石油管道檢漏技術(shù)淺析

張永強(qiáng)（長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北 武漢 430100）

石油管道檢漏技術(shù)淺析

張永強(qiáng)（長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院，湖北 武漢 430100）

管道運(yùn)輸已成為石油和天然氣傳輸?shù)氖走x方式，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)中起著不可替代的作用。但是管道事故頻發(fā)，給國(guó)家和人民造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失，因此石油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究變得越發(fā)重要。本文通過(guò)調(diào)研中外文獻(xiàn)，簡(jiǎn)要分析了國(guó)內(nèi)外在管道檢漏方面的幾種常用方法，包括：超聲檢測(cè)技術(shù)，漏磁檢測(cè)技術(shù)，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)和射線檢測(cè)等技術(shù)。

管道；檢漏技術(shù)；漏磁；渦流

1　研究目的和意義

管道運(yùn)輸在液體，氣體運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄烊坏膬?yōu)勢(shì)，特別是在石油和天然氣的材料的運(yùn)輸，管道具有光滑連續(xù)的，安全，運(yùn)輸量，容易保證質(zhì)量，較少的材料損失和占地面積小，低航運(yùn)，石油和天然氣已經(jīng)成為傳輸?shù)氖走x方式。管道運(yùn)輸具有的幾大優(yōu)勢(shì)有：第一，大大降低了運(yùn)輸環(huán)節(jié)換裝實(shí)現(xiàn)連續(xù)交通，大容量，高效率，返回空以避免浪費(fèi)的容量和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理；第二少管道建設(shè)投資省，見(jiàn)效快，占地面積小，與鐵路建設(shè)，管道建設(shè)周期和成本的相同的長(zhǎng)度相比有不到一半的鐵路，僅覆蓋鐵路1/9；第三，可適應(yīng)各種復(fù)雜的地形地貌和氣候條件下，由于在運(yùn)輸過(guò)程中大宗商品方面的氣體，液體，漿體等管道具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，管道行業(yè)占據(jù)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。目前，世界上有200多萬(wàn)公里的管道，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)中起著不可替代的作用。但隨著在管道年齡的增長(zhǎng)，不可避免的侵蝕和自然或人為損壞等原因，管道事故頻頻發(fā)生。隨著時(shí)間的推移，由于腐蝕，磨損等原因，大量管網(wǎng)已被超過(guò)或接近壽命的結(jié)束，并有大量新鋪設(shè)管道的也將在事故的發(fā)生率很高。由此可知：管道泄漏事故的發(fā)生是不可避免的，并且會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，所以當(dāng)前石油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究變得越發(fā)重要。

2　國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

世界各國(guó)都十分重視管道在線檢測(cè)，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)管道檢測(cè)裝置的研究已經(jīng)有40多年的歷史，投入了大量的人力和物力資源，開(kāi)展研究工作。我國(guó)對(duì)管道在線檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)有一些比較成熟的方案。經(jīng)過(guò)調(diào)研得知，目前測(cè)試管道泄漏的技術(shù)主要有超聲檢測(cè)技術(shù)，漏磁檢測(cè)技術(shù)，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)和射線檢測(cè)等技術(shù)。

3　泄漏檢測(cè)方法概述

3.1超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)的原理是利用均勻超聲波的傳播和部分反射的金屬表面可能發(fā)生在管道缺陷檢測(cè)的特點(diǎn)，可以接收通過(guò)探頭的數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)計(jì)算兩者之間的時(shí)間差乘以反射的超聲波的傳播速度，實(shí)際壁厚的管的結(jié)果。

3.2漏磁檢測(cè)技術(shù)

漏磁檢測(cè)技術(shù)的原理是將許多磁鐵和漏磁檢測(cè)元件放在管壁，形成多渠道的漏磁檢測(cè)系統(tǒng)，如果管壁沒(méi)有缺陷，則磁場(chǎng)均勻分布，如果有缺陷的管內(nèi)壁或外壁，磁路變窄，磁力線的磁場(chǎng)變形，部分線路還將穿出管壁，形成漏磁。漏磁場(chǎng)位于兩極之間，靠管壁的探針來(lái)檢測(cè)，并產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)，信號(hào)經(jīng)濾波，放大，A/D轉(zhuǎn)換處理記錄到探測(cè)器的海量存儲(chǔ)，檢測(cè)完成后收回檢測(cè)儀器，取出數(shù)據(jù)，在專用的PC機(jī)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，技術(shù)人員通過(guò)數(shù)據(jù)回放處理的專用軟件，將管道內(nèi)的腐蝕情況還原出來(lái)。

3.3聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

聲發(fā)射工作對(duì)象時(shí)受到變形或外部效應(yīng)，由于彈性能的快速釋放，產(chǎn)生瞬時(shí)應(yīng)力波的一種物理現(xiàn)象。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的基本原理是利用敏感設(shè)備通過(guò)分析和研究的聲發(fā)射源參數(shù)來(lái)接收并處理聲發(fā)射信號(hào)，來(lái)推斷在狀態(tài)的內(nèi)部活動(dòng)材料或結(jié)構(gòu)缺陷的位置和變化趨勢(shì)的程度。

3.4遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)是利用電磁感應(yīng)，正弦電流激勵(lì)線圈探針，當(dāng)探針是接近金屬表面上，感應(yīng)電流在金屬表面上的線圈周圍的交變磁場(chǎng)的原理。遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)是常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一，特別是近年來(lái)，無(wú)論儀器和檢測(cè)技術(shù)已在石化，電力，冶金各種工業(yè)領(lǐng)域長(zhǎng)足的進(jìn)步，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。幾個(gè)當(dāng)前的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)常用，渦流檢測(cè)方法檢測(cè)的速度，靈敏度高，非接觸檢測(cè)等，是一種新的檢測(cè)技術(shù)，在線檢測(cè)管道具有潛在的優(yōu)勢(shì)。

3.5射線檢測(cè)技術(shù)

在國(guó)內(nèi)制造業(yè)的技術(shù)作為石油和天然氣管道等行業(yè)應(yīng)用的鉛柱已被廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)可以真正顯示的內(nèi)管結(jié)垢，堵塞，腐蝕等，可以被分析和運(yùn)行管道的決定，管道腐蝕速率的測(cè)定，以評(píng)估管道的安全性和可靠性，合理確定管道的使用壽命。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）管道運(yùn)輸在液體，氣體運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄烊坏膬?yōu)勢(shì)，管道具有光滑連續(xù)的，安全，運(yùn)輸量，容易保證質(zhì)量，較少的材料損失和占地面積小，低航運(yùn)等特點(diǎn)，已成為石油和天然氣傳輸?shù)氖走x方式，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)中起著不可替代的作用。

（2）隨著管道年齡的增長(zhǎng)，不可避免的侵蝕和自然或人為損壞等原因，管道事故頻頻發(fā)生，管道事故給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失，石油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究變得越發(fā)重要。

（3）國(guó)內(nèi)外在管道撿漏方面的幾種常用方法包括：超聲檢測(cè)技術(shù)，漏磁檢測(cè)技術(shù)，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)和射線檢測(cè)等技術(shù)。

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