長(zhǎng)輸管道工程無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

孫新偉

摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)獲得了迅猛的發(fā)展，尤其是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)中的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)的發(fā)展進(jìn)步，而且由于新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)長(zhǎng)輸管道建設(shè)也產(chǎn)生了積極的影響，所以本文主要就對(duì)現(xiàn)代社會(huì)我國(guó)長(zhǎng)輸管道工程無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析研究，希望通過(guò)本文的分析研究可以為我國(guó)長(zhǎng)輸管道工程建設(shè)的發(fā)展提供一些建議和借鑒。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道；工程；建設(shè)；無(wú)損檢測(cè)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F253 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，適當(dāng)安全、高效的維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，可以防止事故的發(fā)生，降低石油和天然氣及其產(chǎn)品的成本。發(fā)達(dá)國(guó)家的油氣管道輸量大、管道輸送品種多、自動(dòng)化程度高，表現(xiàn)出相當(dāng)成熟的設(shè)計(jì)、管理和技術(shù)水平。而在長(zhǎng)輸管道發(fā)展的過(guò)程中，長(zhǎng)輸管道無(wú)損檢測(cè)在其發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，提高了石油天然氣運(yùn)輸?shù)陌踩?，也是控制長(zhǎng)輸管道安裝焊接質(zhì)量的重要措施，隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展其已經(jīng)不能夠滿足我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)長(zhǎng)輸管道發(fā)展的需要，這就使得人們不斷地研究和引進(jìn)新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展的重要趨勢(shì)，而且隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，從我國(guó)進(jìn)行西氣東輸建設(shè)以來(lái)，大量地使用新無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)長(zhǎng)輸管道建設(shè)中。

1 發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著我國(guó)石油天然氣長(zhǎng)輸管道在發(fā)展過(guò)程中，對(duì)長(zhǎng)輸管道進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，我們使用的檢測(cè)方法主要有兩種，分別是射線探傷和超聲波探傷的方法。但是由于在發(fā)展的過(guò)程中受到長(zhǎng)輸管道管徑的限制以及相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的限制，使得我們之前使用的射線探傷方法其實(shí)主要是使用雙壁單影法，但是由于其在檢測(cè)長(zhǎng)輸管道的過(guò)程中檢測(cè)的速度是比較慢的，而且檢測(cè)的成本比較高，其檢測(cè)的質(zhì)量也一般，所以在檢測(cè)石油天然氣長(zhǎng)輸管道的過(guò)程中一般都不會(huì)使用。

隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油天然氣長(zhǎng)輸管道在發(fā)展的過(guò)程中逐漸向大管徑高參數(shù)發(fā)展，目前我們?cè)陂L(zhǎng)輸管道檢測(cè)的過(guò)程中，主要是使用工業(yè)管道爬行器進(jìn)行內(nèi)透中心法進(jìn)行檢測(cè)，使用這種方法進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，不僅是透照靈敏度高，而且其工作的效率也是比較高的，一旦我們進(jìn)行一次曝光就可以完成一個(gè)對(duì)接焊縫的檢測(cè)工作，這樣就大大減輕了工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我們對(duì)長(zhǎng)輸管道檢測(cè)的過(guò)程中已經(jīng)逐漸改進(jìn)為使用全自動(dòng)超聲波探傷系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，正是由于其在檢測(cè)過(guò)程中的使用，不僅大大提高了探傷結(jié)果的可信度，而且還大大地提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在石油天然氣長(zhǎng)輸管道檢測(cè)的過(guò)程中使用這種技術(shù)，主要是基于全自動(dòng)超聲波探傷系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，不僅能夠加快對(duì)檢測(cè)地區(qū)的探傷速度，如其最高的速度為100mm/s，其工作原理，如圖1所示。而且還由于其在檢測(cè)的過(guò)程中使用了相控陣技術(shù)，這樣我們?cè)跈z測(cè)的過(guò)程中就可以實(shí)時(shí)檢測(cè)存儲(chǔ)探傷數(shù)據(jù)，并且在這個(gè)過(guò)程中還可以打印完整的彩色掃查圖，除此之外還可以刻寫(xiě)數(shù)據(jù)光盤(pán)對(duì)探傷數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（1）射線檢測(cè)的應(yīng)用

