壓力管道安全評(píng)估與無損檢測1

壓力管道無損檢測與平安評(píng)估技術(shù)合肥通用機(jī)械研究院固定式壓力容器標(biāo)委會(huì)袁榕1概述壓力管道廣泛地應(yīng)用于石油、化工、機(jī)械、冶金、輕工、航空、航天、國防等工業(yè)部門的生產(chǎn)以及人民生活。壓力管道是是具有爆炸危險(xiǎn)的特種承壓設(shè)備(特種輸送設(shè)備)，承受著高壓、高溫、低溫、易燃、易爆、有毒或腐蝕介質(zhì)，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，往往并發(fā)火災(zāi)、二次爆炸與中毒等災(zāi)難性事故，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失和危害。如1998年全國燃?xì)夤艿辣ㄊ鹿式?0起，死亡20余人；1999年3月荊門石化公司某聚合反響釜裝置發(fā)生燃燒爆炸死亡四人；1999年茂名石化公司制氫裝置奧氏體不銹鋼管路三通和彎頭氯離子應(yīng)力腐蝕造成裝置失效；2000年10月，合肥市四里河小區(qū)管道液化氣泄漏爆炸，一幢樓層炸毀，死亡10余人。2000年茂名石化公司焦化系統(tǒng)高溫管線因混用碳鋼材料造成爆炸，死亡1人；2000年7月首鋼蒸汽管道爆炸，死亡7人；浙江省建德市某化工有限責(zé)任公司管道閥門爆裂，死亡4人；北京某企業(yè)一臺(tái)發(fā)電鍋爐主蒸氣管道閥門與管道焊接部位撕裂發(fā)生爆炸，死亡6人；2002年山東省峰山化工集團(tuán)金鄉(xiāng)尿素廠管道斷裂引起爆炸，死亡6人。1999年3月美國德州一煉油廠由于高溫臨氫管線閥門破裂致使加氫反響器爆炸，損失沉重，類似爆炸在韓國、印度也多有發(fā)生。綜上所述壓力管道對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)和人民生活來說是至關(guān)重要的，因此加強(qiáng)檢驗(yàn)工作、保障壓力管道長周期平安運(yùn)行具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。2承壓設(shè)備法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系⑴由于承壓設(shè)備〔如壓力管道等〕在高溫高壓易燃易爆或有毒工況下工作，具有一定的危險(xiǎn)性，因此世界各國均將壓力管道作為特種設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制性管理，依據(jù)自己的生產(chǎn)技術(shù)水平和管理要求制定出符合本國國情的相應(yīng)平安法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。國家的平安法規(guī)是國家為保證承壓設(shè)備的平安而制定的強(qiáng)制性手段，在任何其管轄范圍內(nèi)的產(chǎn)品都必須遵循它的平安原那么；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是推薦性的，規(guī)定保證承壓設(shè)備平安所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。但標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)該符合技術(shù)法規(guī)的平安原那么，同時(shí)法規(guī)授予標(biāo)準(zhǔn)以強(qiáng)制性權(quán)利以更好地指導(dǎo)承壓設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)和驗(yàn)收，是承壓設(shè)備產(chǎn)品生產(chǎn)和貿(mào)易的技術(shù)平均平臺(tái)。目前全球的承壓設(shè)備法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)上包括兩大體系：一是廣泛覆蓋美洲和亞洲的ASTM體系；二是目前已經(jīng)形成規(guī)模，通行于歐洲并且影響力日益擴(kuò)大的歐洲體系。承壓設(shè)備的國際流通已引起世界各國的廣泛關(guān)注。3承壓設(shè)備法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系⑵我國政府對(duì)承壓設(shè)備的平安監(jiān)察工作十分重視，設(shè)置專門的機(jī)構(gòu)，建立平安監(jiān)察制度，制定專門法規(guī)，實(shí)施平安監(jiān)察(法、法規(guī)、規(guī)章和技術(shù)法規(guī))。國內(nèi)同時(shí)成立全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)〔掛靠在中國特種設(shè)備檢測院〕并與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC11?鍋爐壓力容器技術(shù)委員會(huì)?取得實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系〔GB,JB〕。目前國內(nèi)承壓特種設(shè)備的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系的協(xié)調(diào)和覆蓋在質(zhì)檢總局特種設(shè)備局統(tǒng)一規(guī)劃和布置下正有條不紊的進(jìn)行。目前國際承壓設(shè)備技術(shù)開展有以下特點(diǎn)：1、趨同性，承壓設(shè)備技術(shù)正在向統(tǒng)一方向開展尤其是設(shè)計(jì)方法、材料、焊接和無損檢測；2、區(qū)域性，美日為代表的ASTM體系和歐洲體系競爭日趨劇烈；3、相容性，世界各國進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的相互認(rèn)可和促進(jìn)貿(mào)易開展；4、貿(mào)易性，標(biāo)準(zhǔn)是國際貿(mào)易依據(jù)，主宰國際標(biāo)準(zhǔn)將獲得巨大的市場份額和經(jīng)濟(jì)利益；5、經(jīng)濟(jì)性。降低平安系數(shù)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、提高效率，節(jié)約能源，保證平安。4承壓設(shè)備法規(guī)管理體系1、法律：?特種設(shè)備平安法?〔第一層次〕2、法規(guī)：?特種設(shè)備平安監(jiān)察條例?〔第二層次〕3、規(guī)章〔管理規(guī)定、方法〕：按照?條例?規(guī)定，特種設(shè)備平安監(jiān)察制度分為行政許可制度和監(jiān)督檢查制度。特種設(shè)備行政許可制度共8項(xiàng)：特種設(shè)備設(shè)計(jì)許可、特種設(shè)備制造單位資格許可、特種設(shè)備安裝、改造、維修單位資格許可、罐車和氣瓶充裝單位資格許可、特種設(shè)備使用登記、特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)、特種設(shè)備檢驗(yàn)人員考核、特種設(shè)備作業(yè)人員考核。特種設(shè)備監(jiān)檢查制度共5項(xiàng)：強(qiáng)制檢驗(yàn)制度〔包括設(shè)備生產(chǎn)過程監(jiān)督檢驗(yàn)和在用設(shè)備定期檢驗(yàn)〕、現(xiàn)場平安監(jiān)督檢查制度、事故調(diào)查處理制度、平安責(zé)任追究制度、平安狀況公布制度以及?壓力管道監(jiān)督管理方法等?等。〔第三層次〕4、綜合技術(shù)法規(guī)〔第四層次〕對(duì)應(yīng)行政許可制度有許多平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如許可條件、鑒定評(píng)審細(xì)那么、核準(zhǔn)規(guī)那么等；對(duì)應(yīng)監(jiān)督檢查制度，有各類設(shè)備的監(jiān)督檢驗(yàn)、定期檢驗(yàn)、型式試驗(yàn)規(guī)那么，現(xiàn)場平安監(jiān)督檢查、事故調(diào)查處理、信息化工作規(guī)那么等。此外還包括平安監(jiān)察規(guī)程類：?工業(yè)壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?。?公用壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?、?長輸壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程?以及各種人員考核規(guī)那么、考核大綱等。(中國特檢院法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)部〕。5特種設(shè)備平安法由于特種設(shè)備平安尚未在法律層次上立法，平安監(jiān)察制度難以發(fā)揮更加有效作用，平安監(jiān)管工作仍存在一些空白領(lǐng)域，一些平安隱患得不到及時(shí)整改，特種設(shè)備事故難以到達(dá)根本性的遏制。特種設(shè)備平安法要解決的重點(diǎn)問題包括：①、明確法律的調(diào)整范圍；②、穩(wěn)固和完善特種設(shè)備平安監(jiān)察根本制度；③、明確政府及其部門的監(jiān)督檢查職責(zé)；④、強(qiáng)化企業(yè)的主體責(zé)任；⑤、明確檢驗(yàn)檢測工作的性質(zhì)和檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)的地位；⑥、明確安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的法律地位；⑦、明確事故調(diào)查處理的主體關(guān)系；⑧、明確法律責(zé)任。指導(dǎo)思想：以鄧小平理論和“三個(gè)代表〞重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹科學(xué)開展觀，表達(dá)以人為本、關(guān)注民生、構(gòu)建和諧社會(huì)的宗旨，堅(jiān)持平安第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針，進(jìn)一步改善特種設(shè)備的平安狀況，提升全民平安意識(shí)，加快建立和完善與市場經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的平安監(jiān)察體制和機(jī)制，保障公共平安和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)平安，提高人民群眾的生活質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又快又好開展。根本原那么：堅(jiān)持平安、高效、便捷的原那么；繼承與創(chuàng)新相結(jié)合的原那么；突出重點(diǎn)、兼顧一般的原那么預(yù)防為主、綜合治理的原那么；明確責(zé)任、分類監(jiān)管的原那么。61979年，由于連續(xù)發(fā)生鍋爐壓力容器爆炸事故，國務(wù)院發(fā)出通報(bào)要求健全鍋爐壓力容器平安監(jiān)察機(jī)構(gòu)和加強(qiáng)平安監(jiān)察工作，同時(shí)開始了平安監(jiān)察法規(guī)的起草,1982年國務(wù)院公布了?鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例?，奠定了我國鍋爐壓力容器平安監(jiān)察的法制根底。為貫徹落實(shí)暫行條例的實(shí)施，原鍋爐壓力容器平安監(jiān)察局根據(jù)?暫行條例?第二十三條制訂了?〈鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例〉實(shí)施細(xì)那么?，以后陸續(xù)頒發(fā)了有關(guān)的部門規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)性文件。建立了中國的鍋爐壓力容器等特種設(shè)備平安監(jiān)察制度。但是?暫行條例?也暴露出在新形勢下許多不適應(yīng)問題。2003年3月，國務(wù)院公布了?特種設(shè)備平安監(jiān)察條例?,自2003年6月1日起施行,原?鍋爐壓力容器平安監(jiān)察暫行條例?同時(shí)廢止。該條例規(guī)劃了“企業(yè)全面負(fù)責(zé)，部門依法監(jiān)管,檢驗(yàn)技術(shù)把關(guān),政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),社會(huì)廣泛監(jiān)督〞的特種設(shè)備平安工作新格局，進(jìn)一步確立了特種設(shè)備平安監(jiān)察根本制度。2007年啟動(dòng)?條例?修訂工作，進(jìn)行實(shí)施后評(píng)估，并于2021年1月14日國務(wù)院第46次常務(wù)會(huì)議通過修訂案，1月24日第549號(hào)國務(wù)院令發(fā)布，2021年5月1日施行。新修訂?條例?中，增加高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容；明確特種設(shè)備事故分級(jí)、特種設(shè)備平安監(jiān)督管理部門事故調(diào)查的主體職責(zé)；進(jìn)一步明確特種設(shè)備平安監(jiān)察范圍，將場〔廠〕內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛的平安監(jiān)察納入條例調(diào)整范圍；下放特種設(shè)備審批權(quán)限；明確行政許可收費(fèi)依據(jù)；參加水處理要求等。特種設(shè)備平安監(jiān)察條例7綜合平安技術(shù)法規(guī)1955年7月經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)在勞動(dòng)部設(shè)立鍋爐平安檢查總局，開始對(duì)鍋爐、壓力容器、起重機(jī)械等特種設(shè)備進(jìn)行專門監(jiān)督管理，實(shí)行國家平安監(jiān)察。特種設(shè)備平安監(jiān)察機(jī)構(gòu)是為了保障特種設(shè)備平安而設(shè)立，特種設(shè)備平安技術(shù)監(jiān)察法規(guī)也是為了保障特種設(shè)備平安而制定的。1960年勞動(dòng)部制定了第一個(gè)特種設(shè)備平安監(jiān)察標(biāo)準(zhǔn)，即第一版的?蒸汽鍋爐平安監(jiān)察規(guī)程?。1979年，由于連續(xù)發(fā)生鍋爐壓力容器爆炸事故，國務(wù)院發(fā)出通報(bào)，并于當(dāng)年批轉(zhuǎn)當(dāng)時(shí)的國家勞動(dòng)總局報(bào)告，要求健全鍋爐壓力容器平安監(jiān)察機(jī)構(gòu)和加強(qiáng)平安監(jiān)察工作，建立國家檢測中心，同時(shí)開始平安監(jiān)察技術(shù)法規(guī)起草工作?壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－工業(yè)管道?。?壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－公用管道?、?壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－長輸管道?就是關(guān)于壓力管道根本平安要求和管理要求的綜合性安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。8壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－工業(yè)管道2002年11月國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局特種設(shè)備局下達(dá)?壓力管道平安技術(shù)監(jiān)察規(guī)程－工業(yè)管道?的起草任務(wù)書，2002年12月全國鍋容標(biāo)委管道分會(huì)在上海組織有關(guān)專家成立起草組。2004年6月形成規(guī)程草案。2007年11月形成征求意見稿并以質(zhì)檢特函〔2021〕4號(hào)文征求意見。根據(jù)征求意見形成送審稿。2021年4月特種設(shè)備局將送審稿提交國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備平安技術(shù)委員會(huì)審議，并形成報(bào)批稿。2021年5月8日國家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)公布。規(guī)程考慮了壓力管道平安技術(shù)的現(xiàn)狀和國家有關(guān)行政許可的要求，從材料、設(shè)計(jì)、安裝、使用維修改造定期檢驗(yàn)及平安保護(hù)裝置等方面提出壓力管道平安性能的根本要求，以到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)壓力管道監(jiān)管工作的目的。9壓力管道標(biāo)準(zhǔn)(工業(yè)管道)工業(yè)管道的涉及面廣，種類繁多，主要涉及電力、核電站、石油、化工、輸油、輸氣、市政工程、建筑、制冷、礦業(yè)等。從大類上可分為根底標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)、管道組成件標(biāo)準(zhǔn)、安裝和施工標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、在用標(biāo)準(zhǔn),包括GB50316-2000?工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、GB50264-97?工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、GB50185-93?工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)?、GB50184-93?工業(yè)金屬管道工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)?、HGJ8-87<化工管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>、GB50235-97?工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、GB50236-98?現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、SH3501-97?石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、SHJ502-86?鈦管道施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、化工部?化工企業(yè)壓力管道檢驗(yàn)規(guī)程?、中石化SHS01005-92?工業(yè)管道維護(hù)檢修規(guī)程?、電力部DL/T785-2001?火力發(fā)電廠中溫中壓管道〔管件〕平安技術(shù)導(dǎo)那么?等。由于長期以來各行業(yè)各部門管理上的條塊分割，缺乏系統(tǒng)性和配套性，沒有形成一個(gè)完善的工業(yè)管道標(biāo)準(zhǔn)體系。在壓力管道標(biāo)準(zhǔn)體系中，平安建造標(biāo)準(zhǔn)涉及壓力管道平安設(shè)計(jì)和建造的整個(gè)過程，起著重要的作用。由全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)壓力管道分技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)組織制定的工業(yè)管道領(lǐng)域的綜合性建造標(biāo)準(zhǔn)GB/T20801-2006?壓力管道標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)管道?已公布，但是，和長輸管道標(biāo)準(zhǔn)、公用管道標(biāo)準(zhǔn)一樣，動(dòng)力管道標(biāo)準(zhǔn)尚空缺，對(duì)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工的標(biāo)準(zhǔn)化以及平安運(yùn)行造成較大的困難，建議應(yīng)加強(qiáng)此類管道系統(tǒng)綜合性建造標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。10壓力管道標(biāo)準(zhǔn)〔公用管道〕我國公用管道屬于城鎮(zhèn)公用事業(yè)的一個(gè)重要組成局部。由于管理體制上的不同，以及我國公用事業(yè)開展的滯后，因此，在法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系及其技術(shù)內(nèi)容與興旺國家相比有很大差距。我國的公用管道標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，GB50028-93?城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、CJJ34-90?城市熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、CJJ28-89?城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、CJJ33-89?城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、CJJ51-92?城市燃?xì)夤芫W(wǎng)搶修和維護(hù)技術(shù)規(guī)程?燃?xì)夤艿纼H有國家標(biāo)準(zhǔn)GB50028?城鎮(zhèn)燃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ33?城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?等少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在關(guān)于公用管道的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、維修、改造、使用等7個(gè)環(huán)節(jié)上，標(biāo)準(zhǔn)極不標(biāo)準(zhǔn)，也不完善，多數(shù)環(huán)節(jié)缺少標(biāo)準(zhǔn)，如在管道的安裝、檢驗(yàn)、制造、使用等。