陕西延长石油机械装备制造有限公司 陕西省延安市 717403
摘要:中国现在正处于一个高速发展的时期,各个行业都一直不断的发展。尤其是化工以及石油化工等工业领域更是遥遥领先于其他行业的发展,在工业发展的同时,压力管道及压力容器的使用也在不断的增加。本文从无损检测技术的基础特点入手,并将无损检测与压力管道及压力容器及压力管道及压力容器管护相结合进行分析,提出有关扩大无损检测应用范围、提升无损检测应用水平的有关举措,意在为我国的压力管道及压力容器及压力管道及压力容器管护控制发展提供更多角度的建议。
关键词:压力管道;压力管道及压力容器;无损检测技术;应用探讨
1压力管道及压力容器设计缺陷
1.1用户提供的设计条件不全
用户没有充分提供包括操作参数,使用所在地的自然条件包括环境温度,风和雪载荷,抗震设防烈度以及设计需要的其他必要条件。设计人员根据经验,参照其他类似设备设计。
1.2对压力管道及压力容器标准规范掌握不透彻
设计人员尤其是一些中小压力管道及压力容器制造企业的设计部门的设计人员对压力管道及压力容器标准规范掌握不透彻、实践经验不足。对压力管道及压力容器失效的各种模式机理研究掌握不透。
1.3结构设计不合理
目前,压力管道及压力容器主体结构设计普遍很少有问题,结构设计缺陷主要发生在开孔、大开孔、开孔补强结构、结管与壳体联接结构、法兰等方面。主要是设计人员对技术标准掌握不全面导致的。在某制造企业的一台塔器耐压试验过程中发现从人孔补强圈及一接管与筒体连接部位漏水。
1.4腐蚀防护方面问题
在压力管道及压力容器设计中,介质对材料的腐蚀,要综合全面考虑介质的腐蚀特性,介质在容器中的流动、积存,压力管道及压力容器用材料选择、制造工艺、热处理等各个方面。随着改革的发展,目前压力管道及压力容器设计不需许可,一些中小压力管道及压力容器制造企业只要有相关设计人员就可进行压力管道及压力容器设计。由于腐蚀方面的问题非常复杂,涉及到许多方面的知识,在设计过程中考虑不周,就会留下隐患。按腐蚀发生的面积大小,分为全面腐蚀和局部腐蚀[1]。
2制造缺陷
2.1材料选择缺陷
在压力管道及压力容器制造过程中,一些制造企业由于库存、采购压力管道及压力容器用材料以及工期等原因,会发生材料代用现象。“以优代劣”“以厚代薄”现象时有发生。由于所谓“以优代劣”问题,一种材料虽在某一方面的性能“优于”另外一种材料,但同时有可能在其他方面“劣于”另外一种材料。在制造过程中时有材料代用现象,虽然有利于压力管道及压力容器制造,但不利于压力管道及压力容器的使用、修理、改造、检验等后续过程。留下隐患。同样“以厚板材代替薄板材”表面上看增加了强度。但实际上非常不合理。厚度增加使壳体的受力有可能从平面应力状态变为平面应变状态,更容易产生应变脆性断裂。
2.2焊接质量缺陷
对于开孔、大开孔、补强结构,接管与壳体连结结构,以及只要求局部无损检测的容器壳体,由于制造过程控制不严,有的不严格按设计图纸施工,在组对、焊接过程不严格执行工艺,检查不到位,往往有焊接缺陷。在检验一台液化石油气贮罐过程中,通过磁粉探伤,发现排污口接管与壳体连接部位有表面裂纹,进一步进行超声波检测,发现有埋藏裂纹缺陷。经与焊接人员沟通,令人非常吃惊的是,焊接人员认为,该部位不需超声波检测,只要消除表面裂纹即可。
2.3热处理隐患
