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1、1 壓力管道無損檢測(cè)與安全評(píng)估技術(shù) 2 概 述 壓力管道廣泛地應(yīng)用于石油、化工、機(jī)械、冶金、輕工、航空、航天、國(guó) 防等工業(yè)部門的生產(chǎn)以及人民生活。壓力管道是是具有爆炸危險(xiǎn)的特種承壓 設(shè)備 (特種輸送設(shè)備 )，承受著高壓、高溫、低溫、易燃、易爆、有毒或腐蝕 介質(zhì)，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，往往并發(fā)火災(zāi)、二次爆炸與中毒等災(zāi)難性事 故，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失 和危害。如 1998年全國(guó)燃?xì)夤艿辣ㄊ鹿式?20起，死亡 20余人； 1999年 3月荊 門石化公司某聚合反應(yīng)釜裝置發(fā)生燃燒爆炸死亡四人； 1999年茂名石化公司 制氫裝置奧氏體不銹鋼管路三通和彎頭氯離子應(yīng)力

2、腐蝕造成裝置失效； 2000 年 10月，合肥市四里河小區(qū)管道液化氣泄漏爆炸，一幢樓層炸毀，死亡 10余 人。 2000年茂名石化公司焦化系統(tǒng)高溫管線因混用碳鋼材料造成爆炸，死亡 1 人； 2000年 7月首鋼蒸汽管道爆炸，死亡 7人；浙江省建德市某化工有限責(zé)任 公司管道閥門爆裂，死亡 4人；北京某企業(yè)一臺(tái)發(fā)電鍋爐主蒸氣管道閥門與管 道焊接部位撕裂發(fā)生爆炸，死亡 6人； 2002年山東省峰山化工集團(tuán)有限公司金 鄉(xiāng)尿素廠管道斷裂引起爆炸，死亡 6人。 1999年 3月美國(guó)德州一煉油廠由于高 溫臨氫管線閥門破裂致使加氫反應(yīng)器爆炸，損失慘重，類似爆炸在韓國(guó)、印 度也多有發(fā)生。綜上所述壓力管道對(duì)于國(guó)民

3、經(jīng)濟(jì)和人民生活來說是至關(guān)重要 的，因此加強(qiáng)檢驗(yàn)工作、保障壓力管道長(zhǎng)周期安全運(yùn)行具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義 和社會(huì)意義。 3 承壓設(shè)備法規(guī) 標(biāo)準(zhǔn)體系 由于承壓設(shè)備 （ 如壓力管道等 ） 在高溫高壓易燃易爆或有毒 工況下工作 ， 具有一定的危險(xiǎn)性 ， 因此世界各國(guó)均將壓力管道作 為特種設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制性管理 ， 依據(jù)自己的生產(chǎn)技術(shù)水平和管理要 求制定出符合本國(guó)國(guó)情的相應(yīng)安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 。 國(guó)家的 安全法規(guī)是國(guó)家為保證承壓設(shè)備的安全而制定的強(qiáng)制性手段 ， 在 任何其管轄范圍內(nèi)的產(chǎn)品都必須遵循它的安全原則；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng) 是推薦性的 ， 規(guī)定保證承壓設(shè)備安全所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指 標(biāo) 。 但標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)指

4、標(biāo)應(yīng)該符合技術(shù)法規(guī)的安全原則 ， 同 時(shí)法規(guī)授予標(biāo)準(zhǔn)以強(qiáng)制性權(quán)利以更好地指導(dǎo)承壓設(shè)備的設(shè)計(jì) 、 制 造 、 安裝 、 檢驗(yàn)和驗(yàn)收 ， 是承壓設(shè)備產(chǎn)品生產(chǎn)和貿(mào)易的技術(shù)平均 平臺(tái) 。 目前全球的承壓設(shè)備法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)上包括兩大體系：一是 廣泛覆蓋美洲和亞洲的 是目前已經(jīng)形成規(guī)模 ， 通行 于歐洲并且影響力日益擴(kuò)大的歐洲體系 。 承壓設(shè)備的國(guó)際流通已 引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注 。 4 承壓設(shè)備法規(guī) 標(biāo)準(zhǔn)體系 我國(guó)政府對(duì)承壓設(shè)備的安全監(jiān)察工作十分重視 ， 設(shè)置專門的 機(jī)構(gòu) ， 建立安全監(jiān)察制度 ， 制定專門法規(guī) ， 實(shí)施安全監(jiān)察 (法 、 法規(guī) 、 規(guī)章和技術(shù)法規(guī) )。 國(guó)內(nèi)同時(shí)成立全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)

5、化技術(shù)委員會(huì) （ 掛靠在 中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)院 ） 并與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 C 11 鍋爐壓 力容器技術(shù)委員會(huì) 取得實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系 （ B） 。 目前國(guó)內(nèi)承壓特種設(shè)備的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系的協(xié)調(diào)和覆蓋在質(zhì) 檢總局特種設(shè)備局統(tǒng)一規(guī)劃和布置下正有條不紊的進(jìn)行 。 目前國(guó)際承壓設(shè)備技術(shù)發(fā)展有以下特點(diǎn)： 1、 趨同性 ， 承壓設(shè)備技術(shù)正在向統(tǒng)一方向發(fā)展尤其是設(shè)計(jì)方 法 、 材料 、 焊接和無損檢測(cè)； 2、 區(qū)域性 ， 美日為代表的 系和歐洲體系競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈； 3、 相容性 ， 世界各國(guó)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的 相互認(rèn)可和促進(jìn)貿(mào)易發(fā)展； 4、 貿(mào)易性 ， 標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際貿(mào)易依據(jù) ， 主宰國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將獲得巨大的市場(chǎng)份額和經(jīng)濟(jì)利益； 5、

6、經(jīng)濟(jì)性 。 降低安全系數(shù) ， 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 、 提高效率 ， 節(jié)約能源 ， 保證安全 。 5 承壓設(shè)備法規(guī)管理體系 1、法律： 特種設(shè)備安全法 （第一層次） 2、法規(guī)： 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 （第二層次） 3、規(guī)章（管理規(guī)定、辦法）：按照 條例 規(guī)定，特種設(shè)備安全監(jiān)察制 度分為行政許可制度和監(jiān)督檢查制度。特種設(shè)備行政許可制度共 8項(xiàng)：特種設(shè) 備設(shè)計(jì)許可、特種設(shè)備制造單位資格許可、特種設(shè)備安裝、改造、維修單位 資格許可、罐車和氣瓶充裝單位資格許可、特種設(shè)備使用登記、特種設(shè)備檢 驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)、特種設(shè)備檢驗(yàn)人員考核、特種設(shè)備作業(yè)人員考核。特種設(shè) 備監(jiān)檢查制度共 5項(xiàng)：強(qiáng)制檢驗(yàn)制度（包括設(shè)備生產(chǎn)過程監(jiān)督

7、檢驗(yàn)和在用設(shè)備 定期檢驗(yàn)）、現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督檢查制度、事故調(diào)查處理制度、安全責(zé)任追究制 度、安全狀況公布制度以及 壓力管道監(jiān)督管理辦法等 等。（第三層次） 4、綜合技術(shù)法規(guī)（第四層次） 對(duì)應(yīng)行政許可制度有許多安全技術(shù)規(guī)范，如許可條件、鑒定評(píng)審細(xì)則、 核準(zhǔn)規(guī)則等；對(duì)應(yīng)監(jiān)督檢查制度，有各類設(shè)備的監(jiān)督檢驗(yàn)、定期檢驗(yàn)、型式 試驗(yàn)規(guī)則，現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督檢查、事故調(diào)查處理、信息化工作規(guī)則等。 此外還 包括安全監(jiān)察規(guī)程類： 工業(yè)壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 。 公用壓力管 道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 、 長(zhǎng)輸壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 以及各種人員 考核規(guī)則、考核大綱等。 (中國(guó)特檢院法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)部）。 6 特種設(shè)備安全法 由于特種

