福建省锅炉压力容器检验研究院福建福州350003
摘要：工业管道的作用是输送工业领域生产中的气体、液体等工业介质，所以压力管道被设置在工厂的厂区中，其安装方式多为地上管廊。随着我国经济迅猛及持续的发展，社会对工业管道的需求逐渐增大，我国在不久的将来会进入管道发展及建设的高峰期。然而，工业管道普遍存在着爆炸及泄露等诸多潜在的危险，世界上许多工业发达的国家均相继颁布了相关规范或法规来严格控制管道的运行、设计和焊接施工，以便于为管道的安全运行提供保障，但是仍然难以避免的出现了一系列安全事故。所以，加强工业管道的无损检测，将无损检测技术切实的应用到压力管道中，是确保压力管道安全运行的有效途径。
关键词：工业管道；无损检测；技术分析
1无损检测的目的
1.1保证产品质量
利用无损检测技术，可以对肉眼无法观察到的缺陷进行探伤操作（如试件内部缺陷、试件表面细小缺陷）。无损检测技术具备检测灵敏度高、检测结果可靠性好、应用范围广等优点，在锅炉、压力容器、工业管道等承压设备的制造过程检验和最终质量检验中普遍采用。
另外，无损检测技术是在不损伤工件性能的前提下，完成检测过程，可以对工件进行百分之百检验，而破坏性检验就只能进行抽样检验。所以，对于重要的结构件，为了保证产品质量优良，优先考虑采用无损检测技术。
1.2保障使用安全
有些承压设备的设计和制造虽然符合规范要求，但使用一段时间后，也发生了破坏事故。导致事故的原因很多，如高温和应力的作用导致材料蠕变、交变应力导致应力集中部位产生疲劳、腐蚀作用导致壁厚减薄或材质劣化等。为了保障使用安全，对在役的锅炉、压力容器、工业管道等承压设备，必须定期进行检验，以便及时发现缺陷，降低事故产生的几率，无损检测就是定期检验并发现缺陷的最有效手段。
1.3改进制造工艺
生产过程中，为了及时了解产品加工工艺是否符合产品要求，应及时进行工艺试验，并在试验过程中对被检工件进行无损检测，有效地依据检测结果改进制造工艺，并确定最佳制造工艺。如，在锅炉、压力容器、工业管道等承压设备的制造过程，要对各处小径管进行射线检测，依据检测结果修正焊接参数，使其达到符合质量要求的焊接工艺。
1.4降低生产成本
有些企业误认为在工序间进行的无损检测会增加生产成本。但是，进行工序间的无损检测，其实能有效防止焊接缺陷的产生、避免后续工序的浪费和返工，从而真正达到降低成本的目的。例如：有些铸件在机械加工过程后，工件内部上不允许出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷，那么在加工结束后再进行无损检测，会造成返修，缺陷严重的可能还会造成报废，无疑会增加生产成本，而选择在机械加工前对重要部分实施无损检测，发现缺陷并及时处理，可以降低了废品率，还节省了工时。
2常用工业管道无损检测技术
2.1超声波检测技术
该技术对工业管道进行无损检测的主要利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜射探伤时用横波。脉冲反射法有纵波探伤和横波探伤。在超声波仪器示波屏上，以横坐标代表声波的传播时间，以纵坐标表示回波信号幅度。对于同一均匀介质，脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺陷回波信号的出现判断缺陷的存在；又可由回波信号出现的位置来确定缺陷距探测面的距离，实现缺陷定位；通过回波幅度来判断缺陷的当量大小。该方法具有应用范围广、检测成本低、速度快、仪器体积小、重量轻，现场使用方便等优点，且对人体没有危害。但是也有局限性，比如：对体积型缺陷的检出率较低，不适宜检验工业管道壁厚较薄的焊缝等。
2.2渗透检测技术