同時(shí)，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝诓牧?、焊接、檢驗(yàn)、腐蝕防護(hù)專業(yè)領(lǐng)域方面根本無標(biāo)準(zhǔn)，根本引用石油等其他行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而在熱力管道方面，目前尚無國家標(biāo)準(zhǔn)。11壓力管道標(biāo)準(zhǔn)〔長輸管道〕國內(nèi)目前主要從設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、使用、維修、改造以及平安環(huán)境等8個(gè)方面建立基于完整性的長輸管道全過程的平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。長輸管道涉及的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分布在石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系中的設(shè)計(jì)、施工、管材、儲(chǔ)運(yùn)、平安、節(jié)能、海洋等多個(gè)專業(yè)中，目前包括GB50251-94?輸氣管道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、GB50253-94?輸油管道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、SY/T4006-90?埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、SY/T4006-90?埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?、SY/T4006-90?長輸管道陰極保護(hù)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、SY0401-98?輸油輸氣管道線路工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?、SY8186-96?石油天然氣管道平安規(guī)程?等。管道標(biāo)準(zhǔn)太過于零散，引用外來的較多，缺少關(guān)于管道安裝技術(shù)類的核心標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，現(xiàn)有的局部核心標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡快上升為國家標(biāo)準(zhǔn)，加快對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有效整合。同時(shí)，借鑒國際上興旺國家的管道完整性管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國油氣管線的特點(diǎn)(特有的破壞形式：打孔盜油等)，參照國外的標(biāo)準(zhǔn)體系，形成具有中國特色的長輸管道完整性標(biāo)準(zhǔn)體系。12國內(nèi)壓力管道行業(yè)存在的問題⑴一、壓力管道管件質(zhì)量低劣長期以來壓力管道管件(如法蘭、墊片、活接頭、管接頭三通、四通、大小頭、變徑管接頭堵頭、封頭、彎頭〔45°90°180°〕、彎管、螺紋短節(jié)、管子、膨脹節(jié)、閥門〔閘閥、截止閥、止回閥、球閥、旋塞閥、蝶閥和隔膜閥〕等)在制造過程中沒有強(qiáng)制性的監(jiān)督控制。大量偽劣產(chǎn)品進(jìn)入市場，給壓力管道平安長周期運(yùn)行埋下事故隱患。1、某煉油廠加氫裂化裝置管線中近萬件新購彎頭、大小頭、三通中竟有30%發(fā)現(xiàn)裂紋、硬度偏高、砂眼等缺陷；2、某化工廠丙烯管線竣工幾乎全部法蘭(包括未安裝的及倉庫中法蘭)都存在外表裂紋；3、某化工廠一條丙烯管線新安裝開車后，由于十多個(gè)彎頭開裂，不得不帶壓堵漏；4、國內(nèi)數(shù)十個(gè)廠家?guī)装僦怀隹诜ㄌm進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)存在很多問題〔有表面裂紋的、有材質(zhì)不合格的、有機(jī)械性能不合格的、有板材加工的、有鑄鋼件、有鍛鋼件、也有鑄鐵件〕，大約有一半以上的法蘭不符合產(chǎn)品技術(shù)文件的要求。13國內(nèi)壓力管道行業(yè)存在的問題(2)

二、壓力管道安裝質(zhì)量低劣1、幾乎每一條Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類管道都有超標(biāo)焊接缺陷〔裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等〕存在；2、安裝隨意性大，有些支吊架和管線走向不符合圖紙要求；3、有些閥門、支吊架等管件安裝位置不合理；4、有些防振器和抑振器形同虛設(shè)，使管道系統(tǒng)的振動(dòng)水平嚴(yán)重超標(biāo)。三、選材不當(dāng)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)先天缺乏1、如有的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)采用碳鋼管道長期輸送高溫介質(zhì)，這些都引起了管線在使用中的破壞。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，因材料、型號(hào)用錯(cuò)導(dǎo)致事故的例子多不可數(shù)；2、有的設(shè)計(jì)單位在煉油廠實(shí)際某方向位移達(dá)28mm的管線上，設(shè)計(jì)放置只允許15mm位移的膨脹節(jié)；3、有的設(shè)計(jì)單位在選擇管件材料許用應(yīng)力值時(shí)有過失，導(dǎo)致壓扁試驗(yàn)不合格。4、有的設(shè)計(jì)單位在布置管系時(shí)：a、管道的間距過小；b、多層布置時(shí)，將熱介質(zhì)管道布置在管架的下層，而將腐蝕性介質(zhì)管道布置在管架的上層；c、管系不平衡。14國內(nèi)壓力管道行業(yè)存在的問題(3)四、壓力管道使用中萌發(fā)的缺陷近年來由于我國原油變重、含硫、含氮和含酸值的增高加重了對(duì)設(shè)備的腐蝕。由于腐蝕造成裝置被迫停工，使國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)受到很大的損失。因此采油、油氣運(yùn)輸、煉油和深度加工過程中的腐蝕是個(gè)很大的問題。在原油加工過程中，石油本身對(duì)金屬設(shè)備并不腐蝕，但是石油中假設(shè)含有某些雜質(zhì)，如：硫的化合物、無機(jī)鹽類、環(huán)烷酸、氮的化合物等等，雖然含量很少，但危害卻很大，這是因?yàn)樗鼈冇行┍旧硎歉g性介質(zhì)，另一些也會(huì)在加工過程中轉(zhuǎn)化為腐蝕性介質(zhì)。此外在煉制過程中參加的氫、溶劑及酸堿等也會(huì)形成腐蝕介質(zhì)，加速材料裂化和腐蝕。1、腐蝕：①、常減壓裝置壓力管線的腐蝕;②、催化裂化裝置壓力管線管件的腐蝕；③、氣體脫硫裝置壓力管線管件的腐蝕；④、加氫裝置壓力管線管件的腐蝕；⑤、制氫裝置壓力管線管件的腐蝕；⑥、焦化裝置壓力管線管件的腐蝕；⑦、油品裝置壓力管線的腐蝕情況；⑧、主要化工裝置壓力管線管件的腐蝕〔乙烯裂解裝置、甲醇裝置、聚乙烯、聚丙烯裝置等〕。2、高溫運(yùn)行下材料損傷：①、珠光體球化；②、石墨化；③、蠕變損傷；④、蠕變脆化。熱壁加氫反響器接管管件介質(zhì)腐蝕、氫腐蝕、氫脆、回火脆化和蠕變脆化；加氫精制、加氫裂化及催化重整裝置中高溫高壓臨氫管線管件的高溫氫腐蝕；加氫脫硫裝置；別離器氣液混相流動(dòng)配管的氫腐蝕；甲醇裝置合成反響器如催化劑筐、分布管等管件的氫腐蝕；催化重整裝置出口管線的脫碳和石墨化損傷；15國內(nèi)壓力管道存在的問題(4)催化重整裝置反響器接管熱影響區(qū)的蠕變脆化開裂；制苯裝置氫苯混合氣體高溫管道的蠕變脆化損傷；加熱爐出口氫氣管道彎頭的氫腐蝕；鉑重整裝置管線管件的氫腐蝕；蒸汽管道高溫運(yùn)行由于珠光體球化引發(fā)的爆管事故。3、沖刷腐蝕：石化系統(tǒng)使用的壓力管道流動(dòng)介質(zhì)存在氣、油、水、固相〔固體顆?！车榷囗?xiàng)流體，在管線的上下彎頭、三通、T型接頭、大小頭、閥門、直管的入口或出口段部位將產(chǎn)生明顯的局部沖刷減薄。五、在用管道管理和檢驗(yàn)問題壓力管道的管理檢驗(yàn)問題很多，各企業(yè)對(duì)于壓力管道的管理遠(yuǎn)不如壓力容器的管理標(biāo)準(zhǔn)。由于過去沒有要求強(qiáng)制檢驗(yàn)，很多單位根本不檢驗(yàn)或是進(jìn)行一些象征性檢驗(yàn)工作，使壓力管道的管理和檢驗(yàn)工作流于形式。1、缺乏檢驗(yàn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)；〔2003年7月在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)那么〕2、各企業(yè)有關(guān)工業(yè)管道的臺(tái)帳、檔案差異較大，缺乏檢驗(yàn)的條件：①、線路不清，沒有適合的管線圖；②、工業(yè)壓力管道資料喪失，沒有材質(zhì)、規(guī)格、熱處理狀態(tài)等原始參數(shù)；3、缺乏專業(yè)檢驗(yàn)隊(duì)伍：過去這類檢驗(yàn)主要由操作人員巡檢和測厚。①、多年來沒有對(duì)工業(yè)壓力管道檢驗(yàn)單位實(shí)行嚴(yán)格的資格認(rèn)證制度缺乏有效的管理制度和管理細(xì)那么；②檢驗(yàn)檢測人員未經(jīng)統(tǒng)一的考核與認(rèn)可，水平參差不齊；16壓力管道破壞的主要原因〔長輸管道〕壓力管道在實(shí)際使用過程中，由于在設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行管理中存在各類問題，管道的破壞性事故時(shí)有發(fā)生。同時(shí)由于工作介質(zhì)往往有易燃易爆、腐蝕及劇毒的特點(diǎn)，因此給壓力管道的平安運(yùn)行帶來一定的威脅。1長輸管道〔1〕在歐美國家管線事故的原因中，外力損傷占第一位，其次是腐蝕。原蘇聯(lián)天然氣管道的事故原因主要是腐蝕、施工和管材質(zhì)量。我國管線事故原因主要是設(shè)備故障、腐蝕、施工和管材等原因，與原蘇聯(lián)的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較為接近，和歐美國家情況相差較大，其主要原因在于當(dāng)時(shí)在管材、制管工藝、制造和安裝水平比較落后。〔2〕近幾年，我國新建的西部油、氣管線由于所采用的設(shè)備、材料已接近國際水平，加之防腐、自動(dòng)化操作水平的提高，設(shè)備故障、腐蝕、誤操作等原因造成的事故比例將會(huì)降低。但由于西部大局部地區(qū)自然環(huán)境惡劣，災(zāi)害性地質(zhì)較嚴(yán)重，因此外力引起的第三方破壞造成的事故比例會(huì)高于東部管道，為此評(píng)價(jià)東、西部管線完整性時(shí)應(yīng)該視具體情況具體分析，區(qū)別對(duì)待。