8、設(shè)備安全尚未在法律層次上立法，安全監(jiān)察制度難以發(fā)揮更加有效作 用，安全監(jiān)管工作仍存在一些空白領(lǐng)域，一些安全隱患得不到及時(shí)整改，特種設(shè)備事 故難以達(dá)到根本性的遏制。 特種設(shè)備安全法要解決的重點(diǎn)問題包括：、明確法律的調(diào)整范圍；、鞏固和 完善特種設(shè)備安全監(jiān)察基本制度；、明確政府及其部門的監(jiān)督檢查職責(zé)；、強(qiáng)化 企業(yè)的主體責(zé)任；、明確檢驗(yàn)檢測(cè)工作的性質(zhì)和檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的地位；、明確安 全技術(shù)規(guī)范的法律地位；、明確事故調(diào)查處理的主體關(guān)系；、明確法律責(zé)任。 指導(dǎo)思想：以鄧小平理論和 “ 三個(gè)代表 ” 重要思想為指導(dǎo)，全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀， 體現(xiàn)以人為本、關(guān)注民生、構(gòu)建和諧社會(huì)的宗旨，堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主、綜合

9、治 理的方針，進(jìn)一步改善特種設(shè)備的安全狀況，提升全民安全意識(shí)，加快建立和完善與 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的安全監(jiān)察體制和機(jī)制，保障公共安全和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，提 高人民群眾的生活質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展?；驹瓌t：堅(jiān)持安全、高效、便捷 的原則；繼承與創(chuàng)新相結(jié)合的原則； 突出重點(diǎn)、兼顧一般的原則預(yù)防為主、綜合治理的原則；明確責(zé)任、分類監(jiān)管的 原則。 7 1979年，由于連續(xù)發(fā)生鍋爐壓力容器爆炸事故，國(guó)務(wù)院發(fā)出通報(bào)要求健 全鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)和加強(qiáng)安全監(jiān)察工作，同時(shí)開始了安全監(jiān)察法 規(guī)的起草 ,1982年國(guó)務(wù)院頒布了 鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例 ，奠定了 我國(guó)鍋爐壓力容器安全監(jiān)察的法制基礎(chǔ)。

10、為貫徹落實(shí)暫行條例的實(shí)施，原鍋 爐壓力容器安全監(jiān)察局根據(jù) 暫行條例 第二十三條制訂了 鍋爐壓力容 器安全監(jiān)察暫行條例 實(shí)施細(xì)則 ，以后陸續(xù)頒發(fā)了有關(guān)的部門規(guī)章、規(guī)范 性文件。建立了中國(guó)的鍋爐壓力容器等特種設(shè)備安全監(jiān)察制度。 但是 暫行條例 也暴露出在新形勢(shì)下許多不適應(yīng)問題。 2003年 3月，國(guó) 務(wù)院頒布了 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 ,自 2003年 6月 1日起施行 ,原 鍋爐壓 力容器安全監(jiān)察暫行條例 同時(shí)廢止。該條例規(guī)劃了 “ 企業(yè)全面負(fù)責(zé)，部門依 法監(jiān)管 ,檢驗(yàn)技術(shù)把關(guān) ,政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo) ,社會(huì)廣泛監(jiān)督 ” 的特種設(shè)備安全工作新 格局，進(jìn)一步確立了特種設(shè)備安全監(jiān)察基本制度。 2007年啟動(dòng)

11、條例 修訂 工作，進(jìn)行實(shí)施后評(píng)估，并于 2009年 1月 14日國(guó)務(wù)院第 46次常務(wù)會(huì)議通過修訂 案， 1月 24日第 549號(hào)國(guó)務(wù)院令發(fā)布 ， 2009年 5月 1日施行。新修訂 條例 中，增加高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)管內(nèi)容；明確特種設(shè)備事故分級(jí)、特種設(shè)備 安全監(jiān)督管理部門事故調(diào)查的主體職責(zé)；進(jìn)一步明確特種設(shè)備安全監(jiān)察范 圍，將場(chǎng)（廠）內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛的安全監(jiān)察納入條例調(diào)整范圍；下放特種設(shè) 備審批權(quán)限；明確行政許可收費(fèi)依據(jù)；加入水處理要求等。 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 8 綜合安全技術(shù)法規(guī) 1955年 7月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)在勞動(dòng)部設(shè)立鍋爐安全檢查總局，開 始對(duì)鍋爐、壓力容器、起重機(jī)械等特種設(shè)備進(jìn)行專門監(jiān)督

12、管理， 實(shí)行國(guó)家安全監(jiān)察。特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)是為了保障特種設(shè)備 安全而設(shè)立，特種設(shè)備安全技術(shù)監(jiān)察法規(guī)也是為了保障特種設(shè)備 安全而制定的。 1960年勞動(dòng)部制定了第一個(gè)特種設(shè)備安全監(jiān)察規(guī)范 ， 即第一 版的 蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程 。 1979年，由于連續(xù)發(fā)生鍋爐壓 力容器爆炸事故，國(guó)務(wù)院發(fā)出通報(bào)，并于當(dāng)年批轉(zhuǎn)當(dāng)時(shí)的國(guó)家勞 動(dòng)總局報(bào)告，要求健全鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)和加強(qiáng)安全監(jiān) 察工作，建立國(guó)家檢測(cè)中心，同時(shí)開始安全監(jiān)察技術(shù)法規(guī)起草工 作 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道 。 壓力管道安全 技術(shù)監(jiān)察規(guī)程公用管道 、 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程長(zhǎng) 輸管道 就是關(guān)于壓力管道基本安全要求和管理要求的綜

13、合性安 全技術(shù)規(guī)范。 9 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程工業(yè)管道 2002年 11月國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局特種設(shè)備局下達(dá) 壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察 規(guī)程工業(yè)管道 的起草任務(wù)書， 2002年 12月全國(guó)鍋容標(biāo)委管道分會(huì)在上海組織有關(guān) 專家成立起草組。 2004年 6月形成規(guī)程草案。 2007年 11月形成征求意見稿并以質(zhì)檢特 函 2008 4號(hào)文征求意見。根據(jù)征求意見形成送審稿。 2008年 4月特種設(shè)備局將送審 稿提交國(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全技術(shù)委員會(huì)審議，并形成報(bào)批稿。 2009年 5月 8日國(guó) 家質(zhì)檢總局批準(zhǔn)頒布。規(guī)程考慮了壓力管道安全技術(shù)的現(xiàn)狀和國(guó)家有關(guān)行政許可的要 求，從材料、設(shè)計(jì)、安裝、使用

14、維修改造定期檢驗(yàn)及安全保護(hù)裝置等方面提出壓力管 道安全性能的基本要求，以達(dá)到規(guī)范壓力管道監(jiān)管工作的目的。 10 壓力管道標(biāo)準(zhǔn) (工業(yè)管道 ) 工業(yè)管道的涉及面廣，種類繁多，主要涉及電力、核電站、石油、化工、輸油、輸氣、市政工程、建筑、制冷、礦業(yè)等。從大類上可分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、材料標(biāo)準(zhǔn)、管道組成件標(biāo)準(zhǔn)、安裝和施工標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、在用標(biāo)準(zhǔn) ,包括 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范 、 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范 、 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 、 工業(yè)金屬管道工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 、 工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程及驗(yàn)收規(guī)范 、 石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道

15、工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 、 鈦管道施工及驗(yàn)收規(guī)范 、化工部 化工企業(yè)壓力管道檢驗(yàn)規(guī)程 、中石化 工業(yè)管道維護(hù)檢修規(guī)程 、電力部 785火力發(fā)電廠中溫中壓管道（管件）安全技術(shù)導(dǎo)則 等。由于長(zhǎng)期以來各行業(yè)各部門管理上的條塊分割，缺乏系統(tǒng)性和配套性，沒有形成一個(gè)完善的工業(yè)管道標(biāo)準(zhǔn)體系。 在壓力管道標(biāo)準(zhǔn)體系中，安全建造規(guī)范涉及壓力管道安全設(shè)計(jì)和建造的整個(gè)過程，起著重要的作用。由全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)壓力管道分技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)組織制定的工業(yè)管道領(lǐng)域的綜合性建造標(biāo)準(zhǔn) 20801壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 已頒布，但是，和長(zhǎng)輸管道規(guī)范、公用管道規(guī)范一樣，動(dòng)力管道規(guī)范尚空缺，對(duì)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工的規(guī)范化以及

