輸氣管道內(nèi)檢測技術(shù)的探討

黃鑫

[摘 要]由于種種因素的存在，輸氣管道缺陷問題常有發(fā)生，因此需要對管道實行實時檢測，采取不同的檢測技術(shù)來實現(xiàn)對管道缺陷的應(yīng)補強，以及為泄露問題技術(shù)堵漏修復(fù)等等確保管道運行的安全性及可靠性。本文主要對幾種檢測技術(shù)的原理進行了簡述。

[關(guān)鍵詞]輸氣管；管道；缺陷；檢測技術(shù)

中圖分類號：TE973.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）09-0354-01

引言

隨著我國現(xiàn)代科技的迅速提升，人們對能源的需求也越來越高，因此節(jié)省能源消耗是非常嚴(yán)峻的問題，其中天然氣能源應(yīng)用較為廣泛，因此能源輸送問題便映入人們研究視野。

一、簡述一些管道檢測技術(shù)原理

可以將管道檢測技術(shù)分為五類來講，它們分別為射線檢測技術(shù)、熱像顯示技術(shù)、渦流檢測技術(shù)、超聲檢測技術(shù)以及漏磁檢測技術(shù)。

一般射線檢測技術(shù)采用的是X射線，在檢測過程中，管道的一側(cè)會有照相底片或者是熒光屏，這是分析射線能夠透過管道在底片上形成圖像，便可以實現(xiàn)對管道哪里出現(xiàn)的缺陷進行檢測。其中X射線無損傷探傷計算機輔助評判系統(tǒng)的發(fā)展歷經(jīng)了缺陷檢出系統(tǒng)、缺陷輔助判別系統(tǒng)、自動判別系統(tǒng)三個階段。熱像顯示技術(shù)是通過采用紅外探測儀對檢測管道溫度場變化情況檢測，再用特定的技術(shù)對管道溫度場的具體分布實施分析，方可確定管道內(nèi)的缺陷就漏失的具體方向。渦流檢測技術(shù)比較適用于管道表面的缺陷檢測，它屬于一種電磁無損傷探傷的方法，在交變磁場的作用下，金屬表面便會出現(xiàn)渦流，如果管道表面存有缺陷，渦流遇到缺陷時，渦流環(huán)會發(fā)生變化，因此可以根據(jù)這種現(xiàn)象來推測出管道表面缺陷的情況。超聲波檢測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，并且應(yīng)用也非常廣泛。它是通過采用特殊設(shè)備來接收超聲所發(fā)出的信號，然后對其分析并判斷，進而得出超聲發(fā)射源相關(guān)參數(shù)，來實現(xiàn)對管道缺陷情況的確定。漏磁檢測技術(shù)是采用磁性材料的高磁導(dǎo)率特性，因此被檢測物需帶有磁性，對這種管道施加磁場，部分磁力線在管道缺陷附近便會泄露出被檢測的管道表面，進而被磁敏感器接受，再經(jīng)分析傳感器的測量結(jié)果，便可實現(xiàn)對被測管道缺陷的檢測。

二、輸氣管道內(nèi)的檢測技術(shù)

對于輸氣管道內(nèi)的檢測技術(shù)來說，無非有兩種方式，分別為外檢測與內(nèi)檢測，管道外檢測是指定點開挖檢測管道的缺陷，它是通過對陰極保護系統(tǒng)以及防腐層的間接檢測來實現(xiàn)的，因此它只能針對管道開挖點實行管道腐蝕評價，來實現(xiàn)對管道的連續(xù)并且全面性的評價。對于管道內(nèi)的檢測，檢測器是隨著介質(zhì)在管道內(nèi)運行的，其檢測也擁有連續(xù)及全面性，也可以更加準(zhǔn)確、連續(xù)以及全面的評價管道剩余強度及其剩余壽命、風(fēng)險的預(yù)測與評價。管道中存在的缺陷且可被檢測到的主要有三類，他們分別是幾何形狀異常、金屬損失（主要包括腐蝕、劃傷類的損懷）、裂紋。針對以上三種缺陷，相關(guān)檢測公司分別對其生產(chǎn)了相對應(yīng)的檢測器，分別為幾何變形檢測器、金屬檢測器、裂紋檢測器。