〔3〕對(duì)于老管線而言，事故率呈上升趨勢。輸氣管線發(fā)生事故的概率低于輸油管線?！?〕外力破壞通常是陸地管線事故的主要原因，對(duì)大直徑管道而言，管材和施工缺陷是最常見的管道事故原因。17壓力管道破壞的主要原因〔公用管道〕城市煤氣和天然氣管線破壞事故的原因主要是腐蝕、外力損傷、制造缺陷和材料損傷等。①、埋設(shè)在地下的鋼質(zhì)管道均有外防腐絕緣層，阻隔金屬管子與外界腐蝕因素的接觸。該防腐層一旦破壞，金屬管的外外表腐蝕就極為迅速，為了確保管道平安運(yùn)行，必須確保防腐層完好無損。防腐層在制作和施工過程中不可防止地會(huì)出現(xiàn)漏孔、缺陷和損傷，在埋地之后，受熱、水、氧、地中雜散電流、細(xì)菌等環(huán)境因素影響，會(huì)老化、龜裂、剝離、防腐效果急劇下降。②、盡管實(shí)踐說明對(duì)埋地管線采用涂料涂覆和陰極保護(hù)并用的防護(hù)效果最好，但在區(qū)域管網(wǎng)中推廣應(yīng)用陰極保護(hù)尚有一定難度。a、城市區(qū)域地下管線復(fù)雜，形狀各異，采用傳統(tǒng)陰極保護(hù)難以到達(dá)各部位同樣的標(biāo)準(zhǔn)。b、陰極保護(hù)電流對(duì)外部結(jié)構(gòu)的干擾問題，有時(shí)損壞了周圍有效范圍內(nèi)的眾多金屬設(shè)施。c、埋地管線并非完整一致，而是要和外部結(jié)構(gòu)發(fā)生多處短接，這種接觸結(jié)果不但提供不同金屬相接觸構(gòu)成的電偶腐蝕時(shí)機(jī)，而且為實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)帶來了更大困難，使輸出設(shè)備負(fù)荷加大。d、各種人為維修作業(yè)，常會(huì)出現(xiàn)將陰極保護(hù)系統(tǒng)損壞現(xiàn)象。③、城鎮(zhèn)埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)貫穿經(jīng)濟(jì)興旺和人口稠密地區(qū)，發(fā)生事故后果非常嚴(yán)重。1968年英國RadonPoint公寓由于天然氣泄漏，造成墻體和樓板連續(xù)倒塌。1970年格陵蘭Godthab地下室管網(wǎng)煤氣泄漏，建筑物全部倒塌。1975年8月英格蘭Mersey公寓、1972年美RichmansworthGroxdeyGreen和1973年法國Perpignan由于天然氣泄漏，造成房屋嚴(yán)重破壞。1993年徐州市銅山縣液化氣輸配站管網(wǎng)破裂，造成4人死亡，16人受重傷。1995年青海石油管理局西部煉廠天然氣泄漏，死3人，重傷4人。1995年濟(jì)南和平路煤氣管爆炸13人死亡，48人受傷；1996年春節(jié)前后，天津、青島、重慶、福州、哈爾濱等地相繼發(fā)生燃?xì)庵卸竞捅ㄊ鹿?，傷?0多人；2000年10月，合肥四里河小區(qū)燃?xì)夤芫W(wǎng)爆炸，死10人，整幢樓炸毀。城鎮(zhèn)埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)事故的發(fā)生，以及所帶來的重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，已嚴(yán)重地影響到社會(huì)穩(wěn)定和人民生命財(cái)產(chǎn)平安。18壓力管道破壞的主要原因〔3〕⑶工業(yè)管道國外有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料說明，工業(yè)管道的破壞性事故中，腐蝕破壞約占28．1％；疲勞破壞約占29．1％；蠕變破壞約占28．8％。可見腐蝕、疲勞、蠕變破壞是管道破壞的三大主要原因。將95年石化企業(yè)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類管道爆炸與嚴(yán)重?fù)p壞事故原因按圖1所示進(jìn)行了分類，

圖1工業(yè)管道的破壞原因很明顯腐蝕與沖蝕比例偏高，而管理不善原因較低，其中腐蝕減薄引起的占29.8％，材料以及制造質(zhì)量引起的占24.5％，因安裝原因引起的失效占26.7％。19壓力管道的主要失效形式1、壓力管道主要失效形式包括：①、因存在原始制造性缺陷和使用過程中新生缺陷引發(fā)的彈塑性斷裂失效模式；②、因環(huán)境或介質(zhì)影響造成由腐蝕引發(fā)的破壞失效模式；③、因高溫、高壓、臨氫、交變載荷環(huán)境造成材料累積損傷失效模式，如珠光體球化、石墨化、回火脆化、蠕變破壞、疲勞破壞、氫損傷等。壓力管道失效型式的分類〔1〕壓力管道失效型式的分類方法有很多種。按破壞時(shí)宏觀變形量的大小可分為韌性破壞(延性破壞)和脆性破壞兩大類。①韌性破壞：韌性破壞是管道在壓力的作用下管壁上產(chǎn)生的應(yīng)力到達(dá)材料的強(qiáng)度極限，因而發(fā)生斷裂的一種破壞型式。它通常包括材料變形過程的彈性變形、彈塑性變形和斷裂的三個(gè)階段。韌性破壞是一種因強(qiáng)度缺乏而發(fā)生的破壞。如果管道不是由于存在明顯的缺陷和明顯脆化，而是由于超壓導(dǎo)致破壞時(shí)，都屬于韌性破壞。②脆性破壞：脆性破壞是指管道破壞時(shí)沒有發(fā)生宏觀變形，破壞時(shí)的管壁應(yīng)力也遠(yuǎn)未到達(dá)材料的強(qiáng)度極限，有的甚至還低于屈服極限。脆性破壞往往在一瞬間發(fā)生，并以極快的速度擴(kuò)展。這種破壞現(xiàn)象和脆性材料的破壞很相似，故稱為脆性破壞。又因?yàn)樗窃谳^低的應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生的，故也叫做低應(yīng)力破壞。脆性破壞的根本原因是材料的脆性和存在嚴(yán)重缺陷。此外，加載的速度、剩余應(yīng)力、結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中等都會(huì)加速脆斷破壞的發(fā)生?！?〕此外按破壞時(shí)材料的微觀(顯微)斷裂機(jī)制分類，也可以分為韌窩斷裂、解理斷裂、沿晶脆性斷裂和疲勞斷裂等。但實(shí)際工作中，往往采用一種習(xí)慣的混合分類方法，即以宏觀分類法為主，再結(jié)合一些斷裂特征。通常分為：制造時(shí)產(chǎn)生的原始缺陷破壞、腐蝕沖刷破壞、疲勞破壞、材料損傷和其他形式破壞。20無損檢測技術(shù)的開展階段第一階段稱為無損探傷(NDI)。其主要作用就是在不損傷材料和設(shè)備產(chǎn)品的前提下，檢出內(nèi)、外部缺陷，以滿足設(shè)備工程設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，這是無損檢測技術(shù)開展的初級(jí)階段，其主要特征是以質(zhì)量控制為中心。質(zhì)量控制原那么是利用無損檢測對(duì)設(shè)備產(chǎn)品的制造安裝質(zhì)量進(jìn)行控制的一種平安評(píng)定原那么。通常認(rèn)為超聲檢測的質(zhì)量控制參數(shù)為：①回波波幅的高度；②缺陷的長度③單位長度、單位面積或單位體積上的缺陷個(gè)數(shù)。射線檢測的質(zhì)量控制參數(shù)為：①缺陷長度；②缺陷性質(zhì)；③單位長度上的缺陷個(gè)數(shù)；④單位面積上缺陷個(gè)數(shù)。因?yàn)槠淇煽啃匀Q于控制門檻值有充分的平安裕度，所以在真實(shí)缺陷與評(píng)定等級(jí)之間允許有一定的偏差。目前國際上根本上以質(zhì)量控制為核心內(nèi)容。第二階段稱為無損檢測(NDT)。對(duì)于工業(yè)興旺國家來說，該階段始于上個(gè)世紀(jì)70年代，其任務(wù)不僅是檢測設(shè)備產(chǎn)品的內(nèi)外部缺陷，而且測定材料和焊縫的組織結(jié)構(gòu)，如晶粒度、石墨形態(tài)、金相組織、硬度和剩余應(yīng)力水平；同時(shí)還測定各種過工藝參數(shù)諸如溫度、壓力、粘度和密度等。這時(shí)的無損檢測技術(shù)表現(xiàn)為系統(tǒng)性質(zhì)量控制概念，遠(yuǎn)比第一階段具有更為豐富的內(nèi)涵。第三階段稱為無損評(píng)價(jià)(NDE)。由于設(shè)計(jì)水平的不斷提高，斷裂力學(xué)等學(xué)科技術(shù)的開展和推廣，以及極限設(shè)計(jì)壽命思想的進(jìn)步和實(shí)用化，因此要求無損檢測技術(shù)不僅能檢出危險(xiǎn)缺陷，而且要對(duì)缺陷進(jìn)行定性，并測定其自身高度(通常指壁厚方向的尺寸)，以便采用斷裂力學(xué)對(duì)帶缺陷設(shè)備的平安性和使用壽命進(jìn)行評(píng)價(jià)。無損評(píng)價(jià)的核心是合于使用原那么，是確保沒有危害性缺陷從而保證設(shè)備產(chǎn)品平安運(yùn)行一種平安評(píng)定原那么，其主要檢測參數(shù)為缺陷自身高度、缺陷性質(zhì)、缺陷位置以及缺陷密集程度等。21壓力管道無損檢測可靠性通常壓力容器的破壞主要取決于三個(gè)根本要素：應(yīng)力水平〔設(shè)計(jì)、制造不合理〕，材料性能和缺陷危害程度。壓力容器無損檢測是在應(yīng)力分析和材料性能評(píng)價(jià)的前提下，確定原材料(鋼板、復(fù)合鋼板、鍛件、鋼管等)、焊縫和熱影響區(qū)中是否存在缺陷、缺陷當(dāng)量、缺陷性質(zhì)和危害程度，以保證壓力容器平安運(yùn)行的一種手段。從這個(gè)意義說，壓力容器無損檢測可靠性也就是壓力容器平安可靠性的一個(gè)關(guān)鍵性組成局部。過去人們常以“能檢出的最小缺陷尺寸〞來衡量檢出缺陷的能力，并以此作為評(píng)價(jià)無損檢測可靠性的重要參數(shù)。這實(shí)際上是一種誤解，因?yàn)樵摂?shù)據(jù)既無法保證但凡大于該尺寸的缺陷一定能被檢出來，也不能保證檢測出的就一定是缺陷，同時(shí)也無法反映出缺陷的準(zhǔn)確當(dāng)量和檢測誤差。就本質(zhì)而言，無損檢測可靠性有兩個(gè)含義：一是指不漏掉危險(xiǎn)性缺陷的幾率，即缺陷的檢出率；二是指檢出結(jié)果的真實(shí)性，即對(duì)缺陷定性定量結(jié)果的可信賴性。無損檢測技術(shù)涉及到多方面的因素，如檢測人員的技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)和心理狀況；檢測儀器設(shè)備的水平和完好程度；各種檢測方法的特點(diǎn)和檢測方案的適用性；工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和材料特性；制造工藝和缺陷本身的特點(diǎn)等等。也就是說同一缺陷在重復(fù)檢驗(yàn)時(shí)，如果影響因素不同，檢測結(jié)果將并不總是一個(gè)固定的參數(shù)，而可能變化很大。這種不確定因素是無損檢測的固有特征，對(duì)無損檢測的可靠性具有很大的影響。22壓力管道無損檢測概述無損檢測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)部及外表的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。是指對(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手段。常用的無損檢測方法有射線檢測〔簡稱RT〕、超聲波檢測〔簡稱UT〕、磁粉檢測〔簡稱MT〕和滲透檢測〔簡稱PT〕，稱為四大常規(guī)檢測方法。這四種方法是承壓類特種設(shè)備制造質(zhì)量檢測和在用檢測最常用的無損檢測方法。