我國無損檢測MT、PT技術在燃氣管道系統中的應用與研究

摘 要

無損檢測是在現代科學基礎上產生和發展的檢測技術,它借助先進的技術和儀器設備,再不損壞、不改變被檢測對象理化狀態的情況下,對被檢測對象的內部及表面的結構、性質、狀態進行

無損檢測是在現代科學基礎上產生和發展的檢測技術,它借助先進的技術和儀器設備,再不損壞、不改變被檢測對象理化狀態的情況下,對被檢測對象的內部及表面的結構、性質、狀態進行高靈敏度和可靠性的檢查和測試,借以評判他們的連續性、完整性、安全性以及其他性能指標。作為一種有效的檢測手段,無損檢測在我國已廣泛應用于經濟建設的各個領域,例如特種設備的制造檢測和在線檢測,以及機械、冶金、石油天然氣、化工、航空航天等行業。尤其在保證承壓類特種設備燃氣管道系統的質量和使用安全方面,無損檢測(MT、PT)技術顯得特別重要。由于燃氣管道發生泄露,就會造成爆炸、中毒、燃燒等事故。例如1995年1月3日,濟南市電纜溝發生爆炸事故,造成13人死亡,49人受傷,多輛汽車被炸壞的惡性事故,事故原因是由于地下燃氣管道破裂,導致燃氣竄入電纜溝,遇明火引起爆炸,近幾年我國城市燃氣氣化率達到85%以上,每年發生燃氣管道泄露事故上千起,給國家和人民群眾生命、財產帶來危害,為了減少燃氣管道事故的發生,加快無損檢測MT、PT技術在燃氣管道系統中的應用,結合自己20年的管理經驗,現將燃氣管道的特點、常見缺陷、產生原因、以及MT、PT的檢測方法作為對象進行分析研究。
一、我國燃氣管道的主要特點
我國燃氣管道按《壓力管道設計單位資格認證與管理辦法》【1999】272號文件中壓力管道的分類、分級方法屬于GB1管道。燃氣管道的安裝多在現場施工,質量不好控制,安全管理比較復雜,具有以下主要特點:
(一)我國燃氣管道材料應用種類多、選用復雜
我國燃氣管道施工時需要多種多樣的材料,一條管道就可能需要好幾種材料。除要用板材和鍛材之外,還經常配套用到PE管材和鑄件。在某些作業場所,要想配齊這些材料比較困難。有時,同一根燃氣管道可能同時連接兩個或更多的不同操作條件的設備,因此,燃氣管道要考慮對設備材料的適應問題。
(二)我國燃氣管道失效模式多樣、失效概率大
我國燃氣管道體系龐大,由多個組成件、支撐件組成,任何環節出現問題都會造成整條管線的失效;燃氣管道及其元件生產廠的規模較小,產品質量保證較差;燃氣管道腐蝕機理與材料損傷類型復雜,容易受到周圍介質或設施的影響,容易受腐蝕介質、雜散電流影響,而且還容易遭受意外傷害、或破壞。
(三)我國燃氣管道實施檢驗的難度大
我國燃氣管道檢驗的特殊性和難點在于:管道作業距離長,位置變化大。檢測一條管道可能要輾轉數公里乃至更遠,位置可能從室內到室外、廠內到廠外、地面到高出、地上到地下等;管道沿線障礙物多、屏蔽多,很多地方無法接觸和接近,例如在高空的管道、被保溫材料包覆的管道、深埋于地下的管道、以及穿越道路、河流堤壩的管道等等。障礙和屏蔽使管道檢測成本高、代價大、甚至無法實時檢測。燃氣管道檢測的宏觀目視檢查受到限制,絕大部分燃氣管道的內部是無法進入的,而外部往往被遮蔽,這就不能掌握燃氣管道全面情況、獲得更準確的信息。
(四)我國燃氣管道長細比大、跨越空間大、邊界條件復雜
我果然氣管道的壓力載荷具有多樣性,除介質的壓力外,還有重力載荷以及位移載荷。燃氣管道的強度不能僅僅根據設計條件利用成熟的薄膜應力或中經公式來計算,還應考慮與它相連的機械設備對它的要求,中間支撐條件的影響,自身熱脹冷縮和震動的要求等。
(五)我國燃氣管道泄露的特點