16、安全運(yùn)行造成較大的困難，建議應(yīng)加強(qiáng)此類管道系統(tǒng)綜合性建造規(guī)范的制訂工作。 11 壓力管道標(biāo)準(zhǔn)（公用管道） 我國(guó)公用管道屬于城鎮(zhèn)公用事業(yè)的一個(gè)重要組成部分。由于管理體制上的不同，以及我國(guó)公用事業(yè)發(fā)展的滯后，因此，在法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系及其技術(shù)內(nèi)容與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距。我國(guó)的公用管道標(biāo)準(zhǔn)體系不完善， 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范 、城市熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范 、 城市供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 、 城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范 、 城市燃?xì)夤芫W(wǎng)搶修和維護(hù)技術(shù)規(guī)程 燃?xì)夤艿纼H有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 城鎮(zhèn)燃設(shè)計(jì)規(guī)范 、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范 等少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在關(guān)于公用管道的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、維修、改造、使用等 7個(gè)

17、環(huán)節(jié)上，標(biāo)準(zhǔn)極不規(guī)范，也不完善，多數(shù)環(huán)節(jié)缺少標(biāo)準(zhǔn)，如在管道的安裝、檢驗(yàn)、制造、使用等。同時(shí)，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝诓牧?、焊接、檢驗(yàn)、腐蝕防護(hù)專業(yè)領(lǐng)域方面基本無標(biāo)準(zhǔn)，基本引用石油等其他行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而在熱力管道方面，目前尚無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 12 壓力管道標(biāo)準(zhǔn)（長(zhǎng)輸管道） 國(guó)內(nèi)目前主要從設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、使用、維修、改造以及安全環(huán)境等 8個(gè)方面建立基于完整性的長(zhǎng)輸管道全過程的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。長(zhǎng)輸管道涉及的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分布在石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系中的設(shè)計(jì)、施工、管材、儲(chǔ)運(yùn)、安全、節(jié)能、海洋等多個(gè)專業(yè)中，目前包括 輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 、 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 、 4006埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范 、

18、4006埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范 、 4006長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 、輸油輸氣管道線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 、 石油天然氣管道安全規(guī)程 等。 管道標(biāo)準(zhǔn)太過于零散，引用外來的較多，缺少關(guān)于管道安裝技術(shù)類的核心標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，現(xiàn)有的部分核心標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡快上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，加快對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有效整合。同時(shí)，借鑒國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的管道完整性管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)油氣管線的特點(diǎn) (特有的破壞形式：打孔盜油等 )，參照國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)體系，形成具有中國(guó)特色的長(zhǎng)輸管道完整性標(biāo)準(zhǔn)體系。 13 國(guó)內(nèi)壓力管道行業(yè)存在的問題 一 、 壓力管道管件質(zhì)量低劣 長(zhǎng)期以來壓力管道管件 (如法蘭 、 墊片 、 活

19、接頭 、 管接頭三通 、 四通 、 大 小頭 、 變徑管接頭堵頭 、 封頭 、 彎頭 （ 45 90 180 ） 、 彎管 、 螺紋短 節(jié) 、 管子 、 膨脹節(jié) 、 閥門 （ 閘閥 、 截止閥 、 止回閥 、 球閥 、 旋塞閥 、 蝶閥和 隔膜閥 ） 等 )在制造過程中沒有強(qiáng)制性的監(jiān)督控制 。 大量偽劣產(chǎn)品進(jìn)入市 場(chǎng) ， 給壓力管道安全長(zhǎng)周期運(yùn)行埋下事故隱患 。 1、某煉油廠加氫裂化裝置管線中近萬件新購(gòu)彎頭、大小頭、三通中竟 有 30%發(fā)現(xiàn)裂紋、硬度偏高、砂眼等缺陷； 2、某化工廠丙烯管線竣工幾乎全部法蘭 (包括未安裝的及倉(cāng)庫中法蘭 ) 都存在表面裂紋； 3、某化工廠一條丙烯管線新安裝開車后，

20、由于十多個(gè)彎頭開裂，不得不 帶壓堵漏； 4、國(guó)內(nèi)數(shù)十個(gè)廠家?guī)装僦怀隹诜ㄌm進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)存在很多問題（有表 面裂紋的、有材質(zhì)不合格的、有機(jī)械性能不合格的、有板材加工的、有鑄鋼 件、有鍛鋼件、也有鑄鐵件），大約有一半以上的法蘭不符合產(chǎn)品技術(shù)文件 的要求。 14 國(guó)內(nèi)壓力管道行業(yè)存在的問題 (2) 二、壓力管道安裝質(zhì)量低劣 1、幾乎每一條 、 、 類管道都有超標(biāo)焊接缺陷（裂紋、未焊透、未 熔合、氣孔、夾渣等）存在； 2、安裝隨意性大，有些支吊架和管線走向不符合圖紙要求； 3、有些閥門、支吊架等管件安裝位置不合理； 4、有些防振器和抑振器形同虛設(shè)，使管道系統(tǒng)的振動(dòng)水平嚴(yán)重超標(biāo)。 三、選材不當(dāng)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

21、先天不足 1、 如有的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)采用碳鋼管道長(zhǎng)期輸送高溫介質(zhì) ， 這些都引起了 管線在使用中的破壞 。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ， 因材料 、 型號(hào)用錯(cuò)導(dǎo)致事故的例子多 不可數(shù)； 2、 有的設(shè)計(jì)單位在煉油廠實(shí)際某方向位移達(dá) 28 設(shè)計(jì)放置只 允許 15 3、 有的設(shè)計(jì)單位在選擇管件材料許用應(yīng)力值時(shí)有差錯(cuò) ， 導(dǎo)致壓扁試驗(yàn)不 合格 。 4、 有的設(shè)計(jì)單位在布置管系時(shí)： a、 管道的間距過?。?b、 多層布置時(shí) ， 將熱介質(zhì)管道布置在管架的下層 ， 而將腐蝕性介質(zhì)管道 布置在管架的上層； c、 管系不平衡 。 15 國(guó)內(nèi)壓力管道行業(yè)存在的問題 (3) 四 、 壓力管道使用中萌發(fā)的缺陷 近年來由于我國(guó)原油變

22、重 、 含硫 、 含氮和含酸值的增高加重了對(duì)設(shè)備的腐蝕 。 由于腐蝕造成裝置被迫停工 ， 使國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)受到很大的損失 。 因此采 油 、 油氣運(yùn)輸 、 煉油和深度加工過程中的腐蝕是個(gè)很大的問題 。 在原油加工過程中 ， 石油本身對(duì)金屬設(shè)備并不腐蝕 ， 但是石油中若含有某些雜質(zhì) ， 如：硫的化合物 、 無機(jī) 鹽類 、 環(huán)烷酸 、 氮的化合物等等 ， 雖然含量很少 ， 但危害卻很大 ， 這是因?yàn)樗鼈冇行?本身是腐蝕性介質(zhì) ， 另一些也會(huì)在加工過程中轉(zhuǎn)化為腐蝕性介質(zhì) 。 此外在煉制過程中 加入的氫 、 溶劑及酸堿等也會(huì)形成腐蝕介質(zhì) ， 加速材料裂化和腐蝕 。 1、 腐蝕： 、 常減壓裝置

23、壓力管線的腐蝕 ; 、 催化裂化裝置壓力管線管件的腐 蝕； 、 氣體脫硫裝置壓力管線管件的腐蝕； 、 加氫裝置壓力管線管件的腐蝕； 、 制氫裝置壓力管線管件的腐蝕； 、 焦化裝置壓力管線管件的腐蝕； 、 油品裝 置壓力管線的腐蝕情況； 、 主要化工裝置壓力管線管件的腐蝕 （ 乙烯裂解裝置 、 甲 醇裝置 、 聚乙烯 、 聚丙烯裝置等 ） 。 2、 高溫運(yùn)行下材料損傷： 、 珠光體球化； 、 石墨化； 、 蠕變損傷； 、 蠕變脆化 。 熱壁加氫反應(yīng)器接管管件介質(zhì)腐蝕 、 氫腐蝕 、 氫脆 、 回火脆化和蠕變脆 化；加氫精制 、 加氫裂化及催化重整裝置中高溫高壓臨氫管線管件的高溫氫腐蝕；加 氫脫硫