在現(xiàn)代長(zhǎng)輸管道建設(shè)的過(guò)程中，對(duì)長(zhǎng)輸管道對(duì)接焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)是保證長(zhǎng)輸管道應(yīng)用質(zhì)量的重要措施，尤其是射線檢測(cè)在其中占據(jù)著重要的地位以及其具備缺陷檢出率高、直觀形象等優(yōu)點(diǎn)，所以其在長(zhǎng)輸管道無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用比較普遍。射線檢測(cè)主要是依靠定向X射線機(jī)在管道外面通過(guò)雙壁透射和X射線爬行器在管道內(nèi)部進(jìn)行中心透照方式進(jìn)行照相，但是由于在實(shí)際施工的過(guò)程中，使用定向X射線機(jī)雙壁透照抬動(dòng)機(jī)具、布置底片等活動(dòng)，勞動(dòng)強(qiáng)度比較大，并且由于其焦距長(zhǎng)而且需要增大射線功率或曝光時(shí)間，所以由于這種情況的限制，在一些大比例的檢測(cè)工作中，其應(yīng)用是比較少的。

（2）超聲波檢測(cè)的應(yīng)用

就目前來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)輸管道檢測(cè)的過(guò)程中，超聲波檢測(cè)無(wú)疑是最好的無(wú)損檢測(cè)方法，這主要是由于超聲波檢測(cè)不僅穿透力強(qiáng)，而且還對(duì)人體沒(méi)有危害，所以就被廣泛的應(yīng)用在長(zhǎng)輸管道檢測(cè)的過(guò)程中。尤其是將其應(yīng)用在長(zhǎng)輸管道的環(huán)焊縫檢測(cè)中。

3 發(fā)展趨勢(shì)分析

（1）射線探傷的發(fā)展趨勢(shì)

在我國(guó)長(zhǎng)輸管道檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，射線探傷技術(shù)和方法發(fā)展的主要趨勢(shì)是探傷設(shè)備操作自動(dòng)化，探傷信息管理、探傷信息采集數(shù)據(jù)化。而就我國(guó)目前射線探傷技術(shù)發(fā)展的情況來(lái)說(shuō)，其主要出現(xiàn)了以下3種發(fā)展趨勢(shì)：

一是就我國(guó)目前射線探傷技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，我國(guó)國(guó)內(nèi)的所使用的X射線工業(yè)管道爬行器的性能與國(guó)外一些國(guó)家的發(fā)展相比較還存在著較大差距，我國(guó)國(guó)內(nèi)爬行器在生產(chǎn)的過(guò)程中其性能和設(shè)備的元器件在質(zhì)量上還需要不斷提高。

二是對(duì)于丫射線管道探傷爬行器來(lái)說(shuō)，其在我國(guó)的發(fā)展還處于初級(jí)階段，還沒(méi)有獲得較大的發(fā)展和進(jìn)步，由于其與X射線管道探傷爬行器相比較，由于其體積較小、質(zhì)量較輕，而且用電量也是比較小的，甚至由于可以爬行更遠(yuǎn)的距離，所以其應(yīng)用也受到一些學(xué)者的認(rèn)可。但是由于其在運(yùn)行的過(guò)程中，所產(chǎn)生的能量是比較高的，而且焦點(diǎn)尺寸也較大，這就使得我們?cè)跈z測(cè)的過(guò)程中使得其探傷的質(zhì)量和靈敏度受到很大影響。正是由于其存在著較多的問(wèn)題，所以在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中是比較少的。但是由于相關(guān)專家在發(fā)展的過(guò)程中，不斷地尋求一種更加適合其發(fā)展的趨勢(shì)，并不斷地尋找管道探傷爬行器的Y射線源來(lái)填補(bǔ)其位置，正是由于其存在這些優(yōu)勢(shì)，所以從目前的情況來(lái)說(shuō)，Y射線管道探傷爬行器具有更大的發(fā)展前景。