燃氣管道輸送的介質是氣體,由于氣體的極易擴散性,因此,泄漏的氣體一般沿著于擴散的通道擴散,這些通道一般是燃氣管道附近的地下裂縫、排水管道、電信管道、或電力溝、暖氣管道等,最終通過窨井擴散到地面。這些正是大部分爆炸事故是沿著以上管道縱向爆炸的原因。
二、我國燃氣管道常見缺陷及產生原因
由于鋼制燃氣管道在燃氣工程中的廣泛使用,燃氣管道的焊接,也就成為管道連接的主要手段。焊接質量的好壞,直接關系到燃氣管網運行的安全性,因此,燃氣管道的焊接施工,必須嚴格執行國家有關標準、規程。無損檢測在燃氣管道中最主要的用途是探測缺陷、正確了解材料和焊縫中的缺陷種類和產生原因,有助于正確地選側無損檢測方法,正確地分析和判斷檢測結果,作為MT、PT無損檢測人員,應該掌握燃氣管道這方面的知識,燃氣管道常見的缺陷及產生的原因如下:
(一)燃氣管道的外觀缺陷
1、咬邊 咬邊是指燃氣管道焊縫沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽。它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后,沒有得到溶敷金屬的充分補充所留下的缺口。產生咬邊的主要原因是電弧熱量太高、電流大、運條速度太小,焊條與工件間角度不正確,擺動不合理,電弧過長,焊接次序不合理等也會造成咬邊。
2、凹坑 凹坑指燃氣管道焊縫表面或背面局部低于母材的部分。凹坑多是由于收弧時焊條或焊絲未作短時間停留造成的。仰、立、橫焊時,常在焊縫背面根部產生內凹。
3、焊瘤 燃氣管道焊縫中的液態金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成未與母材熔合的金屬瘤為焊瘤。焊接規范過強、焊條熔化過快、焊條質量欠佳,焊接電源特性不穩定及操作姿勢不當等都容易帶來焊瘤。在橫、立、仰焊接位置更易形成焊瘤。
4、未焊滿 未焊滿是指燃氣管道焊縫表面上連續的或斷續的溝槽。在燃氣管道的焊接過程中,填充金屬不足是產生未焊滿的根本原因。規范太弱、焊條過細、運條不當等均會導致未焊滿。
5、燒穿 燒穿是指燃氣管道焊接過程中,熔深超過工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺陷。焊接電流過大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過久,都會產生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現燒穿現象。燒穿是燃氣管道上不允許存在的缺陷,它破壞了焊縫,使接頭喪失連接及承載能力。
6、燃氣管道其他常見缺陷   燃氣管道焊接的外觀幾何尺寸不符合要求的焊縫有焊縫超高、表面粗糙、以及焊縫過寬,焊縫向母材過度不圓滑等;錯邊是在焊接中兩個工件在厚度方向上錯開一定位置。它即可視作焊縫表面缺陷,又可視作為裝配形成缺陷;塌陷是指燃氣管道在單面焊時由于輸入熱量過大,熔化金屬過多而使液態金屬向焊縫背面塌落,形成后焊縫背面突起,正面下塌;各種焊接變形,如角變形、扭曲、波浪變形等都屬于焊接缺陷,角變形在燃氣管道中也屬于裝配缺陷。
(二)燃氣管道的氣孔缺陷
在燃氣管道焊接時,熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于燃氣管道焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸收的,也可能是焊接冶金過程中反應生成的。產生氣孔的主要原因是燃氣管道母材或填充金屬表面有繡、油污等,焊條及焊劑未烘干會增加氣孔量。銹、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解產生氣體,會增加高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出,焊縫金屬脫氧不足也會增加氧氣孔。