其中RT和UT主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，MT和PT主要用于探測試件外表缺陷。其他用于承壓類特種設(shè)備的無損檢測方法有渦流檢測〔簡稱ET〕、聲發(fā)射檢測〔簡稱AE〕等。23壓力管道射線檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、γ射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無損檢測，其中X射線和γ射線常應(yīng)用于承壓設(shè)備焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測，而中子射線僅用于一些特殊場合。射線檢測是工業(yè)無損檢測的一個(gè)重要專業(yè)門類。最主要的應(yīng)用是探測試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷〔探傷〕。壓力管道射線檢測特點(diǎn)①.檢測結(jié)果有直接記錄——底片。由于底片上記錄的信息十分豐富，且可以長期保存，從而使射線照相法成為各種無損檢測方法中記錄最真實(shí)、最直觀、最全面、可追蹤性最好的檢測方法。②可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確各種無損檢測方法中，射線照相對(duì)缺陷定性是最準(zhǔn)的。在定量方面，對(duì)體積型缺陷〔氣孔、夾渣類〕的長度、寬度尺寸確實(shí)定也很準(zhǔn)，其誤差大致在零點(diǎn)幾毫米。③體積型缺陷檢出率很高。而面積型缺陷檢出率受到多種因素影響。體積型缺陷是指氣孔、夾渣類缺陷。射線照相大致可以檢出直徑在試件厚度1%以上的體積型缺陷。面積型缺陷是指裂紋、未熔合類缺陷，其檢出率的影響因素包括缺陷形態(tài)尺寸、透照厚度、透照角度、透照幾何條件、源和膠片種類、像質(zhì)計(jì)靈敏度等，所以一般來說裂紋檢出率較低。

24壓力管道射線檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕④.適宜檢測較薄的工件而不適宜較厚的工件。檢測厚工件需要高能量的射線探傷設(shè)備。300kV便攜式X射線機(jī)透照厚度一般小于40mm，420kV移動(dòng)式X射線機(jī)和Irl92γ射線機(jī)透照厚度均小于100mm，對(duì)厚度大于100rain的工件照相需使用加速器或C060，因此是比較困難的。此外，板厚增大，射線照相絕對(duì)靈敏度是下降的，也就是說對(duì)厚工件采用射線照相，小尺寸缺陷以及一些面積型缺陷漏檢的可能性增大。⑤適宜檢測對(duì)接焊縫。檢測角焊縫效果較差，不適宜檢測板材、棒材、鍛件。用射線檢測角焊縫時(shí)，透照布置比較困難，且攝得底片的黑度變化大，成像質(zhì)量不夠好；板材、鍛件中的大局部缺陷通常與射線束垂直，因此射線照相無法檢出。⑥.有些試件結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場條件不適合射線照相。由于是穿透法檢測，因此結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場條件有時(shí)會(huì)限制檢測的進(jìn)行。例如，有內(nèi)件的鍋爐或容器，有厚保溫層的鍋爐、容器或管道，內(nèi)部液態(tài)或固態(tài)介質(zhì)未排空的容器等均無法檢測。采用雙壁單影法透照，雖然可以不進(jìn)入容器內(nèi)部，但只適用于直徑較小的管道，對(duì)直徑較大的管道，雙壁單影法透照很難實(shí)施。此外如焦距太短，那么底片清晰度會(huì)很差。⑦對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸〔高度〕確實(shí)定比較困難。缺陷高度可通過黑度比照的方法作出判斷，但精確度不高，尤其影像細(xì)小的裂紋類缺陷。⑧檢測本錢高。與其他無損檢測方法相比，射線照相的材料和人工本錢很高。⑨.射線照相檢測速度慢。一般情況下定向X射線機(jī)一次透照長度不超過300mm，拍一張片子需10min，γ射線源的曝光時(shí)間一般更長。但特殊場合那么另當(dāng)別論，⑩.射線對(duì)人體有傷害。射線會(huì)對(duì)人體組織造成多種損傷，因此對(duì)工作人員劑量當(dāng)量規(guī)定了限值。要求在保證完成射線探傷任務(wù)的同時(shí)，接受的劑量當(dāng)量不超過限值。25壓力管道射線檢測技術(shù)(工藝特點(diǎn))壓力管道尤其是工業(yè)管道大量采用薄壁小徑管，其施工主要采用氬弧焊打底，手工焊蓋面的單面焊接。長期以來小徑管對(duì)接焊縫主要采用射線透照檢測，但也存在不少問題：①、由于壓力管道透照截面厚度變化大，寬容度很難保證，透照一次不能實(shí)現(xiàn)焊縫全長的100%檢測;②、假設(shè)要滿足壓力管道裂紋檢測要求，那么底片透照數(shù)量很難滿足要求；③、同時(shí)射線透照大量采用Ir192射線源和Ⅲ型片，底片質(zhì)量和清晰度都比較差。JB/T4730?承壓設(shè)備無損檢測?對(duì)壓力管道射線檢測作了局部改進(jìn)：①、增加了工業(yè)射線膠片系統(tǒng)分類的內(nèi)容，將膠片分為T1、T2、T3、T4四類。增加附錄A〔資料性附錄〕，對(duì)膠片系統(tǒng)的特性指標(biāo)提出了要求，對(duì)國內(nèi)使用的膠片質(zhì)量進(jìn)行有效的控制；對(duì)薄壁壓力管道推薦采用Se-75射線源以及T2或T1膠片，提高了射線透照質(zhì)量。②、對(duì)100mm＜Do≤400mm的環(huán)向?qū)雍附咏宇^〔包括曲率相同曲面焊接接頭〕,A級(jí)、AB級(jí)允許采用K≤1.2。降低了K值要求，減少底片數(shù)量。③、小徑管環(huán)向?qū)雍附咏宇^的透照布置。小徑管采用雙壁雙影透照布置，當(dāng)同時(shí)滿足以下兩條件時(shí)應(yīng)采用傾斜透照方式橢圓成像：T〔壁厚〕≤8mm；g〔焊縫寬度〕≤Do/4橢圓成像時(shí)，應(yīng)控制影像的開口寬度〔上下焊縫投影最大間距〕在1倍焊縫寬度左右。不滿足上述條件或橢圓成像有困難時(shí)可采用垂直透照方式重疊成像。④、小徑管可選用通用線型像質(zhì)計(jì)或附錄F〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕規(guī)定的專用〔等徑金屬絲〕像質(zhì)計(jì)，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計(jì)應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法放置時(shí)，可將像質(zhì)計(jì)置于膠片側(cè)。26壓力管道射線檢測技術(shù)(工藝特點(diǎn))⑤、小徑管環(huán)向?qū)咏宇^的透照次數(shù)小徑管環(huán)向?qū)雍附咏宇^100%檢測的透照次數(shù)：采用傾斜透照橢圓成像時(shí)，當(dāng)T/Do≤0.12時(shí),相隔90°透照2次。當(dāng)T/Do＞0.12時(shí),相隔120°或60°透照3次。垂直透照重疊成像時(shí)，一般應(yīng)相隔120°或60°透照3次。由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行屢次透照時(shí)，可采用橢圓成像或重疊成像方式透照一次。鑒于透照一次不能實(shí)現(xiàn)焊縫全長的100%檢測，此時(shí)應(yīng)采取有效措施擴(kuò)大缺陷可檢出范圍，并保證底片評(píng)定范圍內(nèi)黑度和靈敏度滿足要求。⑥、底片評(píng)定范圍內(nèi)的黑度D應(yīng)符合以下規(guī)定:A級(jí)：1.5≤D≤4.0；AB級(jí)2.0≤D≤4.0；B級(jí)：2.3≤D≤4.0。用X射線透照小徑管或其他截面厚度變化大的工件時(shí)，AB級(jí)最低黑度允許降至1.5；B級(jí)最低黑度可降至2.0。⑦、小徑管可選用通用線型像質(zhì)計(jì)或附錄F〔標(biāo)準(zhǔn)性附錄〕規(guī)定的專用〔等徑金屬絲〕像質(zhì)計(jì)，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計(jì)應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法放置在源側(cè)時(shí)，可將像質(zhì)計(jì)置于膠片側(cè)。⑧、對(duì)截面厚度變化大的壓力管道，在保證靈敏度要求的前提下，允許采用較高的Ｘ射線管電壓。但有一定壓力范圍的限制。⑨、不加墊板單面焊的未焊透缺陷和根部內(nèi)凹和根部咬邊分級(jí)評(píng)定。管外徑Do＞100mm管子未焊透和根部內(nèi)凹和根部咬邊深度可采用比照試塊〔Ⅱ型〕進(jìn)行測定。管外徑Do≤100mm小徑管上述深度可采用小徑管專用比照試塊(ⅠA或ⅠB型)進(jìn)行測定,27壓力管道射線檢測〔外表要求〕射線檢測前，焊接接頭的外表應(yīng)經(jīng)外觀檢測并合格。外表的不規(guī)那么狀態(tài)在底片上的影像不得掩蓋或干擾缺陷影像，否那么應(yīng)對(duì)外表作適當(dāng)修整。其主要理由如下①、焊縫的外表缺陷〔如咬邊、凹坑、溝槽等〕將直接反映在底片上，往往掩蓋了焊縫內(nèi)的缺陷，使之漏檢；或是形成偽缺陷，給缺陷的評(píng)定、分級(jí)和返修帶來很大困難。如曾在某廠就發(fā)現(xiàn)過好幾起類似的現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)在底片上某丁字縫發(fā)現(xiàn)一條黑色影象，很象裂紋，經(jīng)兩次返修后缺陷仍然存在，經(jīng)實(shí)地檢查，發(fā)現(xiàn)原來是丁字口上一道很細(xì)的溝槽。我們認(rèn)為假設(shè)在射線檢測前先進(jìn)行較細(xì)致的外觀檢查，這類情況的產(chǎn)生就會(huì)大大減少。②、焊縫余高對(duì)焊縫缺陷的檢出有一定的影響，余高越高，對(duì)底片的寬容度要求愈高，缺陷檢出那么比較困難，因此，焊縫余高應(yīng)盡可能減小，并控制在一定的尺寸范圍內(nèi)。綜上所述，焊縫外表質(zhì)量與底片的有效性、可靠性及缺陷檢出靈敏度有很大關(guān)系，必須給予高度的重視。28壓力管道射線檢測〔裂紋檢測〕任何無損檢測方法都十分重視裂紋的檢出率，射線檢測也不例外。為保證裂紋的檢出效果，通常在射線照相檢測標(biāo)準(zhǔn)中都作出了一些技術(shù)方面的直接或間接的規(guī)定，目前世界各國標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此可以概括為三種類型：①、直接對(duì)裂紋檢驗(yàn)角進(jìn)行規(guī)定：美國軍標(biāo)規(guī)定檢驗(yàn)裂紋，只有當(dāng)工件處于射線束10°圓錐角之內(nèi)區(qū)域才是有效的。即意味著為保證裂紋檢出，照射角應(yīng)不大于10°。②、規(guī)定透照厚度比K值進(jìn)行間接控制：JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)和德國標(biāo)準(zhǔn)等沒有直接規(guī)定裂紋檢驗(yàn)。但由于規(guī)定了K值，實(shí)際上也就規(guī)定了有效透照區(qū)，間接控制允許的射線照射角。