渗透检测技术是基于液体的毛细现象和固体染料在一定条件下的发光现象。在实际检测时，将溶有着色染料或荧光染料的渗透剂浸润工业管道焊缝表面，由于毛细现象的作用，渗透剂渗入到各类表面开口缺陷中，清除附着于工业管道焊缝表面上多余的渗透剂，干燥后再施加显像剂，缺陷中渗透剂重新回到工业管道焊缝表面，形成放大的缺陷显示，在白光下或在黑光灯下观察，缺陷处可呈红色显示或发出黄绿色荧光。目视即可检测出缺陷的形状和分布。渗透检测的优点是设备和操作简单，缺陷显示直观，容易判断。缺点是对埋藏于工业管道焊缝表层以下的缺陷无能为力而只能检测表面开口缺陷，同时对工业管道也会造成一定的污染。
2.3磁粉检测技术
磁粉检测技术基础是缺陷处漏磁场与磁粉的磁相互作用。铁磁性材料的工业管道被磁化后，由于不连续的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工业管道表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续的位置、大小、形状和严重程度。磁粉检测的优点在于能直观显示出缺陷的位置、大小、形状，检验速度快、工艺简单、成本低、污染少，灵敏度高，能发现细小的缺陷。但其局限性较大，只能检测铁磁性材料的工业管道表面和近表面位置的缺陷，且受工业管道几何形状影响易产生非相关显示，用触头法磁化工业管道时，易产生电弧烧伤工业管道表面。
2.4射线检测技术
射线检测技术一般用于检测工业管道焊缝中存在的缺陷。当射线穿透物质时，在物质中具有衰减作用并按一定规律衰减，能使某些物质产生光化学作用和荧光现象。当射线达到胶片上时，由于无缺陷部位和有缺陷处的密度或厚度不同，射线在这些部位的衰减不同，因而射线透过这些部位照射到胶片上的强度不同，致使胶片感光程度不同，经暗室处理后就产生了不同的黑度。根据底片上的黑度差，评片人员借助观片灯即可判断缺陷情况并评价质量。射线检测技术有着较为高质量的适用性，对于各种材料属性下的工业管道均表现出了同等的无损检测效果，且该种检测方式能够较为直观的呈现缺陷影像，以此确保缺陷定性及定量数据的真实性与完整性。另外，射线检测也常用于在用工业管道检验中对超声检测发现缺陷的复验，以进一步确定这些缺陷的性质，为缺陷返修提供依据，可以直接得到直观的检测图像，数据都较为精准，能够长时间的保存。不过射线检测不适宜检验壁厚较厚的工业管道，且检验成本高，检测速度慢，并对人体有伤害。
2.5脉冲涡流检测技术
传统的涡流检测采用正弦波信号来激励驱动线圈，通过一个与驱动线圈同轴心的传感器线圈测量试样的阻抗。相对于传统的涡流检测，脉冲涡流技术使用宽频谱脉冲来激发探测器的驱动线圈，激发的脉冲分散在试样上。由于脉冲首先影响表面，因此需要应用信号时限分析来获得底面缺陷的信息。脉冲涡流（PEC）检测技术是一种最新的无损检测技术，已经成功应用在管道的腐蚀等缺陷检测中。
脉冲信号输入波加到探头的激励线圈两端，周期性的宽频谱脉冲电流感生出快速衰减的脉冲磁场。而变化的磁场在金属管道中感应出脉冲涡流，向金属管道内部传播，并感应出快速衰减的涡流场。随着涡流场的衰减，检测线圈上就会感应出随时间变化的电压。由于脉冲涡流在金属管道内的传播过程是逐渐衰减的，因而管道厚度不同，最终得到的检测线圈上的瞬态感应电压信号的波形也不同。所以，通过接收瞬态感应电压信号，并对信号进行处理和分析，就可以得到金属管道壁厚与瞬态感应电压信号的关系，进而利用这种关系对导体试件厚度进行检测。
无损检测通常依靠信号的特点，比如信号的幅度、峰值时间、或者信号幅度跃零的时间，对腐蚀状况进行分析，通过测量信号的变化，即可得到有关缺陷的尺寸、类型和结构参数等信息。
结束语
总而言之，随着工业管道应用范围的逐渐增大，工业管道在工业运输及生产中所占据的地位及所发挥的作用也随之不断提高。面对工业管道运行中所存在的潜在危险，迫切的需要相关人员采取有针对性的技术手段，也就是在工业管道的使用以及安装过程中，切实的引入无损检测技术，以便于充分的保证压力管道的安全运行。
参考文献
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[2]沈功田,李涛,姚泽华,邱虹程.高温压力管道红外热成像检测技术[J].无损检测.2002(11).