(三)燃氣管道的夾渣缺陷
在燃氣管道焊接后,熔渣殘存在焊縫中的現象。在燃氣管道中,夾渣分為金屬夾渣、非金屬夾渣。金屬夾渣是指鎢、銅等金屬顆粒殘留在燃氣管道的焊縫之中,習慣上稱為夾鎢、夾銅;非金屬夾渣指未熔的焊條藥皮或焊劑、硫化物、氧化物、氮化物殘留于焊縫之中。夾渣產生的原因有坡口尺寸不合理;坡口有污物;多層焊時層間清渣不徹底;焊接線能量?。缓缚p散熱太快;手工焊時,焊條擺動不正確,不利于熔渣上浮。
(四)燃氣管道的裂紋缺陷
燃氣管道的裂紋時金屬原子的結合遭到破壞,形成新的界面而產生的縫隙。裂紋缺陷分類很多,根據燃氣管道發生的部位可分為:焊縫裂紋、熱影響區裂紋、熔合區裂紋、焊趾裂紋、焊道下裂紋、弧坑裂紋等;根據裂紋的延伸方向,可分為縱向裂紋、橫向裂紋、輻射狀裂紋等;根據發生的條件和時機可分為熱裂紋、冷裂紋、在熱裂紋、層狀撕裂。
1熱裂紋 一般是焊接完畢即出現,又稱結晶裂紋,即溫度在Ac3線附近,液態金屬一次結晶時產生的裂紋,這種裂紋沿晶界開裂,裂紋面上有氧化色彩,時區金屬光澤。
2、冷裂紋 指在焊縫冷卻至馬氏體轉變溫度Ms點(200-300)以下產生的裂紋,一般是在燃氣管道焊后一段時間才出現,故又稱為延遲裂紋。
3、再熱裂紋   燃氣管道接頭冷卻后在加熱至550-650℃時產生的裂紋。在熱裂紋產生于沉淀強化的材料的焊接熱影響區內的粗晶區,一般從熔合線向熱影響區的粗晶區發展,呈晶間開裂特征。
4、層狀撕裂   燃氣管道在具有丁字接頭或角接頭的厚大構件中,沿鋼板的炸制方向分層出現的階梯狀裂紋。
燃氣管道裂紋缺陷形成的原因是熱裂紋發生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區。最常見的熱裂紋是結晶裂紋,其生成是在焊縫金屬凝固過程中,結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集于晶界,形成所謂液態薄膜,在特定的敏感溫度區間,其強度極小,由于焊縫凝固收縮受到拉應力,最終形成裂紋。
(五)燃氣管道未焊透缺陷
燃氣管道未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬沒有進入接頭根部的現象。產生未焊透的原因是焊接電流小、熔深淺;坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大、磁偏吹影響;層間及焊根清理不良等。
(六)燃氣管道未熔合缺陷
燃氣管道未熔合是指焊縫金屬與母材金屬或焊縫金屬之間未熔化結合在一起的缺陷。產生未熔合缺陷的原因是焊接電流過小、焊接速度過快、焊條角度不對、母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結合等。
(七)燃氣管道其他焊接缺陷
燃氣管道焊縫化學成分或組織不符合要求,焊材與母材匹配不當,或焊接過程中元素燒損等原因,容易使焊縫金屬的化學成分發生變化,或造成焊縫組織不符合要求,這可能帶來焊縫的力學性能的下降,還會影響接頭的耐腐蝕性能。在焊縫金屬的拉斷面上出現的魚目狀的白色斑點,即為白點,白點是由大量氫聚集而造成的,危害極大,工件中的白點可以采用超聲波進行檢測,斷口處的白點可采用金相或滲透(PT)等方法進行檢測。
三、MT、PT檢測技術在燃氣管道系統中的應用
(一)MT技術在燃氣管道檢測中的應用
1、MT技術在燃氣管道檢測原理
