長(zhǎng)輸天然氣管道無(wú)損檢測(cè)質(zhì)量控制研究

張婭

摘 要：油氣長(zhǎng)輸管線因自身具有低污染、低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為我國(guó)能源長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。伴隨終端市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，在“全國(guó)一張網(wǎng)”目標(biāo)指引下，為實(shí)現(xiàn)天然氣管道資源共享，輸氣管道項(xiàng)目建設(shè)也逐步提速。管道焊接質(zhì)量是保證長(zhǎng)輸天然氣安全運(yùn)輸?shù)闹匾疤?，無(wú)損檢測(cè)則是作為工程質(zhì)量監(jiān)督和控制最重要的檢測(cè)方法，如何提高無(wú)損檢測(cè)評(píng)定結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，是管道工程項(xiàng)目無(wú)損檢測(cè)管理的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸天然氣;管道;無(wú)損檢測(cè);質(zhì)量控制

目前，我國(guó)天然氣大部分集中在北方地區(qū)，特別是西部地區(qū)，天然氣含量非常豐富。為了更好地促進(jìn)西部大開發(fā)，支持東部地區(qū)建設(shè)，西氣東輸管道得到了廣泛應(yīng)用，在很大程度上滿足了東部地區(qū)的能源需求，但在管道運(yùn)輸方面存在一些問題，因此本文對(duì)天然氣管道在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討和分析。

1無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種在不損壞被檢測(cè)對(duì)象使用性能及結(jié)構(gòu)特征的前提下，借助聲、光、電、磁等介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)對(duì)象中是否存在結(jié)構(gòu)缺陷或者材質(zhì)不均勻等問題進(jìn)行檢測(cè)，并將缺陷的大小位置等信息進(jìn)行判定顯示的檢測(cè)技術(shù)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的使用并不會(huì)對(duì)被檢測(cè)對(duì)象造成任何結(jié)構(gòu)上的損傷，同時(shí)也為結(jié)構(gòu)缺陷的全面查找提供了一種全新的方式。除此之外，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還可以應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控工作中，能夠有效防止因?yàn)楫a(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)而引發(fā)的不利后果。目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以分為常規(guī)和非常規(guī)兩類，其在諸多行業(yè)中都有著十分廣泛的應(yīng)用。

2天然氣管道在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.1磁記憶檢測(cè)技術(shù)

天然氣管道應(yīng)用中出現(xiàn)損壞的最主要因素就是集中機(jī)械應(yīng)力，依靠磁記憶檢測(cè)形式，可對(duì)管道內(nèi)部及外部表面應(yīng)力的分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)早期對(duì)應(yīng)力異常情況進(jìn)行檢驗(yàn)的效果。磁記憶檢測(cè)應(yīng)用過(guò)程中，可依靠地球磁場(chǎng)效應(yīng)及鐵磁材料工作負(fù)荷力的協(xié)同效用，將過(guò)度集中的磁疇組織及磁致伸縮等應(yīng)力產(chǎn)生重新進(jìn)行方向選擇的作用，在工作荷載消失以后，磁狀態(tài)的不可逆改變會(huì)被保存，其與最大應(yīng)力存在密切聯(lián)系，屬于磁機(jī)械效應(yīng)及彈性的雙重作用效果。

2.2射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

射線無(wú)損檢測(cè)方式是將電磁輻射能量和電磁波作為檢測(cè)介質(zhì)，在射線穿透被檢測(cè)對(duì)象后，與被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)部的材料介質(zhì)發(fā)生相互作用，同時(shí)這種相互作用會(huì)因?yàn)槲镔|(zhì)性質(zhì)之間的差異而表現(xiàn)不同，從而得到程度各異的感光，獲取檢測(cè)位置的管道缺陷影像，然后對(duì)影像進(jìn)行有效分析，就可以得出該位置存在缺陷與否及缺陷的具體信息。該項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于范圍較小且相對(duì)復(fù)雜的缺陷檢測(cè)中，其最終檢測(cè)得到信息的可靠性也相對(duì)較高。該技術(shù)主要用于檢測(cè)天然氣管道的氣焊、電弧焊等焊接工作的接頭，其能夠在局部厚度條件較差及氣孔的缺陷檢測(cè)中獲得優(yōu)秀的檢測(cè)效果，最終得到的缺陷信息包含了缺陷數(shù)量、大小、位置等。但該技術(shù)在具體的應(yīng)用過(guò)程中也存在著使用上限的限制，即射線管功率數(shù)值會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，并且照相的角度會(huì)直接影響檢測(cè)結(jié)果的可靠程度。另外，由于射線自身存在著一定程度的輻射，工作人員在使用過(guò)程中需要做出適當(dāng)?shù)姆垒椛涮幚怼?/p>

2.3電磁超聲檢測(cè)技術(shù)

天然氣管道在應(yīng)用過(guò)程中，裂紋損傷情況時(shí)有發(fā)生，管道在焊接及制造的過(guò)程中，若是受到過(guò)大的外部壓力或者不合理的技術(shù)影響，將會(huì)誘發(fā)裂縫問題的發(fā)生，若是實(shí)際操作中受到物理或者化學(xué)腐蝕作用影響，或者由于操作人員操作素養(yǎng)因素影響，也會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。為規(guī)避裂縫問題，可依靠電磁超聲檢測(cè)技術(shù)這一在線無(wú)損檢測(cè)方式進(jìn)行干預(yù)，這一檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于管道裂紋的無(wú)損檢測(cè)之中，其屬于電動(dòng)力學(xué)形式的優(yōu)化，其應(yīng)用中，可在導(dǎo)電金屬的表面纏繞激勵(lì)線圈，待接通電源以后，電流生成，在線圈位置生成交變磁場(chǎng)，磁場(chǎng)會(huì)直接發(fā)揮作用于金屬上，金屬內(nèi)部及表面會(huì)產(chǎn)生漩渦感應(yīng)，一旦漩渦與金屬恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生反應(yīng)，將會(huì)產(chǎn)生超聲波，在該情況下，渦流運(yùn)行頻率會(huì)與之相同。采用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備的配備，必不可少的條件專用接收裝置、激勵(lì)裝置及電磁超聲換能器。該檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用中核心為電磁超換能技術(shù)，可依據(jù)管路實(shí)際情況，優(yōu)化電磁超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，以更好的檢測(cè)管道磁性作用力。

