壓力管道檢測(cè)中常規(guī)無損檢測(cè)技術(shù)及新方法的應(yīng)用探究

引言
   在工業(yè)中應(yīng)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(chǎng)和磁場(chǎng)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(fù)雜的物理和化學(xué)作用，例如電離作用、熒光作用、熱作用和光化學(xué)作用等?；谏渚€的以上性質(zhì)，可用來檢測(cè)材料較深部位的缺陷。

1  各種無損檢測(cè)方法的特 點(diǎn)和選用原則
    無損檢測(cè)具有以下的特點(diǎn)：第一、非破壞性。進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí)不損害或不影響被檢測(cè)對(duì)象的使用性能，這是無損檢測(cè)最大的特點(diǎn)。第二、全面性。正是基于無損檢測(cè)具有非破壞性的優(yōu)點(diǎn)，因此可對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行 100%的全面檢測(cè)，這是破壞性檢測(cè)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。各種無損檢測(cè)方法的選用應(yīng)依據(jù)其具體特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分。射線和超聲方法也可以檢測(cè)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(cè)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(cè)技術(shù)
    無損檢測(cè)是指在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。對(duì)材料或工件實(shí)施一種不損害或不影響其未來使用性能或用途的檢測(cè)手段。
    第一，超聲波檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)對(duì)壓力管道進(jìn)行無損檢測(cè)的主要利用材料及其缺陷的聲學(xué)性能差異對(duì)超聲波傳播波形反射情況和穿透時(shí)間的能量變化來檢驗(yàn)材料內(nèi)部缺陷的無損檢測(cè)方法。脈沖反射法在垂直探傷時(shí)用縱波，在斜射探傷時(shí)用橫波。在超聲波儀器示波屏上，以橫坐標(biāo)代表聲波的傳播時(shí)間，以縱坐標(biāo)表示回波信號(hào)幅度。對(duì)于同一均勻介質(zhì)，脈沖波的傳播時(shí)間與聲程成正比。因此可由缺陷回波信號(hào)的出現(xiàn)判斷缺陷的存在；又可由回波信號(hào)出現(xiàn)的位置來確定缺陷距探測(cè)面的距離，實(shí)現(xiàn)缺陷定位；通過回波幅度來判斷缺陷的當(dāng)量大小。該方法具有應(yīng)用范圍廣、檢測(cè)成本低、速度快、儀器體積小、重量輕，現(xiàn)場(chǎng)使用方便等優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)人體沒有危害。但是也有局限性，比如：對(duì)體積型缺陷的檢出率較低，不適宜檢驗(yàn)壓力管道壁厚較薄的焊縫等。
   第二、滲透檢測(cè)技術(shù)。滲透檢測(cè)技術(shù)是基于液體的毛細(xì)現(xiàn)象和固體染料在一定條件下的發(fā)光現(xiàn)象。在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，將溶有著色染料或熒光染料的滲透劑浸潤(rùn)壓力管道焊縫表面，由于毛細(xì)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(cè)出缺陷的形狀和分布。滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備和操作簡(jiǎn)單，缺陷顯示直觀，容易判斷。缺點(diǎn)是對(duì)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(cè)表面開口缺陷，同時(shí)對(duì)壓力管道也會(huì)造成一定的污染。
    第三、磁粉檢測(cè)技術(shù)。磁粉檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)是缺陷處漏磁場(chǎng)與磁粉的磁相互作用。
    第四、射線檢測(cè)技術(shù)。射線檢測(cè)技術(shù)一般用于檢測(cè)壓力管道焊縫中存在的缺陷。當(dāng)射線穿透物質(zhì)時(shí)，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(xué)作用和熒光現(xiàn)象。當(dāng)射線達(dá)到膠片上時(shí)，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(qiáng)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(píng)片人員借助觀片燈即可判斷缺陷情況并評(píng)價(jià)質(zhì)量。射線檢測(cè)技術(shù)有著較為高質(zhì)量的適用性，對(duì)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(cè)效果，且該種檢測(cè)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(shí)性與完整性。另外，射線檢測(cè)也常用于在用壓力管道檢驗(yàn)中對(duì)超聲檢測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷的復(fù)驗(yàn)，以進(jìn)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(cè)圖像，數(shù)據(jù)都較為精準(zhǔn)，能夠長(zhǎng)時(shí)間的保存。不過射線檢測(cè)不適宜檢驗(yàn)壁厚較厚的壓力管道，且檢驗(yàn)成本高，檢測(cè)速度慢，并對(duì)人體有傷害。

3  管道爬行器在壓力管道射線無損檢測(cè)中的應(yīng)用
隨著工業(yè)的發(fā)展，除常規(guī)射線檢測(cè)技術(shù)外，管道爬行器越來越多的應(yīng)用到壓力管道的無損檢測(cè)中。其結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)便可靠，該機(jī)主要由五部分組成：爬行器驅(qū)動(dòng)車、射線機(jī)、電池組、無線電控制箱、射線機(jī)支架等部分構(gòu)成。使用管道爬行器進(jìn)行無損檢測(cè)均可采用源在內(nèi)膠片在外的周向曝光方法，對(duì)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(shù)在壓力管道檢測(cè)中將會(huì)得到廣泛地推廣和應(yīng)用。然射線會(huì)對(duì)人體組織造成多種損傷，因此對(duì)職業(yè)放射性工作人員劑量當(dāng)量規(guī)定了限制。要求在保證完成射線檢測(cè)任務(wù)的同時(shí)，使操作人員接受的劑量當(dāng)量不超過限值，并且應(yīng)盡可能的降低操作人員和其他人員的吸收劑量。防護(hù)的主要措施有屏蔽防護(hù)、距離防護(hù)和時(shí)間防護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)照相因防護(hù)會(huì)給施工組織帶來一些問題，尤其是γ射線，對(duì)放射同位素的嚴(yán)格管理規(guī)定都會(huì)影響工作效率，而管道爬行器的運(yùn)用能有效的減少輻射量和提高工作效率。
4  結(jié)束語
無損檢測(cè)是壓力管道安全工作中一種重要的檢驗(yàn)方法和手段，在壓力管道制造、安裝、改造、維修、使用和檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)中應(yīng)用非常廣泛。因此，面對(duì)不同的壓力管道采取有針對(duì)性的無損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)保障壓力管道的安全運(yùn)行具有重要意義。