關(guān)于石油化工壓力管道射線無損檢測的質(zhì)量控制

馮馳

西安三環(huán)科技開發(fā)總公司 陜西西安 710000

壓力管道內(nèi)因存在可燃、易爆、有毒、腐蝕性等多種介質(zhì)，管道投用后受高溫、高壓、位移變形、風(fēng)、雪等多工況影響，極易形成泄漏、爆炸等各種安全隱患。從源頭上控制壓力管道的安裝質(zhì)量，提高焊接接頭性能是保障壓力管道安全運(yùn)行的必要手段。射線檢測可將檢測結(jié)果直接記錄在底片上，比較直觀地顯示管道內(nèi)部缺陷的形狀和大小，易于判定缺陷的性質(zhì)，且射線底片可以長期保存，便于追蹤，是壓力管道安裝過程中控制焊接接頭質(zhì)量最常用的無損檢測方式[1]。射線檢測過程中，由于人為影響的檢測參數(shù)不當(dāng)或者在射線底片運(yùn)輸、裝填和沖洗過程中受其他外界因素干擾等，都會(huì)造成各種質(zhì)量不合格底片和虛假缺陷，對(duì)最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確評(píng)定造成影響。

1 檢測方法基本原理

檢測對(duì)象為一段架空金屬油氣輸運(yùn)管道，由多組粒子探測器所構(gòu)成的環(huán)形探測器陣列設(shè)置在管道外側(cè)，并能沿著管道軸線方向自由移動(dòng)；經(jīng)工藝加工能夠發(fā)生衰變釋放出射線的放射性物質(zhì)從被檢測管段首端的管道增壓泵中投入進(jìn)管道中，使其能夠隨著管中油氣介質(zhì)一同運(yùn)動(dòng)；管道外側(cè)的環(huán)形探測器則進(jìn)行檢測，接收放射源釋放出的放射性能量；根據(jù)檢測裝置接受的放射性能量大小及分布，判斷管道的腐蝕程度。該方法對(duì)管道的內(nèi)、外壁腐蝕檢測均有效。放射性物質(zhì)在管中運(yùn)動(dòng)的過程中發(fā)生衰變釋放出射線，當(dāng)管壁結(jié)構(gòu)完好無損，放射性物質(zhì)適量時(shí)，射線能量僅少量穿透出管壁；而當(dāng)管壁某一位置發(fā)生腐蝕時(shí)，局部管壁減薄，屏蔽能力減弱，射線能量則大量穿透出管道[2]。環(huán)形粒子探測器陣列檢測的放射性指標(biāo)為射線在探測器內(nèi)形成的能量沉積，穿透出管壁的射線能量越高，在粒子探測器中形成的能量沉積越大，反之越小。通過與管道無損情況下測得的能量沉積比較，可以判斷放射性能量穿透出管壁的情況，進(jìn)而判斷管道是否發(fā)生腐蝕。環(huán)形探測器上的每組粒子探測器能獨(dú)立記錄同一位置不同角度的能量沉積結(jié)果，不同角度的粒子探測器所獲得的能量沉積的差異可以用于定位管道腐蝕發(fā)生的角度位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)服役中架空金屬油氣輸運(yùn)管道的腐蝕狀態(tài)檢測和定位。

2 石油化工壓力管道射線無損檢測的質(zhì)量控制

2.1 放射性示蹤技術(shù)

從目前的形式上看，不少石油工程公司主要使用的是一種射線檢測技術(shù)，就是所謂的放射性示蹤技術(shù)。密封源放射性技術(shù)可以分為γ射線掃描和中子背散射技術(shù)兩種類型。這個(gè)時(shí)候，最為理想的狀態(tài)就是，在外部對(duì)設(shè)備進(jìn)行測量，清晰地觀察到內(nèi)部的介質(zhì)的量，還有速率和頻率[3]。這個(gè)時(shí)候，就可以液體、固體或氣體放射性材料等內(nèi)容進(jìn)行工藝流程的構(gòu)建與實(shí)施。但是，還需要進(jìn)一步的延伸并應(yīng)用。其中，此種技術(shù)手段，主要的應(yīng)用是：第一，檢測裝置和換熱器滲漏的內(nèi)容應(yīng)用。第二，反應(yīng)物料的停留時(shí)間分布測量方面的內(nèi)容應(yīng)用。第三，流經(jīng)反應(yīng)器和管線或槽的氣體，液體固流體，流量測量等方面的主要應(yīng)用。

2.2 底片控制

底片上偽缺陷的辨認(rèn)需要一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在評(píng)定過程中對(duì)于有爭議的影像，應(yīng)避免盲目返修，可以重新進(jìn)行透照來排除一下虛假顯示。為了減少或者避免出現(xiàn)瑕疵底片，減少廢片率，降低成本，以提高檢測效率。除了提高膠片質(zhì)量，熟悉焊接方法和接頭形式等方面，還應(yīng)做好以下幾方面工作：（1）嚴(yán)格按照工藝參數(shù)控制檢測電壓、曝光時(shí)間、顯影溫度、顯影時(shí)間等因素，防止底片黑度過大或過?。唬?）管道施工和檢測過程中要嚴(yán)格工藝紀(jì)律，防止異物進(jìn)入被檢測區(qū)域或者片袋內(nèi)部；（3）底片在暗光環(huán)境下進(jìn)行裝填、顯影和定影時(shí)，要嚴(yán)防意外曝光；（4）裝填、檢測和沖洗過程中加強(qiáng)對(duì)底片的保護(hù)，防止意外劃傷等偽缺陷產(chǎn)生，并定期對(duì)暗盒進(jìn)行檢查，及時(shí)對(duì)破損暗盒進(jìn)行更換；（5）提高底片虛假顯示評(píng)定的準(zhǔn)確性，減少誤修和誤判。

2.3 γ射線掃描技術(shù)

這里以X石油工程公司為例，分餾塔在操作的過程中呈現(xiàn)了一些異常的情況。這個(gè)時(shí)候，就需要在異常的現(xiàn)象中，探究出成因，根據(jù)成因制定出合理的解決措施。X石油工程公司在具體的操作過程中，使用γ射線的方式，接著對(duì)分餾塔實(shí)現(xiàn)有效的掃描與檢測。塔盤在地11層的位置，14-15層的位置，18-21層的位置，是處于波谷的位置上的。也就是說，在這個(gè)地區(qū)的射線強(qiáng)度與其他的位置相比較，出現(xiàn)了明顯的提升狀態(tài)。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，主要的原因是由于塔盤本身的液體就存在得比較少，在實(shí)際的應(yīng)用中，就會(huì)出現(xiàn)一些沖翻或者掉落等方面的不同層次問題[4]。因此，這個(gè)時(shí)候，就需要在原有的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際需求，有針對(duì)性地制定出合理的監(jiān)測措施，并制定出合理的解決措施。在實(shí)際的實(shí)踐過程中，在臨時(shí)的條件下，對(duì)裝置進(jìn)行檢查并搶修。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)的進(jìn)步，石油工程公司主要使用的方式是γ射線透射掃描技術(shù)和中子背散射技術(shù)兩種類型。其中，γ射線透射技術(shù)比較適合容器內(nèi)混相密度的測量。中子背散射掃描技術(shù)就適合射線的防護(hù)比較困難的類型[5]。因此，在工業(yè)實(shí)踐的過程中，需要更加直觀地診斷石油化工裝置的故障。在保證長期、安全、穩(wěn)定、高效的同時(shí)，降低操作的難度。