24、裝置；分離器氣液混相流動(dòng)配管的氫腐蝕；甲醇裝置合成反應(yīng)器如催化劑筐 、 分布管等管件的氫腐蝕；催化重整裝置出口管線的脫碳和石墨化損傷； 16 國(guó)內(nèi)壓力管道存在的問題 (4) 催化重整裝置反應(yīng)器接管熱影響區(qū)的蠕變脆化開裂；制苯裝置氫苯混合氣體高溫管道 的蠕變脆化損傷；加熱爐出口氫氣管道彎頭的氫腐蝕；鉑重整裝置管線管件的氫腐 蝕；蒸汽管道高溫運(yùn)行由于珠光體球化引發(fā)的爆管事故 。 3、 沖刷腐蝕： 石化系統(tǒng)使用的壓力管道流動(dòng)介質(zhì)存在氣 、 油 、 水 、 固相 （ 固體顆粒 ） 等多項(xiàng)流 體 ， 在管線的上下彎頭 、 三通 、 大小頭 、 閥門 、 直管的入口或出口段部位 將產(chǎn)生明顯的局部沖刷減薄

25、。 五 、 在用管道管理和檢驗(yàn)問題 壓力管道的管理檢驗(yàn)問題很多 ， 各企業(yè)對(duì)于壓力管道的管理遠(yuǎn)不如壓力容器的管 理規(guī)范 。 由于過去沒有要求強(qiáng)制檢驗(yàn) ， 很多單位根本不檢驗(yàn)或是進(jìn)行一些象征性檢驗(yàn) 工作 ， 使壓力管道的管理和檢驗(yàn)工作流于形式 。 1、 缺乏檢驗(yàn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)； （ 2003年 7月在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)則 ） 2、 各企業(yè)有關(guān)工業(yè)管道的臺(tái)帳 、 檔案差別較大 ， 缺乏檢驗(yàn)的條件： 、 線路不 清 ， 沒有適合的管線圖； 、 工業(yè)壓力管道資料丟失 ， 沒有材質(zhì) 、 規(guī)格 、 熱處理狀態(tài) 等原始參數(shù)； 3、 缺乏專業(yè)檢驗(yàn)隊(duì)伍：過去這類檢驗(yàn)主要由操作人員巡檢和測(cè)厚 。 、 多年來沒有對(duì)工

26、業(yè)壓力管道檢驗(yàn)單位實(shí)行嚴(yán)格的資格認(rèn)證制度缺乏有效的 管理制度和管理細(xì)則； 檢驗(yàn)檢測(cè)人員未經(jīng)統(tǒng)一的考核與認(rèn)可 ， 水平參差不齊； 17 壓力管道破壞的主要原因（長(zhǎng)輸管道） 壓力管道在實(shí)際使用過程中，由于在設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行管理中存 在各類問題，管道的破壞性事故時(shí)有發(fā)生。同時(shí)由于工作介質(zhì)往往有易燃易 爆、腐蝕及劇毒的特點(diǎn)，因此給壓力管道的安全運(yùn)行帶來一定的威脅。 1 長(zhǎng)輸管道 （ 1）在歐美國(guó)家管線事故的原因中，外力損傷占第一位，其次是腐蝕。 原蘇聯(lián)天然氣管道的事故原因主要是腐蝕、施工和管材質(zhì)量。我國(guó)管線事故 原因主要是設(shè)備故障、腐蝕、施工和管材等原因，與原蘇聯(lián)的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 較為接近，和歐美

27、國(guó)家情況相差較大，其主要原因在于當(dāng)時(shí)在管材、制管工 藝、制造和安裝水平比較落后。 （ 2）近幾年，我國(guó)新建的西部油、氣管線由于所采用的設(shè)備、材料已接近 國(guó)際水平，加之防腐、自動(dòng)化操作水平的提高，設(shè)備故障、腐蝕、誤操作等 原因造成的事故比例將會(huì)降低。但由于西部大部分地區(qū)自然環(huán)境惡劣，災(zāi)害 性地質(zhì)較嚴(yán)重，因此外力引起的第三方破壞造成的事故比例會(huì)高于東部管 道，為此評(píng)價(jià)東、西部管線完整性時(shí)應(yīng)該視具體情況具體分析，區(qū)別對(duì)待。 （ 3）對(duì)于老管線而言，事故率呈上升趨勢(shì)。輸氣管線發(fā)生事故的概率低于 輸油管線。 （ 4）外力破壞通常是陸地管線事故的主要原因，對(duì)大直徑管道而言，管材 和施工缺陷是最常見的管道事

28、故原因。 18 壓力管道破壞的主要原因（公用管道） 城市煤氣和天然氣管線破壞事故的原因主要是腐蝕、外力損傷、制造缺陷和材料損傷等。 、埋設(shè)在地下的鋼質(zhì)管道均有外防腐絕緣層，阻隔金屬管子與外界腐蝕因素的接觸。該 防腐層一旦破壞，金屬管的外表面腐蝕就極為迅速，為了確保管道安全運(yùn)行，必須確保防腐層完 好無損。防腐層在制作和施工過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)漏孔、缺陷和損傷，在埋地之后，受熱、 水、氧、地中雜散電流、細(xì)菌等環(huán)境因素影響，會(huì)老化、龜裂、剝離、防腐效果急劇下降。 、盡管實(shí)踐表明對(duì)埋地管線采用涂料涂覆和陰極保護(hù)并用的防護(hù)效果最好，但在區(qū)域管 網(wǎng)中推廣應(yīng)用陰極保護(hù)尚有一定難度。 a、城市區(qū)域地下管線復(fù)

29、雜，形狀各異，采用傳統(tǒng)陰極保護(hù)難以達(dá)到各部位同樣的標(biāo)準(zhǔn)。 b、陰極保護(hù)電流對(duì)外部結(jié)構(gòu)的干擾問題，有時(shí)損壞了周圍有效范圍內(nèi)的眾多金屬設(shè)施。 c、埋地管線并非完整一致，而是要和外部結(jié)構(gòu)發(fā)生多處短接，這種接觸結(jié)果不但提供不同 金屬相接觸構(gòu)成的電偶腐蝕機(jī)會(huì)，而且為實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)帶來了更大困難，使輸出設(shè)備負(fù)荷加大。 d、各種人為維修作業(yè)，常會(huì)出現(xiàn)將陰極保護(hù)系統(tǒng)損壞現(xiàn)象。 、城鎮(zhèn)埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)貫穿經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口稠密地區(qū)，發(fā)生事故后果非常嚴(yán)重。 1968年英 國(guó) 成墻體和樓板連續(xù)倒塌。 1970年格陵蘭 管網(wǎng)煤氣泄漏，建筑物全部倒塌。 1975年 8月英格蘭 1972年美 973年法國(guó) 成房屋嚴(yán)重破壞。 199

30、3年徐州市銅 山縣液化氣輸配站管網(wǎng)破裂，造成 4人死亡， 16人受重傷。 1995年青海石油管理局西部煉廠天然 氣泄漏，死 3人，重傷 4人。 1995年濟(jì)南和平路煤氣管爆炸 13人死亡， 48人受傷； 1996年春節(jié)前 后，天津、青島、重慶、福州、哈爾濱等地相繼發(fā)生燃?xì)庵卸竞捅ㄊ鹿?，傷?50多人； 2000 年 10月，合肥四里河小區(qū)燃?xì)夤芫W(wǎng)爆炸，死 10人，整幢樓炸毀。城鎮(zhèn)埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)事故的發(fā) 生，以及所帶來的重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，已嚴(yán)重地影響到社會(huì)穩(wěn)定和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。 19 壓力管道破壞的主要原因（ 3） 工業(yè)管道 國(guó)外有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，工業(yè)管道的破壞性事故中，腐蝕破壞約占 2

31、8 1；疲勞破壞約占 29 1；蠕變破壞約占 28 8。可見腐蝕、疲勞、 蠕變破壞是管道破壞的三大主要原因。將 95年石化企業(yè) 、 、 類管道爆 炸與嚴(yán)重?fù)p壞事故原因按圖 1所示進(jìn)行了分類， 圖 1 工業(yè)管道的破壞原因 很明顯腐蝕與沖蝕比例偏高，而管理不善原因較低，其中腐蝕減薄引 起的占 材料以及制造質(zhì)量引起的占 因安裝原因引起的失效 占 20 壓力管道的主要失效形式 1、 壓力管道主要失效形式包括：、因存在原始制造性缺陷和使用過程中新生 缺陷引發(fā)的彈塑性斷裂失效模式；、因環(huán)境或介質(zhì)影響造成由腐蝕引發(fā)的破壞失效 模式；、因高溫、高壓、臨氫、交變載荷環(huán)境造成材料累積損傷失效模式，如珠光 體球化、