磁粉檢測(MT)又稱為磁粉檢驗或磁粉探傷,屬于無損檢測五大常規方法之一,磁粉檢測(MT)是利用磁現象來檢測材料和工件缺陷的方法。燃氣管道多為鐵磁性材料,鐵磁性材料被磁化后,磁力線密度增大幾百倍到幾千倍。如果管道材料中存在不連續,磁力線便會發生畸變,部分磁力線有可能逸出材料表面,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,在燃氣管道表面檢測中,裂紋會造成的不連續性使磁力線畸變。由于裂紋中空氣介質的磁導率遠遠低于管道的磁導率,使磁力線受阻,一部分磁力線擠到缺陷的底部,一部分穿過裂紋,一部分排擠出管道的表面后在進入到管道。如果這時在管道上撒上磁粉,漏磁場就會使磁粉形成缺陷形狀相近似的磁粉堆積,我們成為磁痕,從而顯示管道上的缺陷。
2、在燃氣管道磁粉檢測(MT)影響漏磁場的因素
(1)外加磁場強度越大,形成的漏磁場強度也越大;
(2)在一定外加磁場強度下,材料的導磁率越高,工件越易被磁化,材料的磁感應強度越大,漏磁場強度也越大;
(3)當缺陷的延伸方向與磁力線方向成90℃時,由于缺陷阻擋磁力線穿過的面積最大,形成漏磁場強度也最大。隨著缺陷方向與磁力線的方向從90度逐漸減小或增大漏磁場強度明顯下降,因此磁粉檢測(MT)探傷時,通常需要在兩個或多個方向上進行磁化。
(4)隨著燃氣管道缺陷的埋深的增加,溢出工件表面的磁力線迅速減少,缺陷埋藏深度越大,漏磁場就越小,因此磁粉檢測(MT)探傷只能檢測出管道表面或近表面的裂紋以及其他缺陷。
3、燃氣管道磁粉檢測(MT)的檢測方法
燃氣管道磁粉檢測(MT)的檢測方法有線圈法、磁軛法、軸向通電法、觸頭法、中心導體和旋轉磁場磁化法,下面是應用比較多幾個方法。
(1)觸頭法   
燃氣管道采用觸頭法時,電極間距應控制在75mm~200mm之間。磁場的有效寬度為觸頭中心線兩側1/4極距,通電時間不應太長,電極與工件之間應保持良好的接觸,以免燒傷工件。兩次磁化區域間應有不小于10%的磁化重疊區。檢測時磁化電流應根據標準試片實測結果來校正。磁化電流見表1
表1 觸頭法磁化電流值
工件厚度T,mm
電流值I,A
T<19
(3.5~4.5)倍觸頭間距
T≥19
(4~5)倍觸頭間距
(2)偏置芯棒法
在燃氣管道檢測當使用中心導體法時,如電流不能滿足檢測要求時應采用偏置芯棒法進行檢測,芯棒應靠近內壁放置,導體與內壁接觸時應采取絕緣措施。每次有效檢測區長度約為4倍芯棒直徑,且應有一定的重疊區,重疊區長度應不小于有效檢測區的10%(0.4d)。磁化電流仍按表2中公式計算,式中D的數值取芯棒直徑加2倍工件壁厚。
表2 軸向通電法和中心導體法磁化規范
檢測方法
磁化電流計算公式
交流電
直流電、整流電
連續法
I=(8~15)D
I=(12~32) D
剩磁法
I=(25~45)D
I=(25~45)D
注:D為工件橫截面上最大尺寸,mm。
(3)磁軛法
   在燃氣管道檢測中磁軛的磁極間距應控制在75mm~200mm之間,檢測的有效區域為兩極連線兩側各50mm的范圍內,磁化區域每次應有不少于15mm的重疊。 采用磁軛法磁化工件時,其磁化電流應根據標準試片實測結果來選擇;如果采用固定式磁軛磁化工件時,應根據標準試片實測結果來校驗靈敏度是否滿足要求。
(4)線圈法
線圈法產生的磁場平行于線圈的軸線。線圈法的有效磁化區是從線圈端部向外延伸到150mm的范圍內。超過150mm以外區域,磁化強度應采用標準試片確定。
1)低充填因數線圈法
    當線圈的橫截面積大于或等于被檢工件橫截面積的10倍時,使用下述公式:
偏心放置時,線圈的磁化電流按式(1)計算(誤差為10%):
