石油机械设备的无损检测技术

阿斯米

     在现代化社会发展进程中，社会各界对石油机械设备结构安全性、可靠性以及质量等方面提出了较高要求。稳定的石油机械设备不仅能够进一步提高石油的开采效率，也有利于后续工作的顺利开展。为了确保石油机械设备始终处在一种较为稳定的运转状态，要对其展开全面检测。无损检测技术作为一种检测灵敏度较高且不会破坏原本设备的技术手段，在石油机械设备检测工作中得到了广泛应用。在充分结合实际情况的基础上，探究石油机械设备的无损检测技术，保证石油机械设备能够更好发挥自身作用。
1石油机械设备中无损检测技术应用的重要性
1.1　无损检测技术的特性与发展
1.1.1　无损检测技术的特性     在实际应用中，无损检测技术对试件光滑程度没有严格要求，操作便捷性较高，探伤灵敏程度较高，能够有效满足石油行业对压力容器和压力管道产生的非破坏性检测需求。
1.1.2　无损检测技术的发展     目前，无损检测技术已经经历了无损探伤、无损评价等阶段。在无损探伤阶段，它的主要目的在于找寻内部存在的各类缺陷。在后续的无损检测过程中，需要针对试件的基本性质、结构以及状态等加以探测。无损评价阶段中，不仅需要对上述内容进行探测，还要获取准确性更高的试件信息，如形状、位置以及尺寸等。
1.2　无损检测技术的重要性    社会发展中，现代化工业得到了较为全面的发展。人们不断重视石油机械设备检测技术，以确保石油机械设备处于一种正常稳定的运转状态。这不仅有利于石油企业后续的安全生产，还能够为其带来更加优异的社会效益和经济效益。由于石油机械设备自身具备较为显著的特殊性，致使各类常规检测手段的效果相对较差。为了确保石油机械设备稳定运转，必须采取高效的检测方式——无损检测。当前，随着我国针对石油机械设备中无损检测技术应用的重视程度不断提高，人们对无损检测技术的应用提出了更高要求。石油机械设备中无损检测技术的应用广泛，如石油化工行业中的压力装置、运输管道等方面。由于这部分容器内部存在易燃气体或易燃液体，且内部压力处在较高水平，如果仍旧采取简单的常规检测措施很容易引发各类意外情况，给企业造成较大的经济损失。在这种情况下，应用无损检测技术不仅可以有效解决问题，也有利于企业后续的正常生产与发展。
2石油机械设备中无损检测技术的应用现状
2.1　检测人员的综合素质较低    虽然石油机械设备无损检验工作队伍在不断升级发展，整体检测队伍的人员数量在持续增多，但在社会经济水平逐步提升的背景下，对无损检测人员综合素养方面的要求也在不断提升。部分人员在专业水平方面无法满足企业的相关需求，只能完成一些相对简单的操作，在日常工作开展进程中只是通过自身的工作经验开展工作，会对石油机械设备的实际应用产生不良影响。石油机械设备检验涉及的无损检测的大多数工作人员没有接受统一的专业训练，无论是工作能力还是专业技能都处在较为基础的阶段，内部还缺乏负责专项研究工作的专业性科研人员。相关调查显示，我国目前的无损检测人员在个人素质、专业素养等方面都需要进一步提升，只有这样才可以确保后续石油化工设备的无损检验技术的合理应用，从根本上提升检测结果的准确度，确保石油化工企业获得更加优异的经济效益和社会效益。
2.2　检测人员的发展现状     在针对各类石油机械设备开展无损检测工作的实际过程中，它的内部存在一些较为显著的问题。随着社会科学水平整体的逐步提升，化工产业实现了全面的发展革新。各类先进技术在化工产业中的应用，对整体产业的稳定发展起到了良好的促进作用。从石油机械设备无损检验技术的角度上，各类先进的科学技术在设备的实际检验阶段中起到了至关重要的作用。在经济全球化发展背景下，我国对石油机械设备检验技术的重视程度也在不断提升，整体设备无损检测队伍也在不断壮大。然而，由于我国在发展方面存在的局限性，无损设备检测人员并没有得到持续发展，对石油机械设备的无损检测效率产生了不良影响。简单来说，目前石油机械设备无损检测人员自身的发展受到了限制，发展速度相对较慢，不利于后续石油机械设备无损检测工作的顺利开展。3石油机械设备中无损检测技术的具体应用措施      在石油化工生产工作中，石油机械设备起到了至关重要的作用。然而，石油机械设备缺少通用型检测设备，无法针对设备的损坏程度进行通用性检测。这就需要针对石油机械设备采用特殊的检测技术，确保后续各类石油化工工作能够合理开展。以石油机械设备无损检测技术为基础，结合以往无损检测工作的开展现状，优化无损检测技术的应用，确保无损检测技术取得预期的应用效果。