32、石墨化、回火脆化、蠕變破壞、疲勞破壞、氫損傷等。 壓力管道失效型式的分類 （ 1）壓力管道失效型式的分類方法有很多種。按破壞時(shí)宏觀變形量的大小可分為 韌性破壞 (延性破壞 )和脆性破壞兩大類。 韌性破壞：韌性破壞是管道在壓力的作用下管壁上產(chǎn)生的應(yīng)力達(dá)到材料的強(qiáng) 度極限，因而發(fā)生斷裂的一種破壞型式。它通常包括材料變形過程的彈性變形、彈塑 性變形和斷裂的三個(gè)階段。韌性破壞是一種因強(qiáng)度不足而發(fā)生的破壞。如果管道不是 由于存在明顯的缺陷和明顯脆化，而是由于超壓導(dǎo)致破壞時(shí)，都屬于韌性破壞。 脆性破壞：脆性破壞是指管道破壞時(shí)沒有發(fā)生宏觀變形，破壞時(shí)的管壁應(yīng)力 也遠(yuǎn)未達(dá)到材料的強(qiáng)度極限，有的甚至還低于屈服極

33、限。脆性破壞往往在一瞬間發(fā) 生，并以極快的速度擴(kuò)展。這種破壞現(xiàn)象和脆性材料的破壞很相似，故稱為脆性破 壞。又因?yàn)樗窃谳^低的應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生的，故也叫做低應(yīng)力破壞。脆性破壞的基本 原因是材料的脆性和存在嚴(yán)重缺陷。此外，加載的速度、殘余應(yīng)力、結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中 等都會(huì)加速脆斷破壞的發(fā)生。 （ 2）此外按破壞時(shí)材料的微觀 (顯微 )斷裂機(jī)制分類，也可以分為韌窩斷裂、解理 斷裂、沿晶脆性斷裂和疲勞斷裂等。但實(shí)際工作中，往往采用一種習(xí)慣的混合分類方 法，即以宏觀分類法為主，再結(jié)合一些斷裂特征。通常分為：制造時(shí)產(chǎn)生的原始缺陷 破壞、腐蝕沖刷破壞、疲勞破壞、材料損傷和其他形式破壞。 21 無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展階段

34、 第一階段稱為無損探傷 (其主要作用就是在不損傷材料和設(shè)備產(chǎn)品的前提 下，檢出內(nèi)、外部缺陷，以滿足設(shè)備工程設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，這是無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的 初級(jí)階段，其主要特征是以質(zhì)量控制為中心。質(zhì)量控制原則是利用無損檢測(cè)對(duì)設(shè)備產(chǎn) 品的制造安裝質(zhì)量進(jìn)行控制的一種安全評(píng)定原則。通常認(rèn)為超聲檢測(cè)的質(zhì)量控制參數(shù) 為：回波波幅的高度；缺陷的長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度、單位面積或單位體積上的缺陷個(gè) 數(shù)。射線檢測(cè)的質(zhì)量控制參數(shù)為：缺陷長(zhǎng)度；缺陷性質(zhì)；單位長(zhǎng)度上的缺陷個(gè) 數(shù)；單位面積上缺陷個(gè)數(shù)。因?yàn)槠淇煽啃匀Q于控制門檻值有充分的安全裕度，所 以在真實(shí)缺陷與評(píng)定等級(jí)之間允許有一定的偏差。目前國(guó)際上基本上以質(zhì)量控制為核 心內(nèi)容。 第

35、二階段稱為無損檢測(cè) (對(duì)于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家來說，該階段始于上個(gè)世紀(jì) 70 年代，其任務(wù)不僅是檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)品的內(nèi)外部缺陷，而且測(cè)定材料和焊縫的組織結(jié)構(gòu)， 如晶粒度、石墨形態(tài)、金相組織、硬度和殘余應(yīng)力水平；同時(shí)還測(cè)定各種過工藝參數(shù) 諸如溫度、壓力、粘度和密度等。這時(shí)的無損檢測(cè)技術(shù)表現(xiàn)為系統(tǒng)性質(zhì)量控制概念， 遠(yuǎn)比第一階段具有更為豐富的內(nèi)涵。 第三階段稱為無損評(píng)價(jià) (由于設(shè)計(jì)水平的不斷提高，斷裂力學(xué)等學(xué)科技術(shù) 的發(fā)展和推廣，以及極限設(shè)計(jì)壽命思想的進(jìn)步和實(shí)用化，因此要求無損檢測(cè)技術(shù)不僅 能檢出危險(xiǎn)缺陷，而且要對(duì)缺陷進(jìn)行定性，并測(cè)定其自身高度 (通常指壁厚方向的尺 寸 )，以便采用斷裂力學(xué)對(duì)帶缺陷設(shè)備的安全性和

36、使用壽命進(jìn)行評(píng)價(jià)。無損評(píng)價(jià)的核 心是合于使用原則，是確保沒有危害性缺陷從而保證設(shè)備產(chǎn)品安全運(yùn)行一種安全評(píng)定 原則，其主要檢測(cè)參數(shù)為缺陷自身高度、缺陷性質(zhì)、缺陷位置以及缺陷密集程度等。 22 壓力管道 無損檢測(cè)可靠性 通常壓力容器的破壞主要取決于三個(gè)基本要素：應(yīng)力水平（設(shè)計(jì)、制造不 合理），材料性能和缺陷危害程度。壓力容器無損檢測(cè)是在應(yīng)力分析和材料 性能評(píng)價(jià)的前提下，確定原材料 (鋼板、復(fù)合鋼板、鍛件、鋼管等 )、焊縫和 熱影響區(qū)中是否存在缺陷、缺陷當(dāng)量、缺陷性質(zhì)和危害程度，以保證壓力容 器安全運(yùn)行的一種手段。從這個(gè)意義說，壓力容器無損檢測(cè)可靠性也就是壓 力容器安全可靠性的一個(gè)關(guān)鍵性組成部分。

37、過去人們常以 “ 能檢出的最小缺陷尺寸 ” 來衡量檢出缺陷的能力，并以此 作為評(píng)價(jià)無損檢測(cè)可靠性的重要參數(shù)。這實(shí)際上是一種誤解，因?yàn)樵摂?shù)據(jù)既 無法保證凡是大于該尺寸的缺陷一定能被檢出來，也不能保證檢測(cè)出的就一 定是缺陷，同時(shí)也無法反映出缺陷的準(zhǔn)確當(dāng)量和檢測(cè)誤差。就本質(zhì)而言，無 損檢測(cè)可靠性有兩個(gè)含義：一是指不漏掉危險(xiǎn)性缺陷的幾率，即缺陷的檢出 率；二是指檢出結(jié)果的真實(shí)性，即對(duì)缺陷定性定量結(jié)果的可信賴性。 無損檢測(cè)技術(shù)涉及到多方面的因素，如檢測(cè)人員的技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)和心理 狀況；檢測(cè)儀器設(shè)備的水平和完好程度；各種檢測(cè)方法的特點(diǎn)和檢測(cè)方案的 適用性；工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和材料特性；制造工藝和缺陷本身的

38、特點(diǎn)等 等。也就是說同一缺陷在重復(fù)檢驗(yàn)時(shí)，如果影響因素不同，檢測(cè)結(jié)果將并不 總是一個(gè)固定的參數(shù)，而可能變化很大。這種不確定因素是無損檢測(cè)的固有 特征，對(duì)無損檢測(cè)的可靠性具有很大的影響。 23 壓力管道無損檢測(cè) 概述 無損檢測(cè)是指在不損壞試件的前提下，以物理或化 學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件的 內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方 法。是指對(duì)材料或工件實(shí)施一種不損害或不影響其未來 使用性能或用途的檢測(cè)手段。 常用的無損檢測(cè)方法有射線檢測(cè)（簡(jiǎn)稱 超聲 波檢測(cè)（簡(jiǎn)稱 磁粉檢測(cè)（簡(jiǎn)稱 滲透檢測(cè) （簡(jiǎn)稱 稱為四大常規(guī)檢測(cè)方法。這四種方法是承 壓類特種設(shè)備制造質(zhì)量檢測(cè)和在用檢測(cè)

