化工压力管道的破坏形式与无损检测

作者姓名：张钊

单位名称：成都市特种设备检验检测研究院（成都市特种设备应急处置中心）单位省市:四川省成都市单位邮编：610200

摘要：化工压力管道作为一种特种设备，在化工生产中扮演着重要角色，主要用于传输化工气体和液体介质。然而，由于其使用环境的复杂性，化工压力管道容易受到环境因素的腐蚀和破坏，长期使用可能会出现多种破坏形式。为了确保管道的质量和安全，需要采用有效的无损检测方法及时发现潜在的问题。

关键词：化工压力管道；破坏形式；无损检测

1.化工压力管道的破坏形式

1.1腐蚀破坏

化工压力管道中的介质多数都带有腐蚀性，会逐渐使管壁腐蚀减薄，导致管壁的内部组织、力学特性受到影响，最终会降低管道的承载力。腐蚀形式有很多，主要表现为：

（1）电化学腐蚀。在管道法兰、弯头部位最容易产生电化学腐蚀，出现变薄情况。（2）点腐蚀。点腐蚀现象不容易察觉，主要存在于焊缝等受热影响区域（3）缝隙腐蚀。缝隙溶液渗透、阻碍等影响，加速管道缝隙腐蚀速率，多数存在于焊接缺陷部位。（4）晶间腐蚀。主要是在焊缝部位出现腐蚀，但不会减小壁厚或金属色泽。（5）应力腐蚀。受到介质腐蚀以及拉应力影响加速腐蚀，主要出现于奥氏体不锈钢焊缝、热影响区，同样不容易被察觉，但有较大的破坏性。（6）氢腐蚀。氢离子进入到金属中会导致性能发生变化，主要出现在低合金钢管、不锈钢管中出现。

1.2脆性破坏

在管道低应力条件下可能产生脆性破坏问题，主要是受到了低温影响，脆性破坏面积较小且深，断口部位迅速开裂。如果管道生产中所使用的材料韧性不足就容易出现脆性破坏。所以在压力管道设计、制造中，必须严格控制低温制造工艺，并保证材料质量。

1.3 疲劳破坏

压力管道在实际运行中会受到多种荷载作用，在各种载荷作用下可能发生没有出现塑性变形直接产生断裂。在疲劳破坏中，管壁应力不会发生破坏，管道截面保持弹性，所以对管道变形作用不够明显。疲劳破坏可能会造成裂纹、断裂情况，并且可以用肉眼观察到破坏情况。

1.4 蠕变破坏

蠕变破坏是指受到温度、荷载作用影响造成的质量问题。压力管道在拉应力、高压、高温影响下会产生蠕变，最终累积成为塑性变形。在蠕变破坏中，会影响管道金相组织。

2. 无损检测技术在化工压力管道中的应用

2.1超声波检测技术

超声波检测技术是一种非破坏性检测方法，在化工压力管道中具有广泛的应用。通过将超声波传入管道内部，并依据超声波的传播特性来判断管道的破损程度和缺陷位置。

首先，超声波检测技术可以用于检测管道壁厚度的变化情况。通过发射超声波进入管道内部，并接收回波信号，可以测量管道各处的壁厚。当检测到管道壁的厚度超过了规定的标准时，即可判断管道存在腐蚀或磨损等破损形式。这对于预防管道的破裂和泄漏具有重要意义。

其次，超声波检测技术可以检测管道内部的裂纹和缺陷。通过分析管道内传回的超声波信号，可以确定裂纹和缺陷的位置、形态和大小。对于化工压力管道而言，裂纹和缺陷可能是由于外部力学作用、腐蚀或材料疲劳等原因引起的。通过超声波检测，可以快速准确地发现这些潜在的问题，从而及时采取补救措施，避免事故的发生。

此外，超声波检测技术还可以用于检测管道的焊缝质量。焊接是化工压力管道制作过程中的重要环节，焊接质量不合格会导致管道的破坏和事故的发生。通过超声波检测，可以评估管道焊缝的质量，检测出焊接缺陷如气孔、夹杂等。这不仅有助于提高管道的安全性和可靠性，还可以指导焊接工艺的改进。

2.2射线检测技术

射线检测技术是利用射线穿透性对管道缺陷进行检查，根据射线衰减度判断缺陷程度、形状，大体上分为射线照相法、X射线检测法。射线照相是在被测管材底部设置相片，透过的摄像可以直接呈现在相片上，结合相片感光度判定管道缺陷量、形状。X射线检测利用X射线的穿透性和金属光线吸收性，存在缺陷部位的材料对射线吸收度更高，根据X射线吸收量情况判定管道材料质量缺陷问题。