3.1　超声检测技术     在石油机械设备检测过程中，超声检测技术大多应用于石油机械设备的焊缝、气孔以及裂纹等部位的检测，拥有较高的可靠性和准确性。超声检测技术主要采用0.1～5.0 MHz 的频率，通过专业的信号编辑软件，编辑出较窄的单脉冲信号，而后经过电缆和计算机插槽将信号传输至石油机械设备，并通过超声振动等方式在弹性介质中传播遇到界面反射的信号，确定石油机械设备出现的具体损伤情况，如裂缝的宽度、位置等信息。针对石油检测设备展开超声检测，应当在同一条直线中固定信号发射、接收的换能器，以构建完整性高的换能器装置组，然后通过A 扫描法探测机械设备内部隐藏的各类问题。经过计算机设备采集的石油机械设备示波器，可以高效发送与反射信号数据，得到石油机械设备内部结构中裂纹的宽度和具体位置等信息。
3.2　磁粉检测方式    磁粉检测方式大多应用在质量高、较大且翻转难度高的石油机械设备中，能够对出现的应力裂纹、夹层等缺陷问题进行检测。结合各大专业石油机械设备现场缺陷的分布规律可以看出，采取湿荧光显示方式和轭磁法检测方式，可以对设备的加厚区、热影响区以及焊缝等部位展开全面检测，并能够观察表面出现的横向缺陷，在表面缺陷深度超过设备壁厚5% 左右时，采取磨削去除的方式进行处理。目前，磁粉检测方式的应用介质主要是涂抹了荧光材料的铁磁性颗粒。这部分铁磁性颗粒在磁化处理后能够产生对应的磁感应线，若石油机械设备的表面部位出现缺陷，石油机械设备的表面会与磁感应线之间保持90°。磁感应线还能够在缺陷部位不断溢出，从而形成较为完整的漏磁场。漏磁场可以吸引石油机械设备周边的磁粉，形成更加清晰的缺陷痕迹。为了保证磁粉检测的准确度，相关检测人员应当定期检测带有电流表的磁化设备，结合国家方面的标准需求合理校验磁化设备仪表的精准度，保证磁化设备的仪表读数准确。
3.3　渗透检测方式     渗透检测技术多应用于石油机械设备表面的开口缺陷检测工作，如对设备使用寿命和压力容器安全性产生影响的焊接裂缝、疲劳裂缝等，具有优异的直观性和更高的灵敏度更高。在正式检测前，应当先采用丙酮清洗剂来清洗石油机械设备，保证石油机械设备表面部位不存在铁锈或油脂等污染物。清洗完毕后，停留10 min 左右，确保石油机械设备的表面干燥。在距离石油机械设备表面30 mm 左右的位置设置喷嘴,合理渗透无水酒精、丙酮等比例混合液。同时，需要对显像剂进行摇匀处理，将其均匀涂抹于石油机械设备，而后采用白光灯对设备表面部位进行照射，从而明确根焊部位是否出现了缺陷，如纵向裂纹等。后续检查完成后，还要采用清洗剂擦干石油机械设备表面存在的显像剂，结合相关需求高效处理石油机械设备。
3.4　射线检测方式     射线检测技术主要应用于石油机械设备故障问题的快速检测，能够在短时间内明确设备中反应装置物料的具体停留时间和固体料位。目前，应用较为广泛的射线检测技术主要为γ 射线和中子背散射测量技术，其中γ 射线的主要特征在于能够随着指数规律逐步减弱。将γ 射线装置和探测器放置在石油机械设备的两端，可以得出更加准确的设备内部操作介质密度分布图。通过扫描谱图，可以更好地判断石油机械设备内部存在的漏液、填料缺陷等问题，在确定故障根源问题的基础上，为后续改进措施的完善优化奠定基础。中子背散射测量技术具有种子放射逐渐转变为慢性介质的重要特征，能够直接在石油机械设备的器璧部位做功，直接吸收石油机械设备外臂的热量，而后结合料位进一步明确气体、固体以及液体的界面情况，找出内部隐藏的设备堵塞等严重故障问题。通常情况下，中子背散射测量技术中采用的中子源为241Am-Be。通过中子源来发射中子，将其发送到石油机械设备的界面中，充分结合中子源的活动分析设备的界面压力和壁厚，准确找寻设备内部存在的各类问题以及引发问题的原因。
3.5　涡流检测方式    涡流检测技术多应用于石油机械设备的缺陷评判过程，具有探伤效率较高和检测速度快等特点。电磁感应为涡流检测技术的基础，可以采用高频交变电流，引导其通过探头激励线圈，能够在周边的被测管柱中感应涡流，结合管柱中涡流受到几何缺陷影响而产生的阻抗，确定石油机械设备的缺陷。在后续石油机械设备检测工作的实际开展进程中，可以采取专业的多频涡流检测仪，如采用100～1×106 Hz 的频率对石油设备进行全面检测，并在阻抗平面中获取存在缺陷信号的图形，明确缺陷信号对应的波形走向，通过相位分析技术的应用划分缺陷信号与干扰信号，以获取准确性更高的结果。
4结论  目前，较为常用的石油机械设备无损检测技术主要为超声检测技术、磁粉检测技术以及射线检测技术等。不同检测技术在技术原理方面存在差异，最后得到的检测效果也不相同。在石油机械设备检测工作的实际开展进程中，工作人员需要充分结合设备的基本检测需求，采取针对性的无损检测技术，合理维修管理石油机械设备。

作者：文/湛江南海西部石油勘察设计有限公司●陈真

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