鋼制石油管道檢驗中的無損技術(shù)方法分析

馮馳

摘 要：無損技術(shù)常被應(yīng)用于鋼制石油管道檢驗中，能夠達到良好的檢驗效果，并對石油運輸中的問題進行有效控制。據(jù)此，對鋼制石油管道檢驗中的無損技術(shù)方法進行分析，并闡釋其未來發(fā)展前景，以提高鋼制石油管道檢驗質(zhì)量，有效避免石油運輸中的安全問題。

關(guān)鍵詞：石油管道；檢驗；無損技術(shù)

中圖分類號：TB

文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.26.142

1 前言

石油管道安全直接關(guān)乎能源安全。石油管道長期處于惡劣的環(huán)境下，各種問題頻發(fā)。它們多位于地下，增加了檢測維護難度。石油管道無損檢測技術(shù)的可靠性比較高，且使用方便。近年來，它得到了全面推廣應(yīng)用，使石油管道運行更加安全，并延長了其使用壽命，而運營成本也有所降低。

2 無損檢測技術(shù)概述

無損檢測技術(shù)即借助檢測工具對熱、聲、光、電、磁等物理量變化進行測量，保證檢測對象不被損傷或破壞，繼而分析已知信息，對缺陷類型、尺寸、形狀、分布情況和數(shù)量等進行確定，以評估其危害程度。無損檢測技術(shù)的發(fā)展過程比較漫長，其在應(yīng)用過程中，不會對檢測對象造成二次損傷，使設(shè)備時刻處于安全穩(wěn)定的運行界面，極具應(yīng)用前景。

3 鋼制石油管道檢驗中的無損技術(shù)方法

3.1 目視檢測技術(shù)

目視檢測方法比較傳統(tǒng)，它主要檢測石油管道接口處焊縫和管道表面情況。具體檢測指標(biāo)為焊縫余高、寬度、咬合深度，以及變形、裂縫等管道缺陷。該檢測技術(shù)的成本比較低，應(yīng)用簡便，檢測結(jié)果準確與否主要取決于技術(shù)人員的工作經(jīng)驗及態(tài)度，可靠性不強。近年來，該種無損技術(shù)已較少用。

3.2 漏磁檢測技術(shù)

該技術(shù)在鋼制石油管道無損檢測中已具備相應(yīng)的成熟度。漏磁檢測的應(yīng)用原理是將漏磁式智能清管器放置于管道內(nèi)，該背景下，管道會發(fā)生磁化，而腐蝕部位或異常部位則會發(fā)生漏磁情況。借助傳感器進行漏磁檢測。繼而分析檢測到的磁力線分布情況，從而明確具體的管道缺陷信息。漏磁檢測的應(yīng)用原理比較簡單，且極具便利性。但是其不能夠有效抵抗外部干擾問題，對檢測設(shè)備提出了較高的要求，很難取得突破性進展。

3.3 超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測包含傳統(tǒng)脈沖超聲波檢測和超聲波導(dǎo)波檢測兩種。脈沖超聲波檢測別名壓電超聲檢測，它的應(yīng)用原理是借助與管道垂直的超聲波探頭，對超聲脈沖信號進行發(fā)射，繼而對石油管道內(nèi)外表面反射的脈沖波之間的脈沖距離進行檢測，得出壁厚及缺陷。超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)近年來才被應(yīng)用。它的應(yīng)用原理是在管道內(nèi)振動產(chǎn)生低頻扭曲波或縱波，受外加磁場影響，如果反射的超聲波形成渦流，說明此處存在缺陷。而渦流產(chǎn)生的磁場，又會使電磁鐵兩端電壓發(fā)生變化，分析電壓信號，即可確定缺陷信息。脈沖超聲波檢測對材料和壁厚要求比較低，能夠快速確定缺陷位置和深度。超聲導(dǎo)波檢測具有速度、范圍和成本方面的優(yōu)勢，但無法實現(xiàn)缺陷的定性分析，且很難對復(fù)雜石油管道系統(tǒng)檢測結(jié)果進行分析。

3.4 脈沖渦流檢測技術(shù)

它屬于新興石油管道無損檢測技術(shù)，將寬頻脈沖作為激勵信號，在探頭上施加輸入波，產(chǎn)生快速衰減的脈沖磁場。該磁場能夠在石油管道中對脈沖渦流進行感應(yīng)。同時，借助線圈檢測，對渦流進行轉(zhuǎn)換，使其變成對應(yīng)的電壓信號，繼而對該信號進行分析，以明確石油管道信息。脈沖渦流檢測技術(shù)發(fā)展速度比較快，但僅限于管道表面缺陷，很難實現(xiàn)深層缺陷檢測，且精度不強。

4 鋼制石油管道檢驗中無損技術(shù)發(fā)展前景

4.1 相控陣超聲檢測技術(shù)

它通過電子技術(shù)控制聲波檢測方向和聚焦深度，僅借助探頭即可實現(xiàn)石油管道檢測。一般將其與相控陣超聲多維成像技術(shù)進行配合應(yīng)用，依據(jù)檢測到的回波信息，以圖像形式對管道內(nèi)部缺陷和結(jié)構(gòu)信息進行反應(yīng)，從而對石油管道的缺陷位置、大小、形狀和信息等進行具體判定。相控陣超聲檢測對移動探頭沒有特別要求，可在有限空間石油管道檢測中應(yīng)用。

4.2 數(shù)字射線檢測技術(shù)

數(shù)字射線成像檢測技術(shù)包含CR和DR成像檢測技術(shù)兩種。它的優(yōu)勢有圖像清晰、可靠性強、動態(tài)范圍廣和檢測結(jié)果簡單等。主要被用于臨床醫(yī)學(xué)和非標(biāo)注件無損檢測。當(dāng)前，雖尚未在鋼制石油管道無損檢測中得到推廣應(yīng)用，但極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.3 金屬磁記憶檢測技術(shù)

金屬磁記憶檢測的應(yīng)用原理是借助鐵磁對磁記憶特性進行構(gòu)建，在石油管道無損檢測中進行應(yīng)用。它的應(yīng)用原理是對被測對象漏磁分布情況進行探測，以對管道缺陷信息進行確定。它的成本比較低，并且操作簡單，極具可靠性和靈敏度，未來幾年將被廣泛應(yīng)用于鋼制石油管道無損檢測中。

5 結(jié)語

石油管道處于復(fù)雜的工作界面內(nèi)，單一的無損檢測方法很難對其存在的缺陷進行明確檢定。技術(shù)人員要結(jié)合具體情況，對無損檢測技術(shù)進行合理選擇和應(yīng)用，使鋼制石油管道檢測更加科學(xué)合理，確保石油管道時刻處于安全的運行及應(yīng)用狀態(tài)。

參考文獻

[1]趙志博.石油管道無損檢測技術(shù)的發(fā)展探析.科學(xué)中國人，2015，（32）：24.

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