③、直接規(guī)定有效透照區(qū)長度進(jìn)行間接控制：JIS標(biāo)準(zhǔn)主要采用這種方式，標(biāo)準(zhǔn)直接規(guī)定有效透照區(qū)長度L3與焦距L1之間的關(guān)系，間接控制了射線檢驗(yàn)角，從而保證裂紋檢出。上述三種類型實(shí)際上是以不同方式限制了允許采用的射線照射角，即射線束與裂紋開裂面之間的角度。一般認(rèn)為射線束與裂紋開裂面之間的角度小于9.5°，裂紋檢出率在70%以上；角度大于9.5°～15°，裂紋檢出率在50%左右；角度大于15°，裂紋檢出率急劇下降。但必須注意的是，這些限制都假設(shè)裂紋面處在與工件外表垂直的方向，而實(shí)際的裂紋可能要復(fù)雜得多，其檢驗(yàn)的掌握也更困難。29壓力管道射線檢測〔檢測靈敏度〕射線照相靈敏度一般由三個(gè)因素所控制，即比照度、不清晰度和顆粒度。比照度描述的是細(xì)節(jié)影象與背景影象的黑度差，對(duì)缺陷而言那么是缺陷影象與背景影象黑度差，它直接決定缺陷影象的可識(shí)別度。不清晰度那么描述影象邊界的擴(kuò)展程度，影響缺陷影象可識(shí)別度，尤其對(duì)于細(xì)長缺陷影響更大。顆粒度是影象黑度分布不均勻視覺印象，由形成影象銀團(tuán)隨機(jī)分布產(chǎn)生，直接對(duì)應(yīng)于信噪比，顆粒度越細(xì)，靈敏度愈高。一般來說采用γ射線透照所獲得的固有不清晰度要比采用X射線大得多。不清晰度數(shù)值小，檢出細(xì)長缺陷能力強(qiáng)；不清晰度數(shù)值大，那么檢出能力低。目前國內(nèi)用來控制射線檢測靈敏度的線型象質(zhì)計(jì)對(duì)比照度變化敏感，而對(duì)不清晰度和透照焦距的變化不敏感。也就是說現(xiàn)行象質(zhì)計(jì)不能有效地控制不清晰度的變化。因此，為了能保證獲得較好的不清晰度值，到達(dá)較高實(shí)際檢測靈敏度，對(duì)鋼制或有色金屬制承壓設(shè)備盡量采用X射線源進(jìn)行射線檢測。此外當(dāng)不得不采用γ射線源進(jìn)行射線透照檢測時(shí)，采用低噪聲、高梯度噪聲比和高分辨率的膠片可作為實(shí)際檢測靈敏度的一種彌補(bǔ)。尤其對(duì)于σb≥540MPa的高強(qiáng)度材料焊接接頭，由于缺口敏感性比較高，產(chǎn)生細(xì)長型冷、熱、再熱和應(yīng)力腐蝕裂紋的趨勢比較明顯，為了保障平安，必須強(qiáng)制性采用高分辨率的膠片。30壓力管道射線檢測〔象質(zhì)計(jì)〕目前，世界上通用的象質(zhì)計(jì)主要有五類：單絲式線型象質(zhì)計(jì)、雙絲式線型象質(zhì)計(jì)、平板式孔型象質(zhì)計(jì)、階梯板式孔型象質(zhì)計(jì)和槽型象質(zhì)計(jì)。JB4730標(biāo)準(zhǔn)主要采用單絲式線型象質(zhì)計(jì)，利用可識(shí)別的最細(xì)絲徑d來計(jì)算相對(duì)靈敏度。單絲式象質(zhì)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、使用可靠等優(yōu)點(diǎn)，能準(zhǔn)確地測定比照度的變化情況。但也具有一定的局限性：①、對(duì)底片上能識(shí)別的最細(xì)鋼絲確實(shí)定，沒有一個(gè)定量的規(guī)定，因此存在一定的人為主觀性；②、象質(zhì)計(jì)指示值與裂紋類危險(xiǎn)性缺陷檢出率對(duì)應(yīng)性較差；③、對(duì)影響不清晰度參數(shù)的變化不敏感；④、當(dāng)透照焦距和射線能量發(fā)生變化時(shí)，象質(zhì)計(jì)靈敏度和實(shí)際缺陷檢出率的變化不相一致。從上世紀(jì)60年代以來，許多研究者致力研究開發(fā)新型象質(zhì)計(jì)。隨著科技的開展，能更準(zhǔn)確地控制射線檢測靈敏度的象質(zhì)計(jì)必然會(huì)在不久的將來問世，并在標(biāo)準(zhǔn)中得到反映。31壓力管道射線檢測(象質(zhì)計(jì)材料)通常被透照設(shè)備的材料應(yīng)與線型象質(zhì)計(jì)的材料相一致，才能取得較好的檢測效果。但由于目前鍋爐、壓力容器及壓力管道用材比較復(fù)雜，新鋼種和有色金屬材料〔如鈦、鋁、銅、鎳及鎳合金、鋯等〕不斷涌現(xiàn)，給線型象質(zhì)計(jì)實(shí)際使用帶來很大困難。代用〔高帶低，不能低代高〕。當(dāng)某種材料的象質(zhì)計(jì)用來檢測其它材料的焊縫時(shí)，如不能確定是否適宜，可采用下述方法進(jìn)行判定：取兩塊與被檢設(shè)備厚度大體相當(dāng)?shù)脑噳K〔一塊與被透照設(shè)備的材料相一致，另一塊與象質(zhì)計(jì)材料相一致〕，將其在同一張膠片上，以產(chǎn)品射線照相的合適能量級(jí)別進(jìn)行一次曝光照相，底片上兩種材料的黑度范圍(一般地說指黑度比較均勻的試塊中間部位)應(yīng)在1．5～4．0之間，如果被透照設(shè)備的材料黑度和制作象質(zhì)計(jì)材料黑度的比值在1～0．87之間，那么被透照設(shè)備材料可以采用該種材料制作的象質(zhì)計(jì)進(jìn)行射線照相檢測。32壓力管道射線檢測〔焊縫質(zhì)量級(jí)別〕鋼焊縫質(zhì)量級(jí)別確實(shí)定與承壓設(shè)備所承受載荷的性質(zhì)、大小、溫度、介質(zhì)以及環(huán)境條件有關(guān)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，除低應(yīng)力脆斷這種特殊情況外，一般由靜載荷引起的焊縫強(qiáng)度降低遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沖擊和往復(fù)動(dòng)載荷引起的焊縫疲勞強(qiáng)度降低。因此JB/T4730中鋼焊縫射線檢測質(zhì)量級(jí)別主要是根據(jù)由缺陷引起的疲勞強(qiáng)度降低程度來確定的，共分為四級(jí)。Ⅰ級(jí)焊縫：對(duì)疲勞強(qiáng)度要求很高的焊縫。通常是指核能、超高壓或工作介質(zhì)為劇毒物質(zhì)的設(shè)備焊縫，以及承受很大靜載荷、動(dòng)載荷和交變載荷的焊縫、特別是在循環(huán)不對(duì)稱交變載荷作用下的焊縫。由于這類焊縫對(duì)疲勞強(qiáng)度要求相當(dāng)高，因此一般應(yīng)采用較高的質(zhì)量等級(jí)〔即Ⅰ級(jí)〕。由于余高的存在將使疲勞強(qiáng)度顯著降低，所以Ⅰ級(jí)焊縫通常不保存余高。Ⅱ級(jí)焊縫：對(duì)疲勞強(qiáng)度有一定要求的容器焊縫，即高壓或工作介質(zhì)為有害氣體焊縫、以及承受較大動(dòng)、靜載荷或有限循環(huán)次數(shù)交變載荷的焊縫。一般保存焊縫余高。Ⅲ級(jí)焊縫：根本上不考慮疲勞強(qiáng)度的焊縫，主要包括低壓或工作介質(zhì)為無害氣體的焊縫，以及只承受靜載荷的焊縫。Ⅳ級(jí)焊縫：不合格的焊縫。33壓力管道射線檢測〔深孔缺陷分級(jí)〕深孔缺陷〔針孔缺陷〕是承壓設(shè)備焊接接頭的一種危害性潛在缺陷，一旦出現(xiàn)問題將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性事故，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大威脅。因此壓力容器的有關(guān)射線檢測對(duì)此都給予充分重視。但由于對(duì)深孔缺陷的判斷缺乏明確的判據(jù)和門檻值，所以在94標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此沒有明確的規(guī)定。JB/T4730考慮到各方面的因素，規(guī)定：對(duì)致密性要求高的焊接接頭,經(jīng)合同各方商定,可將圓形缺陷黑度作為評(píng)級(jí)依據(jù)。黑度大的圓形缺陷定義為深孔缺陷,當(dāng)焊接接頭存在深孔缺陷時(shí)，接頭質(zhì)量評(píng)為Ⅳ級(jí)。多層包扎、熱套承壓設(shè)備內(nèi)筒縱、環(huán)焊縫射線檢測〔6mm〕34壓力管道射線檢測〔缺陷尺寸確定〕一般來說，除非透照檢測很厚的工件之外，缺陷在膠片上投影產(chǎn)生的線性放大很少大于5%，所以，評(píng)定缺陷長度時(shí)，可直接以底片上的投影長度作為測定依據(jù)。當(dāng)缺陷長度方向與膠片方向有明顯夾角時(shí)，評(píng)片可按經(jīng)驗(yàn)對(duì)缺陷投影長度乘上一個(gè)修正系數(shù)來確定缺陷長度。但這種情況不多，通常也易于識(shí)別。缺陷在底片上的影象寬度通常是由缺陷的投影寬度加上總的影象不清晰度構(gòu)成的。除非考慮到寬度很窄的缺陷、或固有不清晰度較大的高能射線或γ射線檢測應(yīng)進(jìn)行修正外。在其他情況下，底片上測出的影象投影寬度通常就作為缺陷的寬度來考慮。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，如果壓力管道焊縫部位寬度小于圓形缺陷評(píng)定區(qū)的寬度，那么此時(shí)圓形缺陷評(píng)定區(qū)的寬度可以取實(shí)際焊縫寬度進(jìn)行評(píng)定。35壓力管道射線檢測〔檢測質(zhì)量控制〕根據(jù)目前國內(nèi)對(duì)壓力管道環(huán)焊縫射線檢測質(zhì)量的控制，應(yīng)該說并不能完全保證壓力管道的焊接施工質(zhì)量〔從拍片數(shù)量，射線源、底片的不清晰度等角度考慮〕，壓力管道的制造安裝質(zhì)量實(shí)際在很大程度上是通過嚴(yán)格工藝紀(jì)律進(jìn)行保證的，國外工業(yè)先進(jìn)國家也根本采用這種形式，因此目前國家質(zhì)檢總局推行的對(duì)壓力管道強(qiáng)制性監(jiān)督檢驗(yàn)制度具有比較重要的現(xiàn)實(shí)意義〔多年來竣工資料和定期檢驗(yàn)情況明顯不符〕。此外，對(duì)于厚壁壓力管道可以Co60源進(jìn)行檢測，但效果不佳。采用康普頓散射成象技術(shù)：該技術(shù)類似于脈沖反射超聲成象，將射線源與膠片置于同一側(cè)，適于檢測厚壁封閉壓力管道，影象質(zhì)量高，防護(hù)簡便但需指出的是射線檢測無法或很難進(jìn)行缺陷定量〔缺陷自身高度測定〕。