39、最常用的無損檢 測(cè)方法。其中 他用于承壓類特種 設(shè)備的無損檢測(cè)方法有渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱 聲發(fā)射檢 測(cè)（簡(jiǎn)稱 。 24 壓力管道 射線檢測(cè) 技術(shù)（特點(diǎn) ） 射線的種類很多，其中易于穿透物質(zhì)的有 射線、中子射線三 種。這三種射線都被用于無損檢測(cè)，其中 射線常應(yīng)用于承壓設(shè)備焊 縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測(cè)，而中子射線僅用于一些特殊場(chǎng) 合。射線檢測(cè)是工業(yè)無損檢測(cè)的一個(gè)重要專業(yè)門類。最主要的應(yīng)用是探測(cè)試 件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷（探傷）。 壓力管道射線檢測(cè)特點(diǎn) 底片。由于底片上記錄的信息十分豐富，且 可以長(zhǎng)期保存，從而使射線照相法成為各種無損檢測(cè)方法中記錄最真實(shí)、最 直觀、最全面、可追蹤性最好的檢測(cè)方法

40、。 可以獲得缺陷的投影圖像，缺陷定性定量準(zhǔn)確各種無損檢測(cè)方法中， 射線照相對(duì)缺陷定性是最準(zhǔn)的。在定量方面，對(duì)體積型缺陷（氣孔、夾渣 類）的長(zhǎng)度、寬度尺寸的確定也很準(zhǔn)，其誤差大致在零點(diǎn)幾毫米 。 體積型缺陷檢出率很高。而面積型缺陷檢出率受到多種因素影響。體 積型缺陷是指氣孔、夾渣類缺陷。射線照相大致可以檢出直徑在試件厚度 1% 以上的體積型缺陷。面積型缺陷是指裂紋、未熔合類缺陷，其檢出率的影響 因素包括缺陷形態(tài)尺寸、透照厚度、透照角度、透照幾何條件、源和膠片種 類、像質(zhì)計(jì)靈敏度等，所以一般來說裂紋檢出率較低。 25 壓力管道 射線檢測(cè) 技術(shù)（特點(diǎn) ） 測(cè)厚工件需要高能量的射線探 傷設(shè)備。 300

41、 射線機(jī)透照厚度一般小于 40 420 射線機(jī)和 線機(jī)透照厚度均小于 100 厚度大于 100 器或 此是比較困難的。此外，板厚增大，射線照相絕對(duì)靈敏度是下降的，也 就是說對(duì)厚工件采用射線照相，小尺寸缺陷以及一些面積型缺陷漏檢的可能性增大。 適宜檢測(cè)對(duì)接焊縫。檢測(cè)角焊縫效果較差，不適宜檢測(cè)板材、棒材、鍛件。用 射線檢測(cè)角焊縫時(shí)，透照布置比較困難，且攝得底片的黑度變化大，成像質(zhì)量不夠 好；板材、鍛件中的大部分缺陷通常與射線束垂直，因此射線照相無法檢出。 于是穿透法檢測(cè)，因此結(jié)構(gòu)和 現(xiàn)場(chǎng)條件有時(shí)會(huì)限制檢測(cè)的進(jìn)行。例如，有內(nèi)件的鍋爐或容器，有厚保溫層的鍋爐、 容器或管道，內(nèi)部液態(tài)或固態(tài)介質(zhì)未排空的容

42、器等均無法檢測(cè)。采用雙壁單影法透 照，雖然可以不進(jìn)入容器內(nèi)部，但只適用于直徑較小的管道，對(duì)直徑較大的管道，雙 壁單影法透照很難實(shí)施。此外如焦距太短，則底片清晰度會(huì)很差。 對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難。缺陷高度可 通過黑度對(duì)比的方法作出判斷，但精確度不高，尤其影像細(xì)小的裂紋類缺陷。 檢測(cè)成本高。與其他無損檢測(cè)方法相比，射線照相的材料和人工成本很高。 般情況下定向 00 拍一張片子需 10 射線源的曝光時(shí)間一般更長(zhǎng)。但特殊場(chǎng)合則另當(dāng)別論， 線會(huì)對(duì)人體組織造成多種損傷，因此對(duì)工作人員劑量當(dāng) 量規(guī)定了限值。要求在保證完成射線探傷任務(wù)的同時(shí)，接受的劑量當(dāng)量不超過限值。 26

43、壓力管道射線檢測(cè)技術(shù) (工藝特點(diǎn) ) 壓力管道尤其是工業(yè)管道大量采用薄壁小徑管，其施工主要采用氬弧焊打底，手 工焊蓋面的單面焊接。長(zhǎng)期以來小徑管對(duì)接焊縫主要采用射線透照檢測(cè)，但也存在不 少問題：、由于壓力管道透照截面厚度變化大，寬容度很難保證，透照一次不能實(shí) 現(xiàn)焊縫全長(zhǎng)的 100%檢測(cè) ; 、若要滿足壓力管道裂紋檢測(cè)要求，則底片透照數(shù)量很難 滿足要求；、同時(shí)射線透照大量采用 型片，底片質(zhì)量和清晰度都 比較差。 4730 承壓設(shè)備無損檢測(cè) 對(duì)壓力管道射線檢測(cè)作了部分改進(jìn)： 、增加了工業(yè)射線膠片系統(tǒng)分類的內(nèi)容，將膠片分為 加附錄 A（資料性附錄），對(duì)膠片系統(tǒng)的特性指標(biāo)提出了要求，對(duì)國(guó)內(nèi)使用的膠片質(zhì)

44、 量進(jìn)行有效的控制；對(duì)薄壁壓力管道推薦采用 2或 高了 射線透照質(zhì)量。 、對(duì) 10000環(huán)向?qū)雍附咏宇^（包括曲率相同曲面焊接接頭） , A 級(jí)、 降低了 少底片數(shù)量。 、小徑管環(huán)向?qū)雍附咏宇^的透照布置。小徑管采用雙壁雙影透照布 置，當(dāng)同時(shí)滿足下列兩條件時(shí)應(yīng)采用傾斜透照方式橢圓成像： T（壁厚） 8 g（焊縫寬度） 4橢圓成像 時(shí)，應(yīng)控制影像的開口寬度（上下焊縫 投影最大間距）在 1倍焊縫寬度左右。不滿足上述條件或橢圓成像有困難時(shí)可采用垂 直透照方式重疊成像。 、小徑管可選用通用線型像質(zhì)計(jì)或附錄 F（規(guī)范性附錄）規(guī)定的專用（等徑金屬 絲）像質(zhì)計(jì)，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計(jì)應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法

45、放置時(shí)，可將像質(zhì) 計(jì)置于膠片側(cè)。 27 壓力管道射線檢測(cè)技術(shù) (工藝特點(diǎn) ) 、小徑管環(huán)向?qū)咏宇^的透照次數(shù)小徑管環(huán)向?qū)雍附咏宇^ 100%檢測(cè)的透照次 數(shù)：采用傾斜透照橢圓成像時(shí)，當(dāng) T/ ,相隔 90 透照 2次。當(dāng) T/ 相隔 120 或 60 透照 3次。垂直透照重疊成像時(shí)，一般應(yīng)相隔 120 或 60 透照 3次。由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行多次透照時(shí)，可采用橢圓成像或重疊成像方式透照 一次。鑒于透照一次不能實(shí)現(xiàn)焊縫全長(zhǎng)的 100%檢測(cè)，此時(shí)應(yīng)采取有效措施擴(kuò)大缺陷可 檢出范圍，并保證底片評(píng)定范圍內(nèi)黑度和靈敏度滿足要求。 、底片評(píng)定范圍內(nèi)的黑度 A 級(jí)： D D B 級(jí)： D用 件時(shí)， 、 小