正中放置時,線圈的磁化電流按式(2)計算(誤差為10%):
以上各式中:I——施加在線圈上的磁化電流,A;N——線圈匝數;L——件長度,mm;D——件直徑或橫截面上最大尺寸,mm;R——線圈半徑,mm。
2)高充填因數線圈法
用固定線圈或電纜纏繞進行檢測,若此時線圈的截面積小于或等于2倍工件截面積(包括中空部分),磁化時,可按式(3)計算磁化電流(誤差10%):
式中各符號意義同式(1)。
3)中充填因數線圈法
當線圈大于2倍而小于10倍被檢工件截面積時:
  
式中:(NI)h——式(3)高充填因數線圈計算的NI值;(NI)1——式(1)或式(2)低充填因數線圈計算的NI值; Y——線圈的橫截面積與工件橫截面積之比。
4、燃氣管道焊接接頭磁粉檢測(MT)的質量分級與磁懸液濃度要求
(1)在燃氣管道焊接接頭的外觀檢查和無損檢測應符合TSGD001-2009《壓力管道安全技術監察規程—工業管道》中的規定管道受壓元件焊接接頭表面無損檢測等級、檢測范圍和部位、檢測數量、檢測方法、合格要求應當不低于GB/T20801和JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》的要求。被檢焊接接頭的選擇應當包括每個焊工所焊的焊接接頭,并且固定焊的焊接接頭不得少于檢測數量的40%,表面無損檢測的驗收標準應不低于JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》規定的Ⅰ級合格(MT)標準見表3。
表3 焊接接頭的磁粉檢測質量分級
等級
線性缺陷磁痕
圓形缺陷磁痕
(評定框尺寸為35mm×100mm)
不允許
d≤1.5,且在評定框內不大于1個
不允許
d≤3.0,且在評定框內不大于2個
l≤3.0
d≤4.5,且在評定框內不大于4個
大于Ⅲ級
注:l表示線性缺陷磁痕長度,mm;d表示圓形缺陷磁痕長徑,mm。
(2)磁懸液
磁懸液濃度應根據磁粉種類、粒度、施加方法和被檢工件表面狀態等因素來確定。一般情況下,磁懸液濃度范圍應符合表4的規定。測定前應對磁懸液進行充分的攪拌。
表4 磁懸液濃度
磁粉類型
配制濃度,g/L
沉淀濃度(含固體量),mL/100mL
非熒光磁粉
10~25
1.2~2.4
熒光磁粉
0.5~3.0
0.1~0.4
(二)滲透檢測(PT)技術在燃氣管道中的應用
1、PT技術在燃氣管道中的應用原理
滲透檢測(PT)是基于液體的毛細作用和固體染料在一定的條件下的發光現象。滲透檢測(PT)在燃氣管道中的檢測原理是:燃氣管道表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后,在毛細作用下,經過一定時間,滲透劑可以滲入燃氣管道表面開口缺陷中;去除管道表面多余的滲透劑,經干燥后,再在管道表面施涂吸附介質----顯像劑;同樣在毛細作用下,顯像劑將吸引缺陷中的滲透劑,即滲透劑回滲到顯像劑中;在一定的光源下缺陷處的滲透劑痕跡被顯示黃綠色熒光或鮮艷紅色,從而探測出缺陷的形貌及分布狀態。
2、滲透檢測(PT)在燃氣管道中的操作方法
(1)表面準備
 工件被檢表面不得有影響滲透檢測的鐵銹、氧化皮、焊接飛濺、鐵屑、毛刺以及各種防護層。 被檢工件機加工表面粗糙度Ra≤12.5μm;被檢工件非機加工表面的粗糙度可適當放寬,但不得影響檢驗結果。局部檢測時,準備工作范同應從檢測部位四周向外擴展25mm。
(2)預清洗
檢測部位的表面狀況在很大程度上影響著滲透檢測的檢測質量。因此在進行表面清理之后,應進行預清洗,以去除檢測表面的污垢。清洗時,可采用溶劑、洗滌劑等進行。清洗范圍應滿足要求。鋁、鎂、鈦合金和奧氏體鋼制零件經機械加工的表面,如確有需要,可先進行酸洗或堿洗,然后再進行滲透檢測。清洗后,檢測面上遺留的溶劑和水分等必須干燥,且應保證在施加滲透劑前不被污染。