2.4遠(yuǎn)場(chǎng)渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在天然氣的鐵磁性管道中會(huì)出現(xiàn)一種獨(dú)有的遠(yuǎn)場(chǎng)渦流現(xiàn)象，這是一種可以穿透管壁的低頻率渦流，以此為基礎(chǔ)誕生的遠(yuǎn)場(chǎng)渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，探測(cè)設(shè)施主要由和管道同軸的激勵(lì)和檢測(cè)螺線管線圈構(gòu)成。一般情況下，當(dāng)使用該設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)線圈的位置通常位于距離激勵(lì)線圈約兩倍天然氣管道內(nèi)部直徑及以上的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。和常規(guī)的渦流檢測(cè)技術(shù)相比，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)極大地克服了趨膚效應(yīng)。而且與其他性質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相比，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能夠全面檢測(cè)天然氣管壁外表面上存在的缺陷，并且外界因素對(duì)其檢測(cè)工作的影響程度較低。但是需要注意的是，該項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)信號(hào)較為微弱，檢測(cè)速度和效率相對(duì)較低，這也正是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展速度緩慢的主要原因。當(dāng)前國(guó)外的企業(yè)已經(jīng)制造出該項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的產(chǎn)品并投入使用，如Russell公司制造出的SeeSnake遠(yuǎn)場(chǎng)渦流無(wú)損檢測(cè)設(shè)施，其對(duì)天然氣管道的缺陷檢測(cè)精度達(dá)到了5%。

2.5漏磁檢測(cè)技術(shù)

漏磁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可依靠永磁鐵，進(jìn)行強(qiáng)磁場(chǎng)的建立，并依靠中間介質(zhì)，將其向鐵管道之中導(dǎo)入，其可在鐵管道壁管的周圍形成磁場(chǎng)回路，以實(shí)現(xiàn)飽和磁場(chǎng)狀態(tài)，在該狀況下，若是管道壁管發(fā)生缺陷問題，以破損問題為例，此時(shí)磁場(chǎng)會(huì)通過(guò)管道流出，產(chǎn)生漏磁情況，依靠漏磁探測(cè)檢測(cè)技術(shù)開展探測(cè)，可盡早發(fā)現(xiàn)問題。這一漏磁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用可靠性較高，準(zhǔn)確性較強(qiáng)，在國(guó)際上被廣泛認(rèn)可，在國(guó)內(nèi)也被廣泛應(yīng)用。漏磁檢測(cè)技術(shù)雖然在應(yīng)用過(guò)程中存在一定問題，以其應(yīng)用中對(duì)天然氣管道的磁漏作用尤為顯著，在該情況下，無(wú)法對(duì)軸向漏磁狀況開展準(zhǔn)確檢測(cè)。

3工程建設(shè)無(wú)損檢測(cè)管理建議

3.1加強(qiáng)事前及事中控制

項(xiàng)目開工前，要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)組工藝設(shè)置、資源投入和人員能力的控制，嚴(yán)格檢查無(wú)損檢測(cè)單位擬投入的人員的資質(zhì)和能力，避免現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員能力不足。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理，做好現(xiàn)場(chǎng)有效控制的實(shí)施，確保工程檢測(cè)質(zhì)量持續(xù)控制。

3.2加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)交底管理

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)交底要層層進(jìn)行，確保各檢測(cè)監(jiān)督單位對(duì)檢測(cè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有明確的了解。項(xiàng)目開工前，安排重新評(píng)價(jià)單位進(jìn)行技術(shù)交底，明確試驗(yàn)的技術(shù)要求和重點(diǎn)，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中有爭(zhēng)議的條款提出明確要求，避免評(píng)價(jià)過(guò)程中各方理解不一致。檢測(cè)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)集中設(shè)計(jì)文件無(wú)損檢測(cè)科內(nèi)容，組織本單位相關(guān)人員的培訓(xùn)和考核，確保檢測(cè)人員的能力水平。監(jiān)理單位要深入研究和了解設(shè)計(jì)文件中涉及的無(wú)損檢測(cè)章節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，嚴(yán)格監(jiān)督檢查檢測(cè)單位日常管理的執(zhí)行情況。

3.3加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)人員管理

除了基本的測(cè)試技術(shù)外，結(jié)合焊接工藝規(guī)范，補(bǔ)充焊接基本知識(shí)，提高考核人員的識(shí)別能力。在項(xiàng)目中，加強(qiáng)再評(píng)價(jià)單位與測(cè)試單元的技術(shù)討論，提高評(píng)價(jià)人員的能力水平。加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、資料初評(píng)和再評(píng)價(jià)人員、項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)督管理人員安全責(zé)任的學(xué)習(xí)培訓(xùn)，增強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)審人員的安全質(zhì)量責(zé)任意識(shí)。

4結(jié)論

將在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在天然氣管道中應(yīng)用，可有效規(guī)避天然氣管道損壞問題，保障天然氣輸送的正?；?，通過(guò)在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，不斷提升油氣產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，滿足我國(guó)節(jié)能環(huán)保發(fā)展需求，促進(jìn)油氣產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

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