化工壓力管道缺陷產(chǎn)生原因及無損檢測

郭航飛 申丁明

摘?要： 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油化工行業(yè)也取得可喜的成績，可以說人們的衣食住行都與化工產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)。因此，社會(huì)對產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性、使用可靠性的要求越來越高?；す艿涝诨どa(chǎn)中起到重要的作用，化工壓力管道經(jīng)過一段時(shí)間使用后，由于苛刻的運(yùn)行條件，即使是原來設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量完全符合規(guī)范的要求，壓力管道的質(zhì)量也會(huì)發(fā)生變化，原來存在制造規(guī)范允許的小缺陷擴(kuò)展開裂，可使壓力管道中原來沒有缺陷的地方產(chǎn)生新的缺陷，最終導(dǎo)致設(shè)備失效，無法正常運(yùn)行甚至發(fā)生事故。為了保障使用的安全，應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，避免事故的發(fā)生應(yīng)定期進(jìn)行檢驗(yàn)，而無損檢測是壓力管道檢驗(yàn)最有效簡便的手段?；诖?，本文首先提出化工壓力管道的缺陷產(chǎn)生，進(jìn)而探究壓力管道無損檢測技術(shù)。

關(guān)鍵詞： 壓力管道;缺陷;無損檢測

【中圖分類號】TE832?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0250-01

石油化工壓力管道在實(shí)際的使用中，往往受到高溫，高壓，有毒有害的環(huán)境，以及材質(zhì)、工藝、焊接、安裝等運(yùn)行因素的影響極易產(chǎn)生腐蝕、疲勞、脆性、蠕變等破壞的形成，從而產(chǎn)生壁厚變薄、缺陷擴(kuò)展、疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋、晶間腐蝕及各種腐蝕缺陷，從而對管道的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重的危害，因此分析各種缺陷產(chǎn)生的原因，采用合理的無損檢測的方法保證生產(chǎn)。

1?缺陷產(chǎn)生的原因

（1）疲勞裂紋：結(jié)構(gòu)材料承受交變反復(fù)載荷，局部高應(yīng)變區(qū)內(nèi)的峰值應(yīng)力超過材料的屈服溫度，晶粒之間發(fā)生滑移和錯(cuò)位，產(chǎn)生微裂紋并逐步擴(kuò)展形成疲勞裂紋。如蒸汽管座因長時(shí)間高溫下運(yùn)行，出現(xiàn)老化現(xiàn)象，使材料的抗疲勞能力下降。主蒸汽感到運(yùn)行中易產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)傳遞到根部產(chǎn)生附加的交變應(yīng)力。再如焊接接頭兩側(cè)的壁厚偏差較大，焊縫表面與母材之間形成了約90°的夾角，從而造成結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，產(chǎn)生應(yīng)力集中，使結(jié)合線處成為該焊接接頭的薄弱部位。疲勞裂紋包括交變工作載荷引起的疲勞裂紋，循環(huán)熱應(yīng)力引起的熱疲勞裂紋，以及循環(huán)應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下產(chǎn)生的腐蝕疲勞裂紋。

（2）應(yīng)力腐蝕裂紋：處于特定腐蝕介質(zhì)中的金屬材料在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋，如（奧氏體不銹鋼的壓力管道中含有氯離子）

（3）晶間腐蝕：在介質(zhì)的作用下發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生連續(xù)性的破壞，一般產(chǎn)生于不銹鋼管道的焊縫表面，熔合線和熱影響區(qū)，主要是由于晶間貧鉻所致。

（4）局部腐蝕：點(diǎn)腐蝕，金屬材料接觸某些腐蝕性溶液，表面產(chǎn)生點(diǎn)狀額局部腐蝕，蝕孔隨時(shí)間的延續(xù)不斷的加深，甚至穿孔。如金屬侵入含有某些活化陰離子的溶液，不銹鋼表面的硫化物雜志的溶液;磨損腐蝕，在材料表面磨損與腐蝕介質(zhì)共同作用下所產(chǎn)生的局部性金屬腐蝕，由于磨損和腐蝕的兩種作用的相互促進(jìn)，從而使腐蝕加速。如管道彎頭，三通，大小頭的管壁減薄;氯腐蝕，由于運(yùn)行過程中介質(zhì)的氯滲入金屬間隙，造成金屬與氯發(fā)生反應(yīng)，常見于高強(qiáng)度不銹鋼和低合金的管道中。