46、徑管可選用通用線型像質(zhì)計(jì)或附錄 F（規(guī)范性附錄）規(guī)定的專用（等徑金 屬絲）像質(zhì)計(jì)，金屬絲應(yīng)橫跨焊縫放置。像質(zhì)計(jì)應(yīng)置于源側(cè)，當(dāng)無法放置在源側(cè)時(shí)， 可將像質(zhì)計(jì)置于膠片側(cè)。 、對(duì)截面厚度變化大的壓力管道，在保證靈敏度要求的前提下，允許采用較高 的射線管電壓。但有一定壓力范圍的限制。 、不加墊板單面焊的未焊透缺陷和根部?jī)?nèi)凹和根部咬邊分級(jí)評(píng)定。管外徑 100 型）進(jìn)行測(cè)定。管 外徑 00徑管上述深度可采用小徑管專用對(duì)比試塊 (A 或 B 型 )進(jìn)行測(cè)定 , 28 壓力管道射線檢測(cè)（表面要求） 射線檢測(cè)前，焊接接頭的表面應(yīng)經(jīng)外觀檢測(cè)并合格。表面的不規(guī)則狀態(tài) 在底片上的影像不得掩蓋或干擾缺陷影像，否則應(yīng)對(duì)表

47、面作適當(dāng)修整。其主 要理由如下 、 焊縫的表面缺陷 （ 如咬邊 、 凹坑 、 溝槽等 ） 將直接反映在底片上 ， 往往掩蓋了焊縫內(nèi)的缺陷 ， 使之漏檢；或是形成偽缺陷 ， 給缺陷的評(píng)定 、 分 級(jí)和返修帶來很大困難 。 如曾在某廠就發(fā)現(xiàn)過好幾起類似的現(xiàn)象 ， 當(dāng)時(shí)在底 片上某丁字縫發(fā)現(xiàn)一條黑色影象 ， 很象裂紋 ， 經(jīng)兩次返修后缺陷仍然存在 ， 經(jīng)實(shí)地檢查 ， 發(fā)現(xiàn)原來是丁字口上一道很細(xì)的溝槽 。 我們認(rèn)為若在射線檢測(cè) 前先進(jìn)行較細(xì)致的外觀檢查 ， 這類情況的產(chǎn)生就會(huì)大大減少 。 、 焊縫余高對(duì)焊縫缺陷的檢出有一定的影響 ， 余高越高 ， 對(duì)底片的寬 容度要求愈高 ， 缺陷檢出則比較困難 ，

48、因此 ， 焊縫余高應(yīng)盡可能減小 ， 并控 制在一定的尺寸范圍內(nèi) 。 綜上所述 ， 焊縫表面質(zhì)量與底片的有效性 、 可靠性及缺陷檢出靈敏度有 很大關(guān)系 ， 必須給予高度的重視 。 29 壓力管道射線檢測(cè)（裂紋檢測(cè)） 任何無損檢測(cè)方法都十分重視裂紋的檢出率 ， 射線檢測(cè)也不例外 。 為 保證裂紋的檢出效果 ， 通常在射線照相檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中都作出了一些技術(shù)方面的直接或間接的規(guī)定 ， 目前世界各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此可以概括為三種類型： 、 直接對(duì)裂紋檢驗(yàn)角進(jìn)行規(guī)定：美國(guó)軍標(biāo)規(guī)定檢驗(yàn)裂紋 ， 只有當(dāng)工件處于射線束 10 圓錐角之內(nèi)區(qū)域才是有效的 。 即意味著為保證裂紋檢出 ， 照射角應(yīng)不大于 10 。 、規(guī)定透照厚度

49、比 4730標(biāo)準(zhǔn)和德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等沒有直接規(guī)定裂紋檢驗(yàn)。但由于規(guī)定了 際上也就規(guī)定了有效透照區(qū)，間接控制允許的射線照射角。 、直接規(guī)定有效透照區(qū)長(zhǎng)度進(jìn)行間接控制： 準(zhǔn)直接規(guī)定有效透照區(qū)長(zhǎng)度 1之間的關(guān)系，間接控制了射線檢驗(yàn)角，從而保證裂紋檢出。 上述三種類型實(shí)際上是以不同方式限制了允許采用的射線照射角，即射線束與裂紋開裂面之間的角度。一般認(rèn)為射線束與裂紋開裂面之間的角度小于 ，裂紋檢出率在 70%以上； 角度大于 15 ，裂紋檢出率在 50%左右； 角度大于 15 ，裂紋檢出率急劇下降。 但必須注意的是，這些限制都假設(shè)裂紋面處在與工件表面垂直的方向，而實(shí)際的裂紋可能要復(fù)雜得多，其檢驗(yàn)的掌握也更困難。

50、 30 壓力管道射線檢測(cè)（檢測(cè)靈敏度） 射線照相靈敏度一般由三個(gè)因素所控制 ， 即對(duì)比度 、 不清晰度和顆粒 度 。 對(duì)比度描述的是細(xì)節(jié)影象與背景影象的黑度差 ， 對(duì)缺陷而言則是缺陷影 象與背景影象黑度差 ， 它直接決定缺陷影象的可識(shí)別度 。 不清晰度則描述影 象邊界的擴(kuò)展程度 ， 影響缺陷影象可識(shí)別度 ， 尤其對(duì)于細(xì)長(zhǎng)缺陷影響更大 。 顆粒度是影象黑度分布不均勻視覺印象 ， 由形成影象銀團(tuán)隨機(jī)分布產(chǎn)生 ， 直 接對(duì)應(yīng)于信噪比 ， 顆粒度越細(xì) ， 靈敏度愈高 。 一般來說采用 射線透照所獲得的固有不清晰度要比采用 不清晰度數(shù)值小 ， 檢出細(xì)長(zhǎng)缺陷能力強(qiáng)；不清晰度數(shù)值大 ， 則檢出能力低 。 目

51、前國(guó)內(nèi)用來控制射線檢測(cè)靈敏度的線型象質(zhì)計(jì)對(duì)對(duì)比度變化敏感 ， 而 對(duì)不清晰度和透照焦距的變化不敏感 。 也就是說現(xiàn)行象質(zhì)計(jì)不能有效地控制 不清晰度的變化 。 因此 ， 為了能保證獲得較好的不清晰度值 ， 達(dá)到較高實(shí)際 檢測(cè)靈敏度 ， 對(duì)鋼制或有色金屬制承壓設(shè)備盡量采用 此外當(dāng)不得不采用 射線源進(jìn)行射線透照檢測(cè)時(shí) ， 采用低噪聲 、 高梯度 噪聲比和高分辨率的膠片可作為實(shí)際檢測(cè)靈敏度的一種彌補(bǔ) 。 尤其對(duì)于 b 540 由于缺口敏感性比較高 ， 產(chǎn)生細(xì)長(zhǎng)型 冷 、 熱 、 再熱和應(yīng)力腐蝕裂紋的趨勢(shì)比較明顯 ， 為了保障安全 ， 必須強(qiáng)制性 采用高分辨率的膠片 。 31 壓力管道射線檢測(cè)（象質(zhì)計(jì)）

52、 目前 ， 世界上通用的象質(zhì)計(jì)主要有五類：?jiǎn)谓z式線型象質(zhì)計(jì) 、 雙絲式線 型象質(zhì)計(jì) 、 平板式孔型象質(zhì)計(jì) 、 階梯板式孔型象質(zhì)計(jì)和槽型象質(zhì)計(jì) 。 準(zhǔn)主要采用單絲式線型象質(zhì)計(jì) ， 利用可識(shí)別的最細(xì)絲徑 度 。 單絲式象質(zhì)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 制作方便 、 使用可靠等優(yōu)點(diǎn) ， 能準(zhǔn)確地測(cè) 定對(duì)比度的變化情況 。 但也具有一定的局限性： 、 對(duì)底片上能識(shí)別的最細(xì)鋼絲的確定 ， 沒有一個(gè)定量的規(guī)定 ， 因此存 在一定的人為主觀性； 、 象質(zhì)計(jì)指示值與裂紋類危險(xiǎn)性缺陷檢出率對(duì)應(yīng)性較差； 、 對(duì)影響不清晰度參數(shù)的變化不敏感； 、 當(dāng)透照焦距和射線能量發(fā)生變化時(shí) ， 象質(zhì)計(jì)靈敏度和實(shí)際缺陷檢出 率的變化不相一

