工业管道定期检验中渗透检测的运用

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摘要：在工业管道定期检验过程中，渗透检测技术在某些结构复杂的部位的表面缺陷检测中具有不可替代的作用。文章通过丰富的压力管道检验经验，总结归纳了工业管道定期检验时，采用溶剂去除型检测时应控制的关键因素，并通过实例论证其可靠性。

关键词：工业管道；定期检验；渗透检测

引言

TSGD7005—2018《压力管道定期检验规则-工业管道》中，规定了宏观检查发现裂纹或者有怀疑的管道、隔热层破损或者可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道、支管角焊缝等部位应进行表面无损检测，且规定优先采用磁粉检测。对于铁磁性材料，表面缺陷检测时，磁粉检测具有最高的灵敏度，但是对于有些结构复杂部位、奥氏体不锈钢和有色金属制压力容器或者是结构位置不能保证磁粉灵敏度的情况下，只能通过渗透检测来满足压力管道定期检验的要求，掌握渗透检测的关键控制因素，对于保证检测质量和保障设备安全运行具有重要意义。

1渗透检测的优缺点

对于表面开口缺陷，渗透检测可以不受材料种类、化学成分、结构以及缺陷方向、形状和尺寸的限制，特别是可以检测磁粉检测无法实施的部位。承压类特种设备定期检验采用磁粉检测时，虽然现在有充电类的磁粉探伤仪，但是对于在野外或者需要长时间登高作业的情况下，没有电源和水源的配合，有时候也难以实施。而采用溶剂去除型着色渗透检测法(即IIC-d法)，由于其不用水、电、气，缺陷显示直观，检测成本低，灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围广，对于形状复杂的工件检测效率高，可以完美的弥补磁粉检测的缺憾。IIC-d法的缺点是：不能检测非开口缺陷，或者虽有开口但是开口被堵塞的缺陷，也无法检测多孔性材料，渗透剂易挥发、易燃易爆且有一定毒性，可能造成工件腐蚀和对环境具有一定的污染[3]。

2渗透检测实施的控制因素

2.1检测工艺的制定

对于在役工业管道而言，渗透检测的目的主要是为了查出裂纹类缺陷，这类裂纹隐蔽性强，且容易被表面杂质覆盖，一般肉眼难以发现。因此在检测前，应充分了解设备的使用状态，如介质、压力等关键要素，检测工艺的制定时，应重点选择易产生疲劳和应力集中的部位，才能保证重点部位不漏检。NB/T47013.5—2015要求，应根据工艺规程结合具体检测对象编制操作指导书，对于在役承压设备的lIC-d法检测，编制作业指导书时应注意以下细节。(1)预处理。标准中提出了检测面的具体要求：不得有影响渗透检测的铁锈、氧化皮、焊接飞溅、铁屑、毛刺以及各种防护层；表面粗糙度应在规定值的范围以内；准备工作应在四周向外扩展25mm等，对于在役工业管道来说，主要是清除检表面的锈蚀和油漆防护层。有研究已表明，采用装有钢丝轮的角向磨光机打磨去除焊缝表面锈蚀和油漆防护层，不会影响渗透检测灵敏度，因此在实际检验时，应优先采用。检测前应采用清洁剂对工件表面进行预清洗，彻底清除被检表面的残留介质或机械打磨残留物，清洗后检测面上遗留的溶剂和水分必须干燥，且在施加渗透剂前应保证不被污染。(2)施加渗透剂。在役工业管道施加渗透剂一般采用喷灌喷涂的方法，喷涂时应保证所有检测部位被渗透剂均匀覆盖，关于渗透时间和温度的确定，当环境温度为10～50℃的时，保持润湿状态至少10min；在环境温度为5～10℃时，保持润湿状态至少20min；当温度为小于5℃或大于50℃时，则应按照NB/T47013.5—2015附录B的要求进行检测方法鉴定。(3)去除多余的渗透剂。去除时，不能过度去除，也不能去除不足，清洗不足将造成检测灵敏度下降，而去除不足将造成对缺陷的识别困难。清洗时，不能往复擦拭，不得用喷灌直接对准检测部位喷涂进行清洗。(4)干燥处理。使用lIC-d法检测时，检测面在施加显像剂前进行干燥处理，采用在室温下进行自然干燥的处理方法，干燥时间5～10min。(5)施加显像剂和显像处理。在被检面经过(4)的干燥处理后，用喷灌将显像剂喷洒到检测面上，要注意喷嘴到检测面的距离保持在300～400mm，喷涂方向和检测面的夹角为30～40°，显像剂应薄而均匀，然后自然干燥，时间控制在10～60min。(6)观察记录。对检测结果进行观察时，应注意被检面的光照度应≥1000lx，在条件所限无法满足时，也应保证至少≥500lx，当采用荧光渗透检测时，检测结果的观察时，应保证被检面的可见光照度不大于20lx，而辐照度应≥1000μW/cm2。对于细微缺陷的观察，可以采用5～10倍放大镜进行观察，当确定为缺陷显示时，应在检测记录上用草图标示下来，必要时可采用照相和录像以及可剥性塑科薄膜等方法记录缺陷显示。(7)检测完毕应及时对检测部位进行清洗，去除对以后使用或者对被检材料有害的残留物，特别是对于不锈钢制造的设备，现在的渗透剂虽会提供卤素元素的含量证明，但尽早清洗对保护设备更为有利。