在化工压力管道中，可能会存在异物、腐蚀、裂纹等缺陷问题，这些问题可能对管道的强度和安全性造成潜在风险。通过射线检测技术，可以清晰地显示出管道内部的异物和缺陷情况，帮助工作人员快速定位和分析缺陷的位置和严重程度，并采取相应的维修和保养措施。

2.3磁粉检测技术在化工压力管道中的应用

磁粉检测技术是一种常用的无损检测技术，广泛应用于化工压力管道的破坏形式的评估。这种技术基于磁粉吸附原理，通过施加磁场和喷洒磁粉的方式，能够有效地检测管道表面和近表面的裂纹、缺陷和腐蚀等问题。

在化工压力管道中，磁粉检测技术主要应用于以下几个方面。首先，它可以检测管道表面的裂纹。当管道受到外力或异常压力时，容易产生裂纹。磁粉检测技术可以通过喷洒磁粉，然后应用磁场，使磁粉在裂纹处形成磁通集中的标记点，从而可视化裂纹的存在和位置。

其次，磁粉检测技术适用于检测管道表面的缺陷。在化工压力管道中，存在着各种因素导致的缺陷，例如焊接缺陷、材料疏松等。通过施加磁场和喷洒磁粉，可以将磁粉吸附在缺陷的表面，形成明显的磁荧光，从而实现对缺陷的可视化检测。

此外，磁粉检测技术还可以应用于对管道表面腐蚀的评估。在化工压力管道中，经过一段时间的使用，管道表面会出现腐蚀现象。通过喷洒磁粉，可以使其吸附在腐蚀区域上，形成明显的磁荧光，进而评估腐蚀程度及其对管道强度的影响。

需要注意的是，磁粉检测技术在应用过程中需要注意一些因素。首先，磁粉的选择应根据被检测材料的性质和要求进行，以确保磁粉的吸附性能和检测效果。其次，喷洒磁粉时需要控制喷洒量和喷洒均匀性，以确保检测结果的准确性和可重复性。此外，磁粉检测技术在使用时还需要注意对环境的要求，避免外部磁场和粉尘等因素对检测结果的干扰。

3.提高压力管道无损检测技术的措施

3.1加强技术控制和管理

无损检测的作用也会受到技术人员操作的影响，所以，为了使无损检测技术得到更大程度的提高，也需要在技术控制和管理方面予以加强。包括针对无损检测的程序进行规章的制定，使无损检测能够依照规章制度的要求有序进行，避免在检测程序方面存在随意或混乱等问题。对于无损检测人员也要做好相关的培训工作，确保检测人员能够达到技术要求，避免由于检测人员能力问题造成检测准确率等方面的下降。在进行无损检测时，检测人员需要严格按照规章制度和技术标准进行检测，除此之外，还需要设置专门的监督管理人员，对具体的技术操作和质量进行监管，能够避免数据误差、违规操作、记录篡改等问题的发生。对于无损检测工作的整体情况也需要做好记录总结，便于在产生检测问题时的调用和分析，都能够起到提高无损检测的作用。

3.2加强技术人员的能力水平

可以通过培训和考核的方式，提高技术人员的专业能力。一方面，对技术人员进行专业能力的培养，对先进的无损检测技术进行学习，对优秀的无损检测经验进行借鉴，从而在实际的无损检测中促进检测水平的提高。另一方面，对技术人员的能力水平做到明确，优秀的技术人员能够承担更多的检测任务，也可以获得相应的奖励，促进技术人员对提高能力水平的积极性，而能力水平不足的人员就需要加强对不足之处的学习，也需要接受相应的惩处，避免在无损检测中由于技术问题导致的检测问题。

结 语：

压力管道经过长期的高压运行后，会产生较多的缺陷问题，将会造成化工产业在经济和效率方面的损失，通过缺陷原因和无损检测技术的分析，能够有效促进压力管道缺陷问题的解决和防范，并加强无损检测技术的提高与发展，使化工产业的生产质量和效率得到更好的保障。

参考文献：

[1]贾晓红,张旭光.解析压力管道无损检测技术进展[J].中国石油和化工标准与质量,2019,039(006):52-53.

[2]梁建活,李运泉.浅析压力管道无损检测技术及应用现状[J].仪器仪表标准化与计量,2018,No.201(03):51-52+60.