(3) 施加滲透劑
施加方法應根據零件大小、形狀、數量和檢測部位來選擇。所選方法應保證被檢部位完全被滲透劑覆蓋,并在整個滲透時間內保持潤濕狀態。具體施加方法如下: a) 噴涂:可用靜電噴涂裝置、噴罐及低壓泵等進行;b) 刷涂:可用刷子、棉紗或布等進行; c) 澆涂:將滲透劑直接澆在工件被檢面上; d) 浸涂:把整個工件浸泡在滲透劑中。在10℃~50℃的溫度條件下,滲透劑持續時間一般不應少于1Omin。
(4)乳化處理
在進行乳化處理前,對被檢工件表面所附著的殘余滲透劑應盡可能去除。使用親水型乳化劑時,先用水噴法直接排除大部分多余的滲透劑,再施加乳化劑,待被檢工件表面多余的滲透劑充分乳化,然后再用水清洗。使用親油型乳化劑時,乳化劑不能在工件上攪動,乳化結束后,應立即浸入水中或用水噴洗方法停止乳化,再用水噴洗。乳化劑可采用浸漬、澆涂和噴灑(親水型)等方法施加于工件被檢表面,不允許采用刷涂法。對過渡的背景可通過補充乳化的辦法予以去除,經過補充乳化后仍未達到一個滿意的背景時,應將工件按工藝要求重新處理。出現明顯的過清洗時要求將工件清洗并重新處理。 乳化時間取決于乳化劑和滲透劑的性能及被檢工件表面粗糙度。一般應按生產廠的使)用說明書和對比試驗選取。
(5)去除多余的滲透劑
在清洗工件被檢表面以去除多余的滲透劑時,應注意防止過度去除而使檢測質量下降,同時也應注意防止去除不足而造成對缺陷顯示識別困難。用熒光滲透劑時,可在紫外燈照射下邊觀察邊去除。水洗型和后乳化型滲透劑(乳化后)均可用水去除。沖洗時,水射束與被檢面的夾角以30°為宜,水溫為10℃~40℃,如無特殊規定,沖洗裝置噴嘴處的水壓應不超過0.34MPa。在無沖洗裝置時,可采用干凈不脫毛的抹布蘸水依次擦洗。溶劑去除型滲透劑用清洗劑去除。除特別難清洗的地方外,一般應先用干燥、潔凈不脫毛的布依次擦拭,直至大部分多余滲透劑被去除后,再用蘸有清洗劑的干凈不脫毛布或紙進行擦拭,直至將被檢面上多余的滲透劑全部擦凈。但應注意,不得往復擦拭,不得用清洗劑直接在被檢面上沖洗。
(6)干燥處理
施加干式顯像劑、溶劑懸浮顯像劑時,檢測面應在施加前進行干燥,施加水濕式顯像劑(水溶解、水懸浮顯像劑)時,檢測面應在施加后進行干燥處理。 采用自顯像應在水清洗后進行干燥。一般可用熱風進行干燥或進行自然干燥。干燥時,被檢面的溫度不得大于50℃。當采用溶劑去除多余滲透劑時,應在室溫下自然干燥。干燥時間通常為5min~10min。
(7)施加顯像劑
 使用于式顯像劑時,須先經干燥處理,再用適當方法將顯像劑均勻地噴灑在整個被檢表面上,并保持一段時間。多余的顯像劑通過輕敲或輕氣流清除方式去除。使用水濕式顯像劑時,在被檢面經過清洗處理后,可直接將顯像劑噴灑或涂刷到被檢面上或將工件浸入到顯像劑中,然后再迅速排除多余顯像劑,并進行干燥處理。 使用溶劑懸浮顯像劑時,在被檢面經干燥處理后,將顯像劑噴灑或刷涂到被檢面上,然后進行自然干燥或用暖風(30~50℃)吹干。 采用自顯像時,停留時間最短10min,最長2h。 懸浮式顯像劑在使用前應充分攪拌均勻。顯像劑的施加應薄而均勻,不可在同一地點反復多次施加。 噴涂顯像劑時,噴嘴離被檢面距離為300mm~400mm,噴涂方向與被檢面夾角為30℃~40℃。 禁止在被檢面上傾倒濕式顯像劑,以免沖洗掉滲入缺陷內的滲透劑。 顯像時間取決于顯像劑種類、需要檢測的缺陷大小以及被檢工件溫度等,一般不應少于7min。
(8)觀察
