液氫管道檢驗(yàn)應(yīng)依據(jù)在役液氫管道失效和損傷模式分析，采取相對應(yīng)的檢驗(yàn)檢測方法，根據(jù)前期的資料審查和管道的運(yùn)行情況制定在線檢驗(yàn)方案。
在線檢測技術(shù)包括目視檢測、壁厚檢測、真空度和泄漏檢測、滲透檢測、渦流檢測、紅外熱成像檢測、射線數(shù)字成像檢測(DR)等。
一、目視檢測
主要通過肉眼進(jìn)行直接目視檢測，必要時配備輔助光源和低倍放大鏡等工具，檢測內(nèi)容包括：
1、檢查管道結(jié)構(gòu)，相鄰管道的間距是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求、管道有無異常振動或相互摩擦、管道的支吊架是否變形或者開裂、支座是否下沉傾斜、基礎(chǔ)有無損壞、地腳螺栓是否完好;
2、管道的外表面、閥門、法蘭、真空密封接頭是否結(jié)霜、結(jié)冰;
3、管道閥門、法蘭焊縫、外管連接焊縫和容器本體連接焊縫的外表面有無裂紋、腐蝕等缺陷;
4、安全閥的出口和排放管是否堵塞或結(jié)冰，緊急切斷閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)和安全閥的限位裝置是否異常;
5、如果管道有法蘭跨接導(dǎo)線或安裝了接地裝置，對跨接電阻和接地電阻進(jìn)行測量，避免管道產(chǎn)生靜電(靜電能形成點(diǎn)火源或者干擾管道電氣設(shè)施的正常運(yùn)行)。
二、壁厚檢測
管道壁厚檢測一般采用脈沖反射式超聲測厚，選擇彎管、變形等有代表性的位置進(jìn)行測厚，管道直管段進(jìn)行壁厚抽查，要保證足夠的檢測點(diǎn)數(shù)。
帶有防腐層的管道可以采用電磁超聲或渦流測厚，電磁超聲測厚和渦流測厚都不需要耦合劑，不需要去除防腐層能實(shí)現(xiàn)非接觸測量，檢測效率高。
三、真空度和泄漏檢測
如果液氫管道預(yù)留了真空度測量接口，則可使用真空計(jì)對雙層管夾層的真空度進(jìn)行測量，檢測管道存儲液氫時的真空度是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
對于未留有真空度測量接口的液氫管道，可以進(jìn)行泄漏檢測，即利用真空管道夾層的內(nèi)外壓力差，使用檢漏液對法蘭、閥門等密封結(jié)構(gòu)易發(fā)生泄漏部位進(jìn)行泄漏檢測。
但是，泄漏檢測只能對密封結(jié)構(gòu)或者焊縫是否泄漏進(jìn)行定性測量，不能用于絕熱材料放氣等導(dǎo)致真空度降低的檢測。
四、滲透檢測
液氫管道采用奧氏體不銹鋼非鐵磁性材料，磁粉檢測無法實(shí)施，因此滲透檢測是其表面檢測的重要手段。
與渦流檢測比較，滲透檢測不受管道和焊縫等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，多用于管道閥門、法蘭和設(shè)備接口的角焊縫檢測，溶劑去除型滲透檢測方法無需水電，適用于現(xiàn)場的在線檢測，但對表面的光潔度要求比渦流檢測的要求高。
五、渦流檢測
渦流檢測可以檢測液氫管道的管子和焊縫表面及近表面缺陷，對于表面光潔度要求低。隨著電磁學(xué)研究的深入，研究人員在渦流檢測的基礎(chǔ)上開發(fā)了多項(xiàng)新技術(shù)，比如陣列渦流和脈沖渦流檢測。
陣列渦流不受缺陷方向的影響，檢測效率和靈敏度高;脈沖渦流可以對一定深度的缺陷實(shí)施檢測，液氫管道壁厚薄，甚至可以實(shí)現(xiàn)全壁厚檢測。
對于表面開口缺陷的檢測如氯化物應(yīng)力開裂，渦流檢測的靈敏度低于滲透檢測。
六、紅外熱成像檢測
紅外熱成像無損檢測以紅外輻射的原理為基礎(chǔ)，通過檢測熱量在物體內(nèi)部的傳遞狀況來進(jìn)行缺陷的判別。
液氫為深冷液體，液氫和周圍環(huán)境存在巨大的溫差，在雙層管內(nèi)部會產(chǎn)生熱量的流動。如果雙層管內(nèi)部存在裂縫和缺陷，或者夾層真空性能下降，管道溫度分布則會不均勻，從而形成“熱點(diǎn)”高溫區(qū)，通過紅外熱像儀可以顯示溫度的差異。即通過液氫管道熱狀態(tài)的變化和異常，來判斷管道絕熱效果的可靠性。
通過紅外熱成像檢測焊縫、閥門、法蘭等易泄漏部位，找出溫差異常部位，可檢測設(shè)備的絕熱性能和液氫泄漏情況。
紅外熱成像可以不直接接觸液氫管道實(shí)施遠(yuǎn)程檢測，掃查范圍大。作者所在團(tuán)隊(duì)對LNG裝置工藝管道進(jìn)行了紅外熱成像檢測技術(shù)應(yīng)用，結(jié)果表明該技術(shù)可及時發(fā)現(xiàn)管道絕熱性能異常部位。
七、射線數(shù)字成像檢測
液氫管道焊縫埋藏缺陷的檢測技術(shù)以射線檢測和超聲檢測為主，液氫管道的材料為奧氏體不銹鋼，壁厚偏薄，焊縫奧氏體晶粒粗大，超聲檢測(包括衍射時差法和相控陣超聲檢測)效果不理想，而且超聲檢測不能對內(nèi)管實(shí)施檢測。
液氫管道由于內(nèi)管不可見的特殊性，上述目視檢測、壁厚檢測、滲透檢測、渦流檢測只能用于外管的檢測，而液氫管道的內(nèi)管和液氫直接接觸，損傷風(fēng)險(xiǎn)更高且不易察覺。
通過對無損檢測技術(shù)檢測對象適用性的比較，發(fā)現(xiàn)目前只有射線檢測技術(shù)可以用于內(nèi)管焊縫缺陷的在役檢測。
射線檢測包括射線數(shù)字成像檢測技術(shù)和射線膠片照相，射線數(shù)字成像檢測技術(shù)與傳統(tǒng)射線膠片照相原理相同，不同點(diǎn)主要在于接收器件和顯示方式上。
相比于傳統(tǒng)的膠片照相，射線數(shù)字成像檢測厚度、寬容度和動態(tài)范圍大，圖像對比度、信噪比高，檢測圖像可以通過軟件進(jìn)行后期處理，沒有暗室處理環(huán)節(jié)，缺陷的顯示更加直觀便于評定，在液體管道檢測上優(yōu)勢明顯。可以現(xiàn)場初步評定檢測結(jié)果。
為了驗(yàn)證液氫管道DR在線檢測的可行性，為液氫管道在線檢測提供依據(jù)，對含有人工缺陷的雙層管內(nèi)管加注液體介質(zhì)，進(jìn)行帶液雙層管內(nèi)管焊縫DR檢測試驗(yàn)。
449717568
21