2.2质量控制要素

通过多近年来承压类特种设备事故分析报告，我们可以发现很多事故都是因为裂纹所引起，而因裂纹而引起的爆裂事故，往往是由于微小裂纹的扩展，渗透检测作为检测表面微小裂纹的重要手段之一，发现裂纹后及时将裂纹消除能够有效的将重大事故扼杀在摇篮里，因此，把握其质量控制要素，将对保障设备安全运行具有重要作用。对于在役设备而言，lIC-d法的质量控制可以从下述几个方面入手。(1)人员。从事渗透检测的人员应具备一定的材料、焊接方面的相关知识，熟悉承压类设备定期检验规则中关于定期检验部分有关表面无损检测的要求，并按照TSGZ8001—2019《特种设备无损检测人员考核规则》的规定取得相应资质，在资质范围内从事相应的检测工作。(2)渗透剂的使用和管理。渗透剂的选择和管理对检测灵敏度具有较大影响，必须加强其质量控制，确保检测结果安全可靠。渗透检测所用的清洗剂、渗透剂和显像剂必须是同一厂家生产的同族组的检测剂，不同族组的检测剂禁止混用，检测单位鉴定验收或批准之前的检测剂不得使用。检测过程中必须定期对渗透检测剂的性能进行校验，包括对渗透剂的灵敏度、可去除性、腐蚀性能校验，对显像剂的沉淀性、灵敏度、再悬浮等特性的校验等。当使用渗透剂对不锈钢制、钛及钛合金制压力容器进行检验时，应控制渗透剂中卤素的含量，并要求供货厂家提供相关的质量证明书。渗透剂的存放环境应控制，特别夏天实施检测时，经常会把渗透剂放置于车上，此时车上的问题可能会高于50℃，此时可能会对渗透剂的性能造成影响，如果发生过这种情况的渗透剂，应按NB/T47013.5—2015附录B的要求做性能鉴定试验，确认灵敏度达标后方可使用这些存储温度超标的渗透剂。(3)试块的使用和存储。渗透检测所用的三种试块，有A、B、C型3种，采购时必须采购合格厂家的产品，并经本单位的鉴定验收。不同检测方法的试块不能混用，如着色的不能和荧光的混用，所有试块使用后应将渗透剂清洗干净并在合适的容器中保存，一旦发现有灵敏度下降的试块，应理解更换。(4)操作指导书的执行。现场实施的渗透检测时，对于表面准备和预清洗、渗透、去除、干燥、显像观察及评定后清洗步骤，必须严格按照经过批准的操作指导书进行操作。每班开始前以及工艺条件发生变化时，应用B型标准试块对工艺操作系统的灵敏度进行校验，确认合格后方可开展检测工作。

3检验实例

通过对渗透检测相关控制因素的总结，在检验实践对这些关键因素进行控制，在实践中取得了较好的效果。如，在对某蒸汽管道焊缝的渗透检测时，发现了密集型表面裂纹(见图1)，通过对裂纹的打磨消除处理，及时的消除了安全隐患；对某管道的弯头进行渗透检测时，发现在弯头处存在表面裂纹(见图2)。

4结语

渗透检测作为表面无损检测中重要的一种检测方法，在工业管道定期检验时，对于某些角焊缝的检测具有磁粉检测无法替代的作用。通过对检测工艺文件的控制，现场检测关键因素的控制，以及检验安全的控制，对于保证检测质量和设备安全具有重要意义。

参考文献：

[1]徐亚莉，等.特种设备无损检测技术的应用分析[J].检验检疫学刊，2019(4):45-46.

[2]徐智明，等.锅炉检验领域中渗透检测的应用与研究[J].中国设备工程，2018(11):57-58.

[3]胡学知.渗透检测[M].2版本.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

作者：刘顺勤 单位：曲靖市质量技术监督综合检测中心