壓力管道檢測中常規(guī)無損檢測技術及新方法的應用探究

引言
   在工業(yè)中應用較廣的包括 X 射線與γ射線。這兩種射線同屬于電磁波，在真空中以光速直線傳播。本身不帶電，不受電場和磁場的影響。在物質(zhì)界面只能發(fā)生漫反射，折射系數(shù)接近于 1，折射方向改變的不明顯，僅在晶體光柵中才產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象。雖不可見，卻能夠穿透可見光不能穿透的物質(zhì)。在穿透物體過程中，與某些物質(zhì)發(fā)生復雜的物理和化學作用，例如電離作用、熒光作用、熱作用和光化學作用等?；谏渚€的以上性質(zhì)，可用來檢測材料較深部位的缺陷。

1  各種無損檢測方法的特 點和選用原則
    無損檢測具有以下的特點：第一、非破壞性。進行無損檢測時不損害或不影響被檢測對象的使用性能，這是無損檢測最大的特點。第二、全面性。正是基于無損檢測具有非破壞性的優(yōu)點，因此可對被檢測對象進行 100%的全面檢測，這是破壞性檢測無法比擬的優(yōu)點。各種無損檢測方法的選用應依據(jù)其具體特點進行區(qū)分。射線和超聲方法也可以檢測出一些表面缺陷，例如表面裂紋、針孔等，但靈敏度比磁粉、滲透方法低得多。磁粉方法也可以檢測出一些近表面的埋藏缺陷，但可靠性不高。

2  常用壓力管道無損檢測技術
    無損檢測是指在不損壞試件的前提下，以物理或化學方法為手段，借助先進的技術和設備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結構，性質(zhì)，狀態(tài)進行檢查和測試的方法。對材料或工件實施一種不損害或不影響其未來使用性能或用途的檢測手段。
    第一，超聲波檢測技術。該技術對壓力管道進行無損檢測的主要利用材料及其缺陷的聲學性能差異對超聲波傳播波形反射情況和穿透時間的能量變化來檢驗材料內(nèi)部缺陷的無損檢測方法。脈沖反射法在垂直探傷時用縱波，在斜射探傷時用橫波。在超聲波儀器示波屏上，以橫坐標代表聲波的傳播時間，以縱坐標表示回波信號幅度。對于同一均勻介質(zhì)，脈沖波的傳播時間與聲程成正比。因此可由缺陷回波信號的出現(xiàn)判斷缺陷的存在；又可由回波信號出現(xiàn)的位置來確定缺陷距探測面的距離，實現(xiàn)缺陷定位；通過回波幅度來判斷缺陷的當量大小。該方法具有應用范圍廣、檢測成本低、速度快、儀器體積小、重量輕，現(xiàn)場使用方便等優(yōu)點，且對人體沒有危害。但是也有局限性，比如：對體積型缺陷的檢出率較低，不適宜檢驗壓力管道壁厚較薄的焊縫等。
   第二、滲透檢測技術。滲透檢測技術是基于液體的毛細現(xiàn)象和固體染料在一定條件下的發(fā)光現(xiàn)象。在實際檢測時，將溶有著色染料或熒光染料的滲透劑浸潤壓力管道焊縫表面，由于毛細現(xiàn)象的作用，滲透劑滲入到各類表面開口缺陷中，清除附著于壓力管道焊縫表面上多余的滲透劑，干燥后再施加顯像劑，缺陷中滲透劑重新回到壓力管道焊縫表面，形成放大的缺陷顯示，在白光下或在黑光燈下觀察，缺陷處可呈紅色顯示或發(fā)出黃綠色熒光。目視即可檢測出缺陷的形狀和分布。滲透檢測的優(yōu)點是設備和操作簡單，缺陷顯示直觀，容易判斷。缺點是對埋藏于壓力管道焊縫表層以下的缺陷無能為力而只能檢測表面開口缺陷，同時對壓力管道也會造成一定的污染。
    第三、磁粉檢測技術。磁粉檢測技術基礎是缺陷處漏磁場與磁粉的磁相互作用。
    第四、射線檢測技術。射線檢測技術一般用于檢測壓力管道焊縫中存在的缺陷。當射線穿透物質(zhì)時，在物質(zhì)中具有衰減作用并按一定規(guī)律衰減，能使某些物質(zhì)產(chǎn)生光化學作用和熒光現(xiàn)象。當射線達到膠片上時，由于無缺陷部位和有缺陷處的密度或厚度不同，射線在這些部位的衰減不同，因而射線透過這些部位照射到膠片上的強度不同，致使膠片感光程度不同，經(jīng)暗室處理后就產(chǎn)生了不同黑度。根據(jù)底片上的黑度差，評片人員借助觀片燈即可判斷缺陷情況并評價質(zhì)量。射線檢測技術有著較為高質(zhì)量的適用性，對于各種材料屬性下的壓力管道均表現(xiàn)出了同等的無損檢測效果，且該種檢測方式能夠較為直觀的呈現(xiàn)缺陷影像，以此確保缺陷定性及定量數(shù)據(jù)的真實性與完整性。另外，射線檢測也常用于在用壓力管道檢驗中對超聲檢測發(fā)現(xiàn)缺陷的復驗，以進一步確定這些缺陷的性質(zhì)，為缺陷返修提供依據(jù)，可以直接得到直觀的檢測圖像，數(shù)據(jù)都較為精準，能夠長時間的保存。不過射線檢測不適宜檢驗壁厚較厚的壓力管道，且檢驗成本高，檢測速度慢，并對人體有傷害。

3  管道爬行器在壓力管道射線無損檢測中的應用
隨著工業(yè)的發(fā)展，除常規(guī)射線檢測技術外，管道爬行器越來越多的應用到壓力管道的無損檢測中。其結構合理，操作簡便可靠，該機主要由五部分組成：爬行器驅動車、射線機、電池組、無線電控制箱、射線機支架等部分構成。使用管道爬行器進行無損檢測均可采用源在內(nèi)膠片在外的周向曝光方法，對比用 X 射線雙壁雙影或雙壁單影透照方法，不僅效率高，而且底片質(zhì)量高。因此，該技術在壓力管道檢測中將會得到廣泛地推廣和應用。然射線會對人體組織造成多種損傷，因此對職業(yè)放射性工作人員劑量當量規(guī)定了限制。要求在保證完成射線檢測任務的同時，使操作人員接受的劑量當量不超過限值，并且應盡可能的降低操作人員和其他人員的吸收劑量。防護的主要措施有屏蔽防護、距離防護和時間防護?，F(xiàn)場照相因防護會給施工組織帶來一些問題，尤其是γ射線，對放射同位素的嚴格管理規(guī)定都會影響工作效率，而管道爬行器的運用能有效的減少輻射量和提高工作效率。
4  結束語
無損檢測是壓力管道安全工作中一種重要的檢驗方法和手段，在壓力管道制造、安裝、改造、維修、使用和檢驗等環(huán)節(jié)中應用非常廣泛。因此，面對不同的壓力管道采取有針對性的無損檢測技術，對保障壓力管道的安全運行具有重要意義。