压力管道及压力容器的热处理主要分为成型受压元件的恢复力学性能热处理工艺、焊后消除应力热处理和改善材料力学性能热处理。热处理工艺方案正确与否及执行是否到位,对压力管道及压力容器的安全运行的影响是不言而喻的。当前,受行业体制及经济效益的影响,一些热处理尤其是大型压力管道及压力容器的热处理通常是分包的。由于目前对热处理分包企业无资质许可认定。通常是由压力管道及压力容器制造企业对热处理企业进行评估,监督控制热处理质量[2]。
3无损检测技术在压力管道及压力容器中的应用
3.1射线检测
射线检测是现阶段应用较为广泛的一种压力管道及压力容器的无损检测技术,其工作原理是根据压力管道及压力容器的器壁对于射线的吸收强度不同,进而观察压力管道及压力容器器壁是否存在缺陷。射线检测可完成对接焊缝的检测,对压力管道及压力容器焊缝是否存在气孔或夹渣等体积性缺陷具有较强的反应能力,通常对于薄壁容器焊缝检测可以通过X射线进行。
3.2超声检测
超声检测也是现阶段应用比较广泛的一种无损检测技术,超声检测的工作原理是基于压电材料在一定频率下能够发射超声波,超声波在接触到不同材质的物体是说返回的波长是不相同的,根据接收和分析返回的波长来判断压力管道及压力容器内部是否存在缺陷。超声检测的优势是成本低、检测速度较快、检测面积大;而超声检测也有固有的缺陷,例如超声检测对于细小缺陷的反应程度较弱,一般来讲只有缺陷的尺寸超过半波长的缺陷才能被检查到。
3.3磁粉探伤检测
这种检测方式主要是利用压力管道及压力容器被磁化后会携带一定的磁性,带有磁性的压力管道及压力容器在通过磁粉磁化检测后会抵消压力管道及压力容器本身所携带的磁性,然而如果压力管道及压力容器存在缺陷或孔洞的现象,缺陷部位因为无法被磁粉的磁化影响导致这部分缺陷依然存在较大的磁性,在喷洒磁粉之后,这部分磁性较强的缺陷会形成较大的磁力场,以磁粉聚集状态的方式对内部缺陷进行表现,这一现象也被称之为缺陷漏磁现象[3]。
3.4渗透探伤检测
渗透探伤包含有荧光法和着色法两种,其中应用较为广泛的是荧光法,荧光法的应用原理是将带有荧光性物质的渗透液敷在被检测材料的表面,而根据毛细现象这部分渗透液会慢慢渗透入材料的缺陷内部。之后将检测部位表面的渗透液擦拭干净,通过观察带有荧光性质的渗透液,在材料内部所反映出来的形状、深度、大小来判断压力管道及压力容器内部所存在的缺陷。其中渗透探伤的操作非常简单,并且在操作的过程中不需要复杂的设备对这一操作过程进行辅助处理,带有荧光性质的渗透液价格也相对低廉,整个过程所产生的结果非常明显,可以说渗透检测是现有技术中检测最为灵敏的一种方式,渗透探伤检测可以观察到宽度<1μm的缺陷[4]。
结语
无损检测技术,有效提升了压力管道及压力容器及压力管道及压力容器管护自动化程度,并且加快了智能化工业的发展,要想为现代社会提供更好的服务就不能满足当前的生产运作方式,采用无损检测技术是压力管道及压力容器及压力管道及压力容器管护与时代同行的重要标志,也是未来工程自动化控制产业的发展趋势。
参考文献:
[1]周彬.压力管道及压力管道及压力容器中无损检测技术的应用[J].科技与创新,2019(17):148-149.
[2]杨立军,林琦.压力管道及压力容器和压力管道中无损检测技术的应用探索[J].化工管理,2018(29):184.
[3]翟明.塑料制压力管道检验中无损检测技术的应用[J].科技资讯,2018,16(23):70+72.
[4]黄建生.试论塑料制压力管道检验中无损检测技术的应用[J].轻工科技,2016,32(12):108-109.