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浅谈冷库氨制冷压力管道无损检测技术

发布时间: 2018-03-14 10:08   706 次浏览
  冷库氨制冷压力管道停机后的全面检验必须经过吹扫、置换、清洗工序,以确保管道处于适宜的待检状态,而这样势必会造成检验时间长,经济损失较大的问题。但如果进行不停机检测,需要拆除保温层会造成管道表面结霜,严重影响检测设备探头与管道在检测过程中的耦合效果;加上氨对射线的吸收和散射作用,射线检测结果的准确性无法保障。因此,摸索较为行之有效的不停机全面检测方法显得尤为关键。
  
  常规检测技术
  
  (1)酚酞试纸检测
  
  通过酚酞试纸检测,可以发现氨制冷管道阀门及阀门连接处是否存在氨的泄漏。目前酚酞试纸检测已广泛应用在压力容器焊缝、接管等连接处的泄漏检测,尤其对接管、人孔及几何形状不连续等应力集中区,或者可能发生应力腐蚀的地方,具有较好的检测效果。但是,酚酞试纸检测的局限性在于只能定性的检测管道连接处可能存在的泄漏,并不能定性、定量的检测出管道本体含有的缺陷。
  
  (2)超声壁厚测量
  
  国家质量监督检验检疫总局制定的《在用工业管道定期检验规程》(试行)第二十五条指出:高温或低温条件下运行的管道,应按照操作规程缓慢的降温或升温,以保证检测的安全。对工业用氨管道进行超声壁厚测量,一方面可以检测出由于保温层破损导致雨水淋湿和积水冲淋而造成的局部腐蚀;另一方面可检测出管道介质在一定压力作用下不断冲刷管道而造成的管道局部冲蚀减薄。
  
  超声测厚对于管道的温度、表面状况等具有较高的要求,而氨管道要达到这种状态,需要消耗大量的时间、人力和物力。所以采用常规超声测厚进行氨管道检测,不仅缺陷检出率较低,而且会影响企业检修管道的进度。
  
  (3)常规射线检测
  
  采用常规射线方法检测冷库氨制冷压力管道,不需要打磨,但仍需要拆除保温层,露出管体之后,检测人员方可对原始状态管道的对接环焊缝实施检测,而且管道内的液体介质必须排除干净。
  
  液氨管道作为冷库制冷系统的重要组成部分,具有非常高的焊缝质量要求,而常规射线检测底片影像质量因环境及人为因素的影响,清晰度、黑度和对比度较差,难免会造成缺陷的错评或漏评。同时,液氨管道长期处于较为复杂的工况中,常规射线检测无法满足液氨管道全面检验对焊缝缺陷检出率的要求。
  
  (4)磁粉检测
  
  磁粉检测是利用磁现象检测铁磁材料表面近表面缺陷的方法。它具有显示直观、灵敏度高,实用性好及工艺简单、成本低、效率高的优点,不足之处是仅适用于铁磁性材料,缺陷深度的定量比较困难,并且要求管道处于一种适宜的待检状态,包括保温层拆除、升温处理、适宜的表面粗糙度等。
  
  无损检测新技术
  
  (1)X射线数字成像检测
  冷库无损检测
  X射线数字化实时成像无损检测系统构成
  
  X射线数字化实时成像检测技术在天然气长输管道焊缝检测中已经得到了广泛的应用,并在实际检测中取得了非常好的效果。对比传统的X射线检测技术,管道环焊缝的数字X射线检测技术具有以下优点:
  
  1、应用了图像处理技术,补片量减少。图像后处理技术使数字化的成像质量大大提高,经过计算机分析和处理,运用边缘增强或者平滑技术,把没有经过处理的影像当中看不到的一些特征信息显示到荧屏上,进而能够让图像显示更加清晰。
  
  2、应用了计算机的存储技术,使存储的成本降低,提高了无损检测的管理水平及效率。
  
  3、无胶片化且减少了环境污染。
  
  4、能够实现远程评片,有效降低人为因素带来的影响,评片结果更为公正和客观。
  
  (2)脉冲涡流检测
  冷库无损检测
  脉冲涡流工作原理图
  
  脉冲涡流检测技术适合于外保温层为非铁磁性材料、绝缘层150mm以下的管道;适合于管道壁厚65mm以下、介质输送温度低于450℃的管道,液氨管道无论从材质、保温层厚度、管道壁厚及介质温度等,都满足脉冲涡流检测的条件。
  
  脉冲涡流检测技术的优点在于不需要对管道直管段及管件(弯头、三通、直径突变处)进行保温层拆除,节省了人力和时间,解决了企业大检修时间紧、检修任务重的问题,同时,脉冲涡流检测还可以实现管道的在线检测。
  
  冷库氨管道无损检测策略建议
  
  任何一项无损检测技术的生命力都在于其有着有别于其它技术的特殊性,同时每一项无损检测技术又都存在各自的局限性,针对冷库氨制冷管道全面检验的特殊性以及以往的检测经验,提出以下两种建议:
  
  (1)脉冲涡流检测不仅可以在不去除保护层和隔热层状态下,实现对管道壁厚的测量,而且更适用于表面下深层裂纹的定量检测。在实际应用中,可根据不同深度人工缺陷的响应数据绘制出深度与感应磁场出现时间的对应曲线;测出缺陷响应信号出现的时间后,对应到参考曲线上就可以确定缺陷的深度。因此,在对检测条件要求苛刻的氨制冷管道检测中,脉冲涡流检测技术是比较合适的选择。
  
  (2)在不停机状态下,冷库氨制冷压力管道焊缝无损检测、焊接缺陷及管道剩余壁厚的测定,也可采用红外线热成像和X射线数字成像技术相互配合的方式来进行。
  
  在对管道剩余壁厚的抽查检测过程中,测厚部位的选择非常关键。液氨管道的内壁几乎没有腐蚀,腐蚀主要来源于外表面,外表面腐蚀导致管道保温层破损或脱落后会造成管道跑冷。因此,可以通过红外线成像技术检测管道保温层是否存在破损,进而找到管道腐蚀检测的重点部位,再结合X射线数字成像技术对缺陷进行定量分析和判断。
  
  本文部分图片来源于网络
  
  节选自《无损检测》2016年第38卷第10期
  
  本文作者:崔闯