2?壓力管道的無損檢測

依據(jù)《承壓設(shè)備無損檢測》以及分析再用化工壓力管道缺陷產(chǎn)生的原因，采用以下無損檢測方法。

2.1?化工壓力管道焊縫

化工壓力管道焊縫主要采用射線檢測（RT）、超聲波檢測（UT）、磁粉檢測（MT）、滲透檢測（PT）、渦流檢測（ECT）五種常用的無損檢測方法。

2.2?化工壓力管道磁粉檢測

對于化工壓力管道磁粉檢測（MT）能檢測出鐵磁性材料中表面開口缺陷和近表面的缺陷。靈敏度高可檢出長0.1mm、寬度為微米級的裂紋。且結(jié)果可靠、操作簡單、能直觀的顯示出缺陷的位置形狀和大小。但由于磁感應(yīng)線產(chǎn)生原理對于幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件檢測較困難，不適用于奧氏體不銹鋼非磁性金屬材料。

滲透檢測（PT）能檢測表面開口缺陷，不受管道材質(zhì)的限制，但對于表面多孔構(gòu)件不適用?，F(xiàn)場檢測多采用ⅡC-d型噴灌滲透檢測劑，不受水電限制，攜帶方便，操作簡單。

渦流檢測（ECT）能檢測導(dǎo)電體的管道的表面近表面缺陷。能夠確定缺陷的位置，能夠大致給出表面開口缺陷和近表面缺陷的埋藏深度。常用于大批量來貨管材的入場檢測。

2.3?射線檢測（RT）能檢測壓力管道焊接接頭的內(nèi)部缺陷

射線檢測（RT）能檢測壓力管道焊接接頭的內(nèi)部缺陷。能檢測出焊接接頭中存在的未焊透、夾渣、氣孔、裂紋和坡口未熔合等缺陷而且能確定缺陷平面投影的位置、大小以及缺陷的性質(zhì)。射線檢測用底片作為記錄介質(zhì)，可以直觀反映出缺陷的直觀影像，且可以長期保存。射線檢測對于薄工件沒有困難，但檢測厚度上限受射線穿透能力的限制。射線檢測成本較高，檢測速度較慢。射線輻射對人體有害，檢測時(shí)要采取防護(hù)輻射措施。

超聲波檢測（UT）能檢測壓力管道焊接接頭的內(nèi)部缺陷。穿透能力強(qiáng)，可對較大厚度范圍內(nèi)的工件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測，可準(zhǔn)確定位缺陷的位置深度，對面積型缺陷（裂紋、未焊透、未熔合）檢出率高，靈敏度高檢測成本低、速度快、設(shè)備輕便對人體無害現(xiàn)場使用方便。但是對于工件中的缺陷定性、定量有一定困難，缺陷的位置、取向和形狀對檢測結(jié)果有一定影響，常規(guī)A型脈沖反射法檢測時(shí)結(jié)果顯示不直觀，檢測結(jié)果無直接見證記錄。

2.4?化工壓力管道超聲波測厚檢測

化工壓力管道超聲波測厚檢測是一種常見的檢測方法，它可以時(shí)刻的掌握壓力管道因腐蝕摩擦的作用產(chǎn)生管壁減薄的基本情況。

結(jié)束語：化工管道是化工生產(chǎn)的動(dòng)脈，在用化工管道在實(shí)際的使用過程會(huì)出現(xiàn)因疲勞、高溫高壓、腐蝕、介質(zhì)安裝等原因而產(chǎn)生的各種缺陷，針對各種缺陷產(chǎn)生的原因，采用相應(yīng)的無損檢測來確保生產(chǎn)的安全質(zhì)量的保證。

參考文獻(xiàn)

[1]?化工壓力管道的破壞形式及無損檢測[J].趙熔.民營科技.2012（11）.

[2]?壓力管道常見缺陷的分析與檢驗(yàn)探究[J].林勝.民營科技.2017（11）.

[3]?壓力管道防護(hù)，檢驗(yàn)和注意事項(xiàng)[J].馮麗源.中國科技信息.2014（13）.

[4]?壓力容器和壓力管道中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用探索[J].楊立軍，林琦.化工管理.2018（29）.

[5]?石油化工用壓力管道的破壞形式及無損檢測的應(yīng)用[J].燕集中.石油技術(shù).2017（03.）.