(qū)來檢測(cè)，如根部區(qū)、鈍邊區(qū)；或由分幾個(gè)分區(qū)進(jìn)行探傷，例如，填充區(qū)、熱焊區(qū)。每個(gè)分區(qū)都由各自的聚焦聲束探傷，探頭角度根據(jù)坡口角度和熔合線上的未熔合尺寸來確定。

2.3“數(shù)字管道”體系的建立

管道項(xiàng)目的管理和損傷檢測(cè)治理，只依靠久的檢測(cè)方法，已經(jīng)難以提供運(yùn)作對(duì)資料動(dòng)態(tài)的檢索、解析、更新的需求，無法實(shí)行資料系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)用。特別是在啟動(dòng)應(yīng)急方案時(shí)，無法熟知本地環(huán)境的狀況，也許將無法正確處理突發(fā)事件。利用地理規(guī)模系統(tǒng)實(shí)行“數(shù)字管道”的治理方式，能夠提升管道治理運(yùn)作水平的，也將逐步走向信息化管理。

GIS（地理信息系統(tǒng)）、GPS（全球定位系統(tǒng)）和RS（衛(wèi)星遙感系統(tǒng)）的一體化技術(shù)，空間一致性匹配，系統(tǒng)協(xié)調(diào)性與統(tǒng)一性，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)空間統(tǒng)計(jì)單元，是促成管道數(shù)字化的最佳的技術(shù)方式。構(gòu)建“數(shù)字管道”體制的關(guān)鍵是GIS的運(yùn)用。數(shù)字管道包含軟件應(yīng)用系統(tǒng)和龐大的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，它是集合很多相對(duì)獨(dú)立的數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用于一體，形成一個(gè)很大的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)共享與相互聯(lián)系的數(shù)字化體制。對(duì)于專門的管理信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)，它擁有較好的兼容性、共享大量數(shù)據(jù)庫、數(shù)字化、可視化、開放性與共享性的優(yōu)點(diǎn)。

GIS、GPS衛(wèi)星遙感、航空紅外攝影、SCADA監(jiān)控操作系統(tǒng)都在GIS的坐標(biāo)基礎(chǔ)上綜合起來，工程建設(shè)中的設(shè)計(jì)、材料、施工數(shù)據(jù)也可以納入其中。當(dāng)我們需要探究管道是否正常運(yùn)作或者探究它的整體性危險(xiǎn)時(shí)，就能夠?qū)⒐艿纼?nèi)部的控制要素與全部的外圍環(huán)境要素聯(lián)合分析，因此，創(chuàng)建管道專業(yè)的GIS系統(tǒng)的數(shù)字管道體制，是加強(qiáng)危險(xiǎn)預(yù)防的有效手段。對(duì)于應(yīng)急狀況或出現(xiàn)問題時(shí)，操作員能夠及時(shí)查找多組數(shù)據(jù)，以便及時(shí)處置。它含有迅速、直觀、簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)。

3結(jié)語

因此，長(zhǎng)輸管道的安全關(guān)乎國家能源的安全，因?yàn)槠渖婕胺秶^廣，傳送的介質(zhì)壓力較高且可燃性較高，如果發(fā)生泄漏也許將造成很大的災(zāi)難，因而，確保長(zhǎng)輸管道的創(chuàng)建的質(zhì)量問題是一項(xiàng)長(zhǎng)期并且艱巨的任務(wù)，在長(zhǎng)輸管道建設(shè)中，我們要不斷地堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步，不斷地在提高建設(shè)質(zhì)量上下大氣力，下大功夫，不斷地提高工程的質(zhì)量管理水平。加強(qiáng)內(nèi)部的三檢制，強(qiáng)化檢測(cè)與工程監(jiān)理的作用。加強(qiáng)政府的監(jiān)督檢驗(yàn)，使我國的管道工業(yè)躋身于世界強(qiáng)國的行列。

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