53、致 。 從上世紀(jì) 60年代以來 ， 許多研究者致力研究開發(fā)新型象質(zhì)計(jì) 。 隨著科技 的發(fā)展 ， 能更準(zhǔn)確地控制射線檢測(cè)靈敏度的象質(zhì)計(jì)必然會(huì)在不久的將來問 世 ， 并在標(biāo)準(zhǔn)中得到反映 。 32 壓力管道射線檢測(cè) (象質(zhì)計(jì)材料 ) 通常被透照設(shè)備的材料應(yīng)與線型象質(zhì)計(jì)的材料相一致 ， 才 能取得較好的檢測(cè)效果 。 但由于目前鍋爐 、 壓力容器及壓力管道 用材比較復(fù)雜 ， 新鋼種和有色金屬材料 （ 如鈦 、 鋁 、 銅 、 鎳及鎳 合金 、 鋯等 ） 不斷涌現(xiàn) ， 給線型象質(zhì)計(jì)實(shí)際使用帶來很大困難 。 代用 （ 高帶低 ， 不能低代高 ） 。 當(dāng)某種材料的象質(zhì)計(jì)用來檢測(cè)其它材料的焊縫時(shí) ， 如不能確

54、定是否合適 ， 可采用下述方法進(jìn)行判定：取兩塊與被檢設(shè)備厚度 大體相當(dāng)?shù)脑噳K （ 一塊與被透照設(shè)備的材料相一致 ， 另一塊與象 質(zhì)計(jì)材料相一致 ） ， 將其在同一張膠片上 ， 以產(chǎn)品射線照相的合 適能量級(jí)別進(jìn)行一次曝光照相 ， 底片上兩種材料的黑度范圍 (一 般地說指黑度比較均勻的試塊中間部位 )應(yīng)在 1 5 4 0之間 ， 如果被透照設(shè)備的材料黑度和制作象質(zhì)計(jì)材料黑度的比值在 1 0 87之間 ， 那么被透照設(shè)備材料可以采用該種材料制作的象質(zhì) 計(jì)進(jìn)行射線照相檢測(cè) 。 33 壓力管道射線檢測(cè)（焊縫質(zhì)量級(jí)別） 鋼焊縫質(zhì)量級(jí)別的確定與承壓設(shè)備所承受載荷的性質(zhì) 、 大小 、 溫度 、 介 質(zhì)以及環(huán)境

55、條件有關(guān) 。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明 ， 除低應(yīng)力脆斷這種特殊情況外 ， 一般 由靜載荷引起的焊縫強(qiáng)度降低遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沖擊和往復(fù)動(dòng)載荷引起的焊縫疲勞強(qiáng) 度降低 。 因此 4730中鋼焊縫射線檢測(cè)質(zhì)量級(jí)別主要是根據(jù)由缺陷引起的 疲勞強(qiáng)度降低程度來確定的 ， 共分為四級(jí) 。 級(jí)焊縫：對(duì)疲勞強(qiáng)度要求很高的焊縫 。 通常是指核能 、 超高壓或工作介 質(zhì)為劇毒物質(zhì)的設(shè)備焊縫 ， 以及承受很大靜載荷 、 動(dòng)載荷和交變載荷的焊 縫 、 特別是在循環(huán)不對(duì)稱交變載荷作用下的焊縫 。 由于這類焊縫對(duì)疲勞強(qiáng)度 要求相當(dāng)高 ， 因此一般應(yīng)采用較高的質(zhì)量等級(jí) （ 即 級(jí) ） 。 由于余高的存在 將使疲勞強(qiáng)度顯著降低 ， 所以 級(jí)焊縫

56、通常不保存余高 。 級(jí)焊縫：對(duì)疲勞強(qiáng)度有一定要求的容器焊縫 ， 即高壓或工作介質(zhì)為有害 氣體焊縫 、 以及承受較大動(dòng) 、 靜載荷或有限循環(huán)次數(shù)交變載荷的焊縫 。 一般 保留焊縫余高 。 級(jí)焊縫：基本上不考慮疲勞強(qiáng)度的焊縫 ， 主要包括低壓或工作介質(zhì)為無 害氣體的焊縫 ， 以及只承受靜載荷的焊縫 。 級(jí)焊縫：不合格的焊縫。 34 壓力管道射線檢測(cè)（深孔缺陷分級(jí)） 深孔缺陷 （ 針孔缺陷 ） 是承壓設(shè)備焊接接頭的一種危害性潛 在缺陷 ， 一旦出現(xiàn)問題將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性事故 ， 給人民的生命財(cái)產(chǎn) 帶來巨大威脅 。 因此壓力容器的有關(guān)射線檢測(cè)對(duì)此都給予充分重 視 。 但由于對(duì)深孔缺陷的判斷缺乏明確的判據(jù)和

57、門檻值 ， 所以在 94標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此沒有明確的規(guī)定 。 4730考慮到各方面的因素 ， 規(guī)定：對(duì)致密性要求高的焊 接接頭 ,經(jīng)合同各方商定 ,可將圓形缺陷黑度作為評(píng)級(jí)依據(jù) 。 黑度 大的圓形缺陷定義為深孔缺陷 ,當(dāng)焊接接頭存在深孔缺陷時(shí) ， 接 頭質(zhì)量評(píng)為 級(jí) 。 多層包扎 、 熱套承壓設(shè)備內(nèi)筒縱 、 環(huán)焊縫射線檢測(cè) （ 6 35 壓力管道射線檢測(cè)（ 缺陷尺寸確定） 一般來說 ， 除非透照檢測(cè)很厚的工件之外 ， 缺陷在膠片上投影產(chǎn)生的線 性放大很少大于 5%， 所以 ， 評(píng)定缺陷長(zhǎng)度時(shí) ， 可直接以底片上的投影長(zhǎng)度作 為測(cè)定依據(jù) 。 當(dāng)缺陷長(zhǎng)度方向與膠片方向有明顯夾角時(shí) ， 評(píng)片可按經(jīng)驗(yàn)對(duì)缺 陷

58、投影長(zhǎng)度乘上一個(gè)修正系數(shù)來確定缺陷長(zhǎng)度 。 但這種情況不多 ， 通常也易 于識(shí)別 。 缺陷在底片上的影象寬度通常是由缺陷的投影寬度加上總的影象不清晰 度構(gòu)成的 。 除非考慮到寬度很窄的缺陷 、 或固有不清晰度較大的高能射線或 射線檢測(cè)應(yīng)進(jìn)行修正外 。 在其他情況下 ， 底片上測(cè)出的影象投影寬度通常 就作為缺陷的寬度來考慮 。 實(shí)際生產(chǎn)時(shí) ， 如果壓力管道焊縫部位寬度小于圓形缺陷評(píng)定區(qū)的寬度 ， 則此時(shí)圓形缺陷評(píng)定區(qū)的寬度可以取實(shí)際焊縫寬度進(jìn)行評(píng)定 。 36 壓力管道射線檢測(cè)（檢測(cè)質(zhì)量控制） 根據(jù)目前國(guó)內(nèi)對(duì)壓力管道環(huán)焊縫射線檢測(cè)質(zhì)量的控制，應(yīng) 該說并不能完全保證壓力管道的焊接施工質(zhì)量（從拍片數(shù)量

59、，射 線源、底片的不清晰度等角度考慮），壓力管道的制造安裝質(zhì)量 實(shí)際在很大程度上是通過嚴(yán)格工藝紀(jì)律進(jìn)行保證的，國(guó)外工業(yè)先 進(jìn)國(guó)家也基本采用這種形式，因此目前國(guó)家質(zhì)檢總局推行的對(duì)壓 力管道強(qiáng)制性監(jiān)督檢驗(yàn)制度具有比較重要的現(xiàn)實(shí)意義（多年來竣 工資料和定期檢驗(yàn)情況明顯不符）。 此外，對(duì)于厚壁壓力管道可以 效果不 佳。采用康普頓散射成象技術(shù)：該技術(shù)類似于脈沖反射超聲成 象，將射線源與膠片置于同一側(cè)，適于檢測(cè)厚壁封閉壓力管道， 影象質(zhì)量高，防護(hù)簡(jiǎn)便 但需指出的是射線檢測(cè)無法或很難進(jìn)行缺陷定量（缺陷自 身高度測(cè)定）。 37 壓力管道 超聲檢測(cè) 技術(shù)（特點(diǎn) ） 超聲波檢測(cè)主要用于探測(cè)試件內(nèi)部缺陷，它的應(yīng)用十分廣泛。所謂超聲波是指 超過人耳聽覺，頻率大于 20 于檢測(cè)的超聲波，頻率為 25 其中用得最多的是 1 5 聲波探傷方法很多，通常有穿透法、脈沖反射法、串 列法等。但目前用得最多的是脈沖反射法