觀察顯示應在顯像劑施加后7min-60min內進行。如顯示的大小不發生變化,也可超過上述時間。對于溶劑懸浮顯像劑應遵照說明書的要求或試驗結果進行觀察。著色滲透檢測時,缺陷顯示的評定應在白光下進行,通常工件被檢面處白光照度應大于或等于10001x;當現場采用便攜式設備檢測,由于條件所限無法滿足時,可見光照度可以適當降低,但不得低于5001x。 熒光滲透檢測時,缺陷顯示的評定應在暗室或暗處進行,暗室或暗處白光照度應不大于201x。檢測人員進人暗區,至少經過3min的黑暗適應后,才能進行熒光滲透檢測。檢測人員不能戴對檢測有影響的眼鏡。辨認細小顯示時可用5~10倍放大鏡進行觀察。必要時應重新進行處理和滲透檢測。
(9)后清洗
燃氣管道檢測完畢應進行后清洗,以去除對以后使用或對工件材料有害的殘留物。
3、燃氣管道表面質量檢驗與滲透檢測(PT)焊接接頭和坡口的質量分級
根據CJJ33-2005《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》的要求,燃氣管道其設計文件規定焊縫系數為1的焊縫或設計要求100%內部質量檢驗的焊縫,其外觀質量不得低于現行國家標準《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236的Ⅱ級質量要求,對內部質量抽檢的焊縫,其外觀質量不得現行國家標準JB/T4730-2005《承壓設備無損檢測》的要求。滲透檢測(PT)焊接接頭和坡口的質量分級見表5.
表5 焊接接頭和坡口的質量分級
等級
線性缺陷
圓形缺陷
(評定框尺寸35mm×1OOmm)
不允許
d≤1.5,且在評定框內少于或等于1個
不允許
d≤4.5,且在評定框內少于或等于4個
L≤4
d≤8,且在評定框內少于或等于6個
大于Ⅲ級
注:L為線性缺陷長度,mm;d為圓形缺陷在任何方向上的最大尺寸,mm。
燃氣管道無損檢測前,焊縫外觀檢查應符合要求,對于燃氣管道焊縫外觀和焊接接頭表面質量一般要求如下:
(1)焊縫外觀應成型良好,寬度以每邊蓋過坡口邊緣2mm為宜,角焊縫的焊腳高度應符合設計規定,外形應平緩過度;
(2)焊接接頭表面不允許有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、飛濺的存在;
(3)設計溫度低于-29℃的燃氣管道,不銹鋼和萃硬傾向較大的合金鋼管道焊縫表面,不得有咬邊現象。其他材質管道焊縫咬邊深度應不大于0.5mm,連續咬邊長度應不大于100mm,且焊縫兩側咬邊總長不大于該焊縫全長的10%。
(4)燃氣管道焊縫表面不得低于管道表面,焊縫余高△h≤1+0.2b1,且不大于3mm(b1為焊接接頭組對后坡口的最大寬度)。
(5)燃氣管道焊接接頭錯邊不大于壁厚的10%,且不大于2mm。
總之,燃氣管道是城市基礎設施的重要組成部分。但是由于歷史和現實的各種原因,我國燃氣管道的管理滯后于城市的發展和國際同行業水平,其混亂無序的狀況,已成為我國城市建設和國民經濟發展的瓶頸之一。2010年7月28日10時11分左右,南京塑料四廠發生燃氣管道爆炸事故,當場造成10人死亡,120多人住院,其中14傷情危重的惡性事故,再次給我們燃氣行業管道安全管理敲響警鐘,隨著經濟的發展和人口城鎮化,燃氣管道越來越普及,應用好無損檢測(MT、PT)技術,是保障我國燃氣管道安全運行、和維護使用的必然要求,也是保護國家和人民生命、財產的安全,保證人民正常生產、生活和社會發展都具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。
 
(本文作者:田長栓 滄州市燃氣總公司)