36壓力管道超聲檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕超聲波檢測主要用于探測試件內(nèi)部缺陷，它的應(yīng)用十分廣泛。所謂超聲波是指超過人耳聽覺，頻率大于20kHz的聲波。用于檢測的超聲波，頻率為0.4～25MHz，其中用得最多的是1～5MHz。超聲波探傷方法很多，通常有穿透法、脈沖反射法、串列法等。但目前用得最多的是脈沖反射法。超聲信號(hào)顯示方面，目前用得最多而且較為成熟的是A型顯示。其主要特點(diǎn)如下：①面積型缺陷檢出率較高，而體積型缺陷的檢出率較低從理論上說，反射超聲波的缺陷面積越大，回波越高，越容易檢出。②.適合檢測厚度較大的工件，不適合檢測較薄的工件。超聲波對(duì)鋼有足夠的穿透能力，檢測直徑達(dá)幾米的鍛件，厚度達(dá)上百毫米的焊縫并不太困難。另外，對(duì)厚度大的工件檢測，外表回波與缺陷波容易區(qū)分。但對(duì)較薄的工件，例如厚度小于8mm的焊縫和6mm的板材，進(jìn)行超聲波檢測檢測那么存在困難。薄焊縫檢測困難是因?yàn)樯舷卤砻嫘螤罨夭ㄈ菀着c缺陷波混淆，難以識(shí)別；薄板材檢測困難除了外表回波容易與缺陷波混淆的問題外，還因?yàn)槌暡ㄌ絺嬖诿^(qū)以及脈沖寬度影響縱向分辨率。③應(yīng)用范圍廣，可用于各種試件超聲波探傷應(yīng)用范圍包括對(duì)接焊縫、角焊縫、T形焊縫、板材、管材、棒材、鍛件，以及復(fù)合材料等。但與對(duì)接焊縫檢測相比，角焊縫、T形焊縫檢測工藝相對(duì)不成熟，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也不夠完善。④檢測本錢低、速度快，儀器體積小重量輕，現(xiàn)場使用較方便。正常情況下，1名檢測人員1天能檢測數(shù)十米焊縫，檢測結(jié)果當(dāng)場就能得到。37壓力管道超聲檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕⑤無法得到缺陷直觀圖像。定性困難。定量精度不高。超聲波探傷是通過觀察脈沖回波來獲得缺陷信息的。缺陷位置根據(jù)回波位置來確定，對(duì)小缺陷〔一般10mm以下〕可直接用波高測量大小，所的結(jié)果稱為當(dāng)量尺寸；對(duì)大缺陷，需要移動(dòng)探頭進(jìn)行測量，所的結(jié)果稱指示長度或指示面積。由于無法得到缺陷圖像，缺陷的形狀、外表狀態(tài)等特征也很難獲得，因此判定缺陷性質(zhì)是困難的。在定量方面，所謂缺陷當(dāng)量尺寸、指示長度或指示面積與實(shí)際缺陷尺寸都有誤差，因?yàn)椴ǜ咦兓芎芏嘁蛩赜绊?。超聲波?duì)缺陷定量的尺寸與實(shí)際缺陷尺寸誤差兒毫米甚至更大，一般認(rèn)為是正常的。⑥.檢測結(jié)果無直接見證記錄。由于不能像射線照相那樣留下直接見證記錄，超聲波檢測結(jié)果的真實(shí)性、直觀性、全面性和可追蹤性都比不上射線照相。⑦.材質(zhì)、晶粒度對(duì)探傷有影響。晶粒粗大的材料，例如鑄鋼、奧氏體不銹鋼焊縫，未經(jīng)正火處理的電渣焊焊縫等，一般認(rèn)為不宜用超聲波進(jìn)行探傷。這是因?yàn)榇执缶Я５木Ы鐣?huì)反射聲波，在屏幕上出現(xiàn)大量“草狀回波〞，容易與缺陷波混淆，因而影響檢測可靠性。⑧.工件不規(guī)那么的外形和一些結(jié)構(gòu)會(huì)影響檢測。例如，臺(tái)、槽、孔較多的鍛件，不等厚削薄的焊縫，管板與筒體的對(duì)接焊縫，直邊較短的封頭與簡體連接的環(huán)焊縫，高頸法蘭與管子對(duì)接焊縫等，會(huì)使檢測變得困難?？赏ㄟ^增加掃查面，或采用兩種角度探頭，或把焊縫磨平后檢測等方法來解決。不等厚削薄的焊縫或類似結(jié)構(gòu)可通過改變掃查面，或采用計(jì)算法選擇適宜角度探頭和對(duì)缺陷定位等方法來解決。⑨.不平或粗糙的外表會(huì)影響耦合和掃查。從而影響檢測精度和可靠性38壓力管道管件超聲檢測技術(shù)鋼管的檢測主要針對(duì)縱向缺陷，鋼管的檢測可選用液浸法或接觸法檢測。鋼管縱向缺陷檢測試塊的尺寸、V形槽和位置應(yīng)符合以下圖的規(guī)定。橫向缺陷的檢測由合同雙方協(xié)商解決。鋼管橫向缺陷檢測試塊的尺寸、V形槽和位置應(yīng)符合以下圖的規(guī)定。

壓力管道管件也可采用渦流檢測39壓力管道對(duì)接環(huán)焊縫超聲檢測技術(shù)小直徑薄壁管對(duì)接環(huán)焊縫因其曲率大、半徑小、壁厚薄和變形雜波多等特點(diǎn)，導(dǎo)致超聲波檢測存在聲波散射嚴(yán)重和檢測靈敏度低等情況，給小直徑薄壁管超聲檢測帶來很大困難。按國內(nèi)目前的幾個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼制壓力管道環(huán)焊縫超聲檢測的管道厚度和管道曲率是有明確限制的。JB4730和GB11345?鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)?標(biāo)準(zhǔn)均要求壁厚≥8mm，管徑≥159mm。我所和鍋檢中心、哈爾濱鍋爐廠等單位自“七·五〞攻關(guān)以來，一直從事薄壁小徑管焊縫超聲波檢測技術(shù)的研究，針對(duì)在用壓力管線開展了“在用工業(yè)承壓管道對(duì)接焊縫超聲波檢測技術(shù)的研究〞，開發(fā)與研制了適用于薄壁小徑管焊縫超聲波檢測專用探頭、比照試塊及缺陷檢測方法。本節(jié)內(nèi)容主要依據(jù)合肥通用所、鍋檢中心和哈爾濱鍋爐廠對(duì)小口徑薄壁管超聲檢測的試驗(yàn)研究成果，并參照DL/T5048?電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行管道焊接接頭超聲檢驗(yàn)篇〕?的有關(guān)規(guī)定和一些制造廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂的。JB／T4730?承壓設(shè)備無損檢測?規(guī)定適用于壁厚大于或等于4mm，外徑為32mm～159mm或壁厚為4mm～6mm，外徑大于或等于159mm的承壓設(shè)備管子和壓力管道環(huán)向?qū)雍附咏宇^超聲檢測缺陷定性定量內(nèi)容。試塊型號(hào)為GS-1、GS-2、GS-3、GS-4；推薦采用線聚焦斜探頭和雙晶斜探頭，主要用于在用壓力管道單面焊未焊透缺陷的檢測，解決在用壓力管道的平安使用問題。同時(shí)也可用于長輸和電力管道的制造安裝的超聲檢測?！仓惺蚐Y4065?石油天然氣鋼制管道對(duì)接焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)?、電力部門的DL/T820?管道焊接接頭超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程?〕40壓力管道對(duì)接環(huán)焊縫超聲檢測技術(shù)41壓力管道超聲檢測〔檢測技術(shù)級(jí)別〕增加焊縫超聲檢測等級(jí)分類的內(nèi)容。將焊縫的檢測級(jí)別分為A、B、C三個(gè)級(jí)別；根據(jù)壓力容器產(chǎn)品的重要程度進(jìn)行選用，原那么上A級(jí)檢測適用于鍋爐、壓力容器及壓力管道有關(guān)的支承件和結(jié)構(gòu)件焊縫檢測，B級(jí)檢測適用于一般鍋爐、壓力容器及壓力管道對(duì)接焊縫檢測，C級(jí)檢測適用于重要鍋爐、壓力容器及壓力管道對(duì)接焊縫檢測。主要區(qū)別有以下幾個(gè)方面：〔1〕適用的厚度范圍，A級(jí)適用于母材厚度≥8mm～46mm，B級(jí)和C級(jí)適用于母材厚度≥8mm～400mm。〔2〕使用的探頭數(shù)量，A級(jí)用1種K值探頭，B級(jí)用1種或2種K值探頭C級(jí)用2種K值探頭。〔3〕檢測面，A級(jí)為單面單側(cè)，B級(jí)、C級(jí)為單面雙側(cè)或雙面雙側(cè)?！?〕對(duì)橫向缺陷的檢測，A級(jí)一般不需檢測橫向缺陷，B級(jí)、C級(jí)應(yīng)檢測橫向缺陷?！?〕對(duì)焊接接頭余高的要求，A級(jí)、B級(jí)不要求將焊接接頭的余高磨平，而C級(jí)要求磨平?！?〕對(duì)掃查區(qū)母材的檢測，C級(jí)要求用直探頭對(duì)斜探頭掃查經(jīng)過的母材區(qū)域進(jìn)行檢測。A級(jí)和B級(jí)那么不需要。42壓力管道超聲檢測〔不銹鋼堆焊層〕直至94年為止，國、內(nèi)外都沒有專門的壓力容器和管道不銹鋼堆焊層超聲檢測標(biāo)準(zhǔn)。之所以包括這局部內(nèi)容，主要是考慮到近年一些重要設(shè)備的國產(chǎn)化和進(jìn)出口貿(mào)易的需要。這局部內(nèi)容主要是根據(jù)ASME-V、日本一些公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)在鍛焊結(jié)構(gòu)及板焊結(jié)構(gòu)的熱壁加氫反響器國產(chǎn)化工作的一些試驗(yàn)數(shù)據(jù)和檢測經(jīng)驗(yàn)來制定這一局部內(nèi)容的。壓力管道不銹鋼堆焊層超聲檢測主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①、堆焊層一般采用309和347超低碳奧氏體不銹鋼〔347主要是堆焊層，309是過渡層〕，基板可采用筒形鍛件或鋼管，材質(zhì)通常為2.25Cr-1Mo鋼，制造采用帶極堆焊。由于防腐耐磨需要、堆焊面不加工，增加探頭耦合困難。②、超聲檢測對(duì)象主要為堆焊層內(nèi)缺陷、堆焊層層下再熱裂紋和堆焊層與基板間未貼合。③、由于不銹鋼堆焊層的使用狀況千差萬別，既有用于高溫、高壓和含有氫介質(zhì)的場合，也有僅用于只有防腐要求的低壓管道上。所以相關(guān)的檢驗(yàn)項(xiàng)目不是固定的，而是可以根據(jù)設(shè)計(jì)及使用要求，靈活掌握，可以全部采用，也可以只采用一項(xiàng)或兩項(xiàng)。④、超聲檢測所采用的探頭為雙晶直探頭、雙晶斜探頭、單直探頭和縱波斜探頭。探頭的選擇應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)工程來確定。43奧氏體鋼焊縫壓力管道超聲檢測奧氏體鋼焊縫由于其各向異性，晶粒粗大、組織不均勻等特點(diǎn)，造成探頭超聲聲場的一些根本特性和聲場規(guī)律發(fā)生變化，如主聲束發(fā)生畸變，聲波不再以直線傳播，6dB、10dB等缺陷定量方法不再適用等，給奧氏體鋼焊縫的超聲檢測帶來很大困難。由于問題很復(fù)雜，因此JB/T4730標(biāo)準(zhǔn)沒有將奧氏體鋼焊縫的超聲檢測列入標(biāo)準(zhǔn)正文。國外許多單位和個(gè)人對(duì)此也持同樣看法。但是目前國內(nèi)對(duì)奧氏體鋼焊接接頭進(jìn)行超聲檢測的呼聲比較高〔這主要指的是對(duì)在用承壓設(shè)備奧體鋼焊接接頭的缺陷檢測，以及對(duì)9Ni、5Ni鋼等奧氏體焊接接頭射線檢測過程中的超聲補(bǔ)充檢測〕，因此本標(biāo)準(zhǔn)增加附錄N奧氏體不銹鋼對(duì)接焊接接頭超聲波檢測〔資料性附錄〕，供使用單位制定合理的檢測方案，如采用：①縱波檢測；②低頻檢測；③采用寬頻帶窄脈沖探頭、提高信噪比；④采用聚焦探頭進(jìn)行檢測；⑤采用多種頻率法檢測，以到達(dá)較好的檢測效果。44壓力管道超聲檢測〔測厚〕1、JB/4730-2005標(biāo)準(zhǔn)刪去超聲測厚內(nèi)容。對(duì)于一般情況可采用JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)。2、在用壓力管道堆焊部位和復(fù)合板厚度的測定堆焊部位和復(fù)合板厚度測定通常采用超聲探傷儀，利用單直或雙晶直探頭進(jìn)行：①、測定時(shí)掃描基線應(yīng)以鋼的縱波聲速為基準(zhǔn)調(diào)整，根據(jù)工件的厚度可采取〔1：1或1:2〕的比例。②、測試靈敏度應(yīng)根據(jù)需要確定，但至少應(yīng)保證堆焊層和復(fù)合板的界面回波能達(dá)到熒光屏滿刻度的40%。測定時(shí)應(yīng)注意使噪聲回波高度不超過熒光屏滿刻度的20%。③、通常應(yīng)從基板側(cè)進(jìn)行測定，測定應(yīng)以回波的前沿為準(zhǔn)。假設(shè)熒光屏掃描基線上基板界面回波的前沿到始脈沖的距離為A，堆焊部位或復(fù)合板底波前沿到始脈沖的距離為A＋B。當(dāng)采用掃描基線深度1：1調(diào)整時(shí)，那么相應(yīng)的堆焊層和復(fù)合板厚度如下所示〔如掃描基線深度不是按1：1調(diào)節(jié)，有關(guān)厚度值那么應(yīng)乘上一定的倍數(shù)〕：基板的厚度為：A；堆焊層或復(fù)合板的厚度為：B×CL奧氏體不銹鋼堆焊層材料/CL碳鋼。其中CL奧氏體不銹鋼堆焊層材料—堆焊層材料的縱波聲速；CL碳鋼—基板材料的縱波聲速。