幾何形狀異常主要是由于其受到外部的施加力（機械力、焊接殘余應(yīng)力）所造成，采用合適的檢測裝置能夠?qū)υ斐蛇@種現(xiàn)象的原因以及對管道有效內(nèi)徑的幾何異常現(xiàn)象的影響因素檢測出來，并確定這種現(xiàn)象的程度與具體位置。常規(guī)測徑器一般是通過一定排列的機械抓手或是抓手的輻射架，來實現(xiàn)檢測、定位以及測量管壁幾何形狀出現(xiàn)的異常問題的。機械抓手壓著管道內(nèi)壁并且會因為橫斷面的一些變化出現(xiàn)偏移，所出現(xiàn)的這些偏移很有可能是因為某一個凹陷、偏圈、褶皺，甚至是管壁上某個被附著的碎屑引起的，當(dāng)這些偏移信號被捕捉到的時候，會將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘柌Υ嬖跈C載存儲器上，然后再取出運行所得的數(shù)據(jù)，并用相關(guān)軟件對其進行分析及顯示，進而實現(xiàn)影響管道完整性的異常點的確定。

金屬損失檢測技術(shù)又可分為三類：漏磁通檢測技術(shù)、壓電超聲波檢測技術(shù)、電磁波傳感檢測技術(shù)。在這三種檢測技術(shù)中，漏磁通檢測技術(shù)的使用時間是最長的，并且技術(shù)相對比較成熟，具有較高的可靠性，但是該技術(shù)操作起來比較復(fù)雜，并且必須使用專業(yè)性的軟件對檢測結(jié)果進行解讀，它適用的管道介質(zhì)主要是液體、氣體。漏磁通檢測技術(shù)的檢測原理主要是通過利用永久性磁鐵將油氣管道中的管壁進行飽和磁化，和被測管壁形成磁回路，如果未檢測到管壁內(nèi)存有缺陷，磁力線囿于管壁內(nèi)；如果檢測到管壁內(nèi)的存有缺陷時磁力線便會穿出管壁產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象。壓電超聲波技術(shù)檢測精度比較高，并且對裂紋比較敏感，但是該檢測技術(shù)必須采用耦合劑、傳感器，并且傳感器晶體很脆，極易被損壞，該檢測技術(shù)適用的管道介質(zhì)主要是液體。壓電超聲波檢測技術(shù)的檢測原理與餐柜超聲波檢測原理類似，該技術(shù)內(nèi)的傳感器是通過液體耦合，并且與管壁實現(xiàn)接觸，進而實現(xiàn)對管道缺陷的檢測。電磁波傳感技術(shù)并不需要任何機械接觸以及耦合劑，可是該檢測技術(shù)所采用的檢測器需要距離被檢測面1mm的距離，因此傳遞超聲波能力比較低，此檢測技術(shù)適用的管道介質(zhì)主要是液體和氣體。電磁波傳感檢測技術(shù)是通過采用電磁物理學(xué)原理，使用新傳感器取代超聲波檢測技術(shù)常規(guī)壓電傳感器的，當(dāng)傳感器載管壁上能夠激發(fā)超聲波能時，波的傳播采取已關(guān)閉內(nèi)、外表面以“波導(dǎo)器”方式進行，如果管壁均勻，波沿著管壁傳播作用會衰減，管壁上如果出現(xiàn)異常時，異常處的邊界處聲阻抗突變會產(chǎn)生波反射、折射以及漫反射，便會接受到發(fā)生明顯改變的波形。

三、結(jié)束語

輸氣管道的運行及管理實行管道內(nèi)檢測技術(shù)是具有非常重要意義的，應(yīng)該對其實行定期檢測，保證管道作業(yè)的正常運行，并且能夠及時排除隱患，合理利用維修費用，科學(xué)管理，安全運行，給油氣輸送企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟、社會效益。

參考文獻

[1] 宋生奎，宮敬，才建，等.油氣管道內(nèi)檢測技術(shù)研究進展[J]，石油工程建設(shè)，2005，31（2）：10-14.

[2] 楊理踐，張國光，劉剛.管道漏磁內(nèi)檢測技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[3] 董邵華.管道完整性管理技術(shù)與實踐[M].北京：中國石化出版社，2015.

[4] 楊理踐，張國光，劉剛.管道漏磁內(nèi)檢測技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[5] 何仁澤.油氣管道檢測與評價[M].北京：中國石化出版社，2010.

[6] 周燕，董懷榮，周志剛.油氣管道內(nèi)檢測技術(shù)[J].石油工程技術(shù)，2010，8（4）：39.