（2）超聲波探傷發(fā)展趨勢(shì)分析

我國(guó)的石油天然氣等能源的運(yùn)輸過(guò)程中，長(zhǎng)輸管道的運(yùn)輸越來(lái)越獲得人們的重視，不僅如此，超聲波探傷在我國(guó)“西氣東輸”工程中得到了成功的應(yīng)用，也成為我國(guó)長(zhǎng)輸管道檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，但是超聲波探傷技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中雖然有較多的優(yōu)勢(shì)，但是也存在著較多的問(wèn)題，本文就主要對(duì)這兩方面的內(nèi)容進(jìn)行分析闡述。

一是全自動(dòng)超聲波探傷存在的優(yōu)點(diǎn)。我們?cè)谑吞烊粴忾L(zhǎng)輸管道進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中使用全自動(dòng)超聲波探傷，不僅是檢測(cè)的速度比較快，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的時(shí)候就可以出具探傷的結(jié)果，所以就這方面來(lái)說(shuō)工作效率是比較高的。而且我們?cè)跈z測(cè)的過(guò)程中，全自動(dòng)超聲波探傷系統(tǒng)不僅可以在檢測(cè)的過(guò)程中確定缺陷沿焊縫長(zhǎng)度方向的位置，而且在這個(gè)過(guò)程中還可以通過(guò)區(qū)域分割劃分的方式得出缺欠在垂直方向的位置和缺陷自身高度。這樣正是由于其在檢測(cè)過(guò)程中存在這些優(yōu)點(diǎn)，所以這就使得缺陷自身高度也考慮到了焊縫評(píng)價(jià)之中。而且由于在檢測(cè)的過(guò)程中超聲波對(duì)線性缺陷，尤其是未熔合缺陷的檢測(cè)是十分敏感的，所以這些缺陷的檢出率是比較高的，我們可以在檢測(cè)圖中清楚地看到這些缺陷。

二是全自動(dòng)超聲波探傷存在的問(wèn)題。我們對(duì)其進(jìn)行分析研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，由于其在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，外界溫度的變化是比較普遍的，正是由于外界溫度容易發(fā)生變化，所以在這個(gè)過(guò)程中就很容易出現(xiàn)禍合劑、試塊、焊縫、探頭楔塊中溫度的變化，因此在這個(gè)過(guò)程中就很容易使得超聲波聲速發(fā)生變化，最后就使得在超聲波探傷的過(guò)程中使得聲束的折射角發(fā)生改變。正是由于其存在的這些問(wèn)題，我們按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)長(zhǎng)輸管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要每隔或掃查完10道焊縫之后（以時(shí)間短者為準(zhǔn)）以及探傷工作結(jié)束之后，就需要對(duì)其靈敏度進(jìn)行檢測(cè)，一旦在檢查的過(guò)程中探頭楔塊溫差變化超過(guò)10℃時(shí)，我們就需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行重新調(diào)試，所以正是由于其存在的這些問(wèn)題就大大地增加了現(xiàn)場(chǎng)探傷人員的工作難度和工作壓力。

三是全自動(dòng)超聲波探傷發(fā)展趨勢(shì)。由于其在我國(guó)西氣東輸管道工程建設(shè)的過(guò)程中得到了充分的展示，但是其在應(yīng)用的過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，如果我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用的過(guò)程中不斷加強(qiáng)其應(yīng)用功能和系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究和改進(jìn)，并在此基礎(chǔ)上不斷地降低元器件的成本，擴(kuò)大使用管道規(guī)格的范圍，這樣就大大促進(jìn)了我國(guó)全自動(dòng)超聲波探傷技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，促進(jìn)其在我國(guó)長(zhǎng)輸管道檢測(cè)中的應(yīng)用，也成為未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]王自明，等.無(wú)損檢測(cè)綜合知識(shí)（第一版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]李學(xué)平，易冬蕊，巨西民.油氣輸送管焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].遼寧化工，2011，40（12）：1288-1290.

[3]賈祥生，魏麗，王延升.長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目的主要質(zhì)量問(wèn)題及監(jiān)督管理對(duì)策[J].內(nèi)江科技，2011，32（9）：5.

[4]金昌浩.輸氣管道工程無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的比較分析[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2010，29（5）：367-368.

[5]宋小春，黃松嶺，趙偉.天然氣長(zhǎng)輸管道裂紋的無(wú)損檢測(cè)方法[J].天然氣工業(yè)，2006，26（7）：103-106.