3、高溫壓力管道測厚應(yīng)考慮高溫時(shí)聲速和管子壁厚變化對(duì)測定結(jié)果的影響。45壓力管道常規(guī)無損檢測技術(shù)⑷3、小口徑管座角焊縫的無損檢測〔大慶蘭化球罐接管角焊縫〕接管角焊縫是壓力管道最根本的結(jié)構(gòu)形式，由于具有特殊的幾何形狀以及結(jié)構(gòu)的劇烈變化，同時(shí)又是高應(yīng)變區(qū)和破壞的高發(fā)區(qū)。該部位焊接工況惡劣容易產(chǎn)生缺陷，無損檢測難度比較大，歷來是無損檢測的重要難題。多年來我所對(duì)下述問題進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究：①、接管角焊縫區(qū)域超聲檢測的可檢性和缺陷定性定量問題；②、接管角焊縫區(qū)域缺陷特征與超聲波信號(hào)的關(guān)系；③、接管角焊縫區(qū)近外表缺陷直流磁粉探傷的靈敏度和檢測深度問題；④、接管角焊縫區(qū)域射線檢測的有效性。根據(jù)多年的試驗(yàn)研究，JB／T4730?承壓設(shè)備無損檢測?標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了小口徑管座角焊縫的超聲檢測內(nèi)容，在行業(yè)上第一次規(guī)定了超聲檢測驗(yàn)收的門檻值?？紤]到小口徑管座角焊縫射線檢測還存在一些不確定因素，因此在JB／T4730標(biāo)準(zhǔn)中沒有涉及小口徑管座角焊縫射線檢測內(nèi)容。46壓力管道磁粉檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕鐵磁性材料被磁化后，其內(nèi)部產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁力線密度增大幾百倍到幾千倍。如果材料中存在不連續(xù)性〔包括缺陷造成的不連續(xù)性和結(jié)構(gòu)、形狀、材質(zhì)等原因造成的不連續(xù)性〕，磁力線便會(huì)發(fā)生畸變，局部磁力線有可能逸出材料外表，從空間穿過，形成漏磁場。漏磁場的局部磁極能夠吸引鐵磁物質(zhì)。如果這時(shí)在工件上撒上磁粉，漏磁場就會(huì)使磁粉，形成與缺陷形狀相近的磁粉堆積，從而顯示缺陷。當(dāng)裂紋方向平行于磁力線的傳播方向時(shí)，磁力線不會(huì)受到影響，缺陷也不可能被檢出。影響漏磁場主要有以下幾個(gè)因素a外加磁場強(qiáng)度越大，形成的漏磁場強(qiáng)度也越大。b在一定外加磁場強(qiáng)度下，材料的磁導(dǎo)率越高，工件越易被磁化，材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，漏磁場強(qiáng)度也越大。c當(dāng)缺陷的延伸方向與磁力線的方向成90時(shí)，由于缺陷阻擋磁力線穿過的面積最大，形成漏磁場強(qiáng)度也最大。隨著缺陷的方向與磁力線的方向逐漸減小〔或增大〕漏磁場強(qiáng)度明顯下降；因此通常需要在兩個(gè)〔方向互相垂直〕或多個(gè)方向進(jìn)行磁化。d隨著缺陷的埋藏深度增加，溢出工件外表的磁力線迅速減少。缺陷的埋藏深度越大，漏磁場就越小。因此，磁粉探傷只能檢測出鐵磁材料制成的工件外表或近外表的裂紋及其他缺陷。圖147壓力管道磁粉檢測技術(shù)〔工藝要點(diǎn)〕1、磁化方法。常用的磁化方法如圖1所示，可分為線圈法、磁軛法、軸向通電法、觸頭法、中心導(dǎo)體法和旋轉(zhuǎn)磁場磁化法。

圖1線圈法、磁軛法、軸向通電法、觸頭法、中心導(dǎo)體法圖2A型靈敏度試片旋轉(zhuǎn)磁場磁化法2、磁粉探傷的一般程序。探傷操作包括以下幾個(gè)步驟：預(yù)處理、磁化和施加磁粉、觀察、記錄以及后處理〔包括退磁〕等。3、靈敏度試片用于檢查磁粉探傷設(shè)備、磁粉、磁懸液的綜合性能。靈敏度試片通常是由一側(cè)刻有一定深度的直線和圓形細(xì)槽的薄鐵片制成，如圖2所示.使用時(shí)，將試片刻有人工槽的一側(cè)與被檢工件外表貼緊，48壓力管道磁粉檢測技術(shù)⑴交流電磁場具有趨膚效應(yīng)，對(duì)外表缺陷有較高的靈敏度。此外由于交流電方向不斷的變化，使得交流電磁場方向也不斷變化，這種方向變化可攪動(dòng)磁粉，有助于磁粉遷移，從而提高靈敏度。通常壓力管道外表及近外表缺陷的危害程度較內(nèi)部缺陷要大。如果外表和近外表缺陷的檢出率高，對(duì)于壓力管道的平安那么比較有利，所以對(duì)壓力管道環(huán)焊縫進(jìn)行磁粉檢測時(shí)以采用交流電磁軛為好。而對(duì)薄壁壓力管道〔壁厚小于3.5mm〕來說，由于超聲檢測無法進(jìn)行檢測,而采用直流電磁軛由于其磁場深入工件外表較深，有助于發(fā)現(xiàn)較深層的缺陷，可以彌補(bǔ)內(nèi)部缺陷的檢測真空，因此這種方法較交流電磁軛為好。由于在同樣的磁通量情況下，磁場深度大，磁力線可穿過面積也大，所以單位磁感應(yīng)強(qiáng)度就低，當(dāng)工件壁厚比較大時(shí)有可能檢測靈敏度不夠。有資料說明，直流電磁軛在大于6mm的鋼板上進(jìn)行磁粉檢測時(shí)，盡管電磁軛的提升力滿足標(biāo)準(zhǔn)要求〔＞177N〕，但用A型靈敏度試片測試，外表磁場強(qiáng)度往往達(dá)不到要求。因此直流電磁軛的厚度檢測上限應(yīng)該在6mm左右。⑵國內(nèi)外外表檢測目前對(duì)可見光照度的要求一般應(yīng)至少到達(dá)1000lx?？紤]到可見光照度對(duì)于磁粉和滲透檢測的效果影響很大，因此明確規(guī)定非熒光磁粉或滲透檢測時(shí)，缺陷磁痕的評(píng)定應(yīng)在可見光下進(jìn)行，工件被檢面處可見光照度應(yīng)≥1000lx，這時(shí)其檢測靈敏度主要與磁粉的粒度有關(guān)；當(dāng)現(xiàn)場檢測條件無法滿足時(shí)，可見光照度至少為500lx以上。對(duì)高強(qiáng)度鋼以及對(duì)裂紋敏感的鐵磁性材料，或是長期工作在腐蝕介質(zhì)環(huán)境下，有可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋的場合的壓力管道，如果現(xiàn)場可見光照度比較低，可采用熒光亮度來彌補(bǔ)可見光照度的缺乏，以提高檢測靈敏度。熒光磁粉檢測時(shí)，所用黑光燈在工件外表輻照度大于或等1000μW/cm2，其波長應(yīng)在320～400nm范圍內(nèi)，磁痕顯示的評(píng)定應(yīng)在暗室或暗處進(jìn)行，暗室或暗處可見光照度應(yīng)不大于20lx。49壓力管道滲透檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕滲透檢測的原理是：零件外表被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透液后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一定時(shí)間，滲透液能夠滲進(jìn)外表開口的缺陷中；經(jīng)去除零件外表多余的滲透液后，再在零件外表施涂顯像劑，在毛細(xì)管作用下顯像劑將吸引缺陷中保存的滲透液，在紫外線光或白光下使缺陷處的滲透液痕跡被顯示，從而探測出缺陷形貌及分布狀態(tài)。滲透檢測特點(diǎn)可概括如下：a.滲透探傷可以用于除了疏松多孔性材料外任何種類的材料。b.形狀復(fù)雜的部件也可用滲透探傷，并一次操作就可大致做到全面檢測。工件幾何形狀對(duì)磁粉探傷影響較大，但對(duì)滲透探傷的影響很小。對(duì)因結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸不利于實(shí)施磁化的工件，可考慮用滲透探傷代替磁粉探傷。c..同時(shí)存在幾個(gè)方向的缺陷，用一次探傷操作就可完成檢測。為保證缺陷不漏檢，磁粉探傷需要進(jìn)行至少兩個(gè)方向的磁化檢測，而滲透探傷只需一次探傷操作。d..不需要大型的設(shè)備，可不用水、電。對(duì)無水源、電源、或高空作業(yè)的現(xiàn)場，使用攜帶式噴罐著色滲透探傷劑十分方便。e.試件外表粗糙度影響大，探傷結(jié)果往往容易受操作人員水平的影響。工件外表粗糙度值高會(huì)導(dǎo)致本底很高，影響缺陷識(shí)別，就會(huì)造成漏檢。f.可以檢出外表開口的缺陷，但對(duì)埋藏缺陷或閉合型的外表缺陷無法檢出。g.檢測工序多，速度慢。滲透檢測至少包括以下步驟：預(yù)清洗、滲透、去除、顯像、觀察。即使很小的工件，完成全部工序也要20～30min。h..檢測靈敏度比磁粉探傷低。從實(shí)際應(yīng)用的效果評(píng)價(jià)，滲透探傷的靈敏度比磁粉探傷要低很多，可檢出缺陷尺寸大約要大3～5倍。即便如此，與射線照相或超聲波檢測相比，滲透探傷的靈敏度還是很高的，至少要高一個(gè)數(shù)量級(jí)。i.材料較貴、本錢較高。最常用攜帶式噴罐滲透探傷劑，每套可探測焊縫長度約十多米。j.滲透檢測所用的檢測劑大多易燃有毒，必須采取有效措施保證平安。50壓力管道滲透檢測技術(shù)〔工藝要點(diǎn)〕滲透檢測工藝要點(diǎn)1水洗型滲透檢測法的操作程序〔見圖1〕

2后乳化型滲透檢測法〔見圖11～3〕

3溶劑去除型滲透檢測法〔見圖11～4〕51壓力管道渦流檢測技術(shù)〔特點(diǎn)〕渦流檢測的理論根底是電磁感應(yīng)原理。金屬材料在交變磁場作用下產(chǎn)生渦流。根據(jù)渦流的大小和分布，可檢出鐵磁性和非鐵磁性材料的缺陷，或分選材料、測量膜層厚度和工件尺寸，以及材料某些物理性能等。

①.適用于各種導(dǎo)電材質(zhì)的試件探傷。包括各種鋼、鈦、鎳、鋁、銅及其合金。②.可以檢出外表和近外表缺陷。③探測結(jié)果以電信號(hào)輸出，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測。④由于采用非接觸式檢測，所以檢測速度很快。⑤對(duì)形狀復(fù)雜的試件很難應(yīng)用。因此一般只用其檢測管材、板材等軋制型材。⑥.不能顯示出缺陷圖形，因此無法從顯示信號(hào)、判斷出缺陷性質(zhì)。⑦.檢測干擾因素較多，容易引起雜亂信號(hào)。⑧.由于集膚效應(yīng)，埋藏較深的缺陷無法檢出。⑨不能用于不導(dǎo)電的材料圖1電磁感應(yīng)現(xiàn)象圖2渦流的產(chǎn)生52壓力管道渦流檢測技術(shù)按試件的形狀和檢測目的的不同，采用不同形式的線圈。根據(jù)形狀線圈可以大致分為穿過式線圈、探頭式〔放置式〕線圈和插入式線圈三種，如下圖。

穿過式線圈用來檢測線材、棒材和管材，它的內(nèi)徑使其正好套在圓棒和管子上。探頭式〔放置式〕線圈是放在板材、鋼錠和棒材等外表之上用的，它尤其適用于局部檢測。通常在線圈中裝入磁芯，用來提高檢測靈敏度。插入式線圈也叫做內(nèi)部探頭，把它放在管子和孔內(nèi)用來作內(nèi)壁檢測。同探頭式線圈一樣，在線圈中大多裝有磁芯。遠(yuǎn)場渦流檢測探頭一般為內(nèi)穿過式，由鼓勵(lì)線圈與檢測線圈構(gòu)成，檢測線圈與鼓勵(lì)線圈間距為2倍管內(nèi)徑長度。鼓勵(lì)線圈通以低頻交流電，檢測線圈獲取發(fā)自鼓勵(lì)線圈穿過管壁后又回到管內(nèi)壁的渦流信號(hào)。比照試樣用于調(diào)節(jié)渦流檢測儀檢測靈敏度、確定驗(yàn)收水平和保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性。比照試樣應(yīng)與被檢對(duì)象具有相同或相近規(guī)格、牌號(hào)、熱處理狀態(tài)、外