管道內(nèi)檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

(洛陽欣隆工程檢測有限公司，河南 洛陽 471012)

0 前言

我國油氣管道形成“橫跨東西、縱貫?zāi)媳?、連接海外”的格局，管道隱患時刻威脅管道的安全運行，通過管道內(nèi)檢測，可以對管線情況進行充分評估，深入了解各管段的腐蝕情況，減少事故的發(fā)生，保障管道的安全運行。本文對目前應(yīng)用較多的幾種管道內(nèi)檢測技術(shù)進行了比較分析。

1 管道超聲波內(nèi)檢測

1.1 管道超聲波內(nèi)檢測的原理

管道超聲內(nèi)檢測中主要采用的是超聲縱波對管壁進行檢測。檢測作業(yè)時，超聲波傳感器發(fā)射出超聲波脈沖，方向垂直于管壁，脈沖信號接觸到管道的內(nèi)外壁或管壁缺陷時會產(chǎn)生回波，超聲波探頭接收到回波信號后，通過對接收到脈沖回波的時間差進行計算，可以得到管道的壁厚或缺陷的深度。隨著技術(shù)的發(fā)展，管道超聲波內(nèi)檢測出現(xiàn)了相控陣超聲波檢測、電磁超聲檢測和氣體管道超聲波腐蝕檢測等分支[1]。相控陣超聲可以快速判斷缺陷位置和大小，電磁超聲適合在用的高溫管道內(nèi)檢測。氣體管道中超聲檢測，需要配置耦合裝置，由水泵始終給該裝置充水。

1.2 管道超聲波內(nèi)檢測的優(yōu)缺點

超聲檢測對管壁缺陷進行定位，檢測過程基本不會受到管道材質(zhì)和厚度的影響，檢測器輸出的數(shù)據(jù)直觀，對不同種類的缺陷具備一定的分辨能力，得到了廣泛應(yīng)用。

但管道超聲內(nèi)檢測對耦合的要求較高，檢測時必須始終保持非常好的耦合，這對于管道內(nèi)壁表面的粗糙度也有一定的要求，而且在管道內(nèi)，很難控制耦合的效果。并且相對于漏磁檢測，超聲探頭的掃查速度較慢，信號判別需要花較長時間。所以相對局限性較大。一般只用于對輸送介質(zhì)為液體的管道進行檢測。

2 管道遠場渦流內(nèi)檢測

2.1 管道遠場渦流內(nèi)檢測的原理

遠場渦流檢測是一種低頻的、能穿透金屬管壁的檢測技術(shù)，一般采用穿過式探頭，激勵線圈與檢測線圈在檢測器兩端，對激勵線圈施加低頻交流電，產(chǎn)生磁場，當電流方向改變后，磁場快速衰減，從而產(chǎn)生渦流信號，渦流信號穿過管壁又返回到管道內(nèi)部，被檢測線圈接收，通過對渦流信號的變化情況進行分析，就可以實現(xiàn)對管壁的檢測[2]。

2.2 管道遠場渦流內(nèi)檢測的優(yōu)缺點

遠場渦流檢測不需要與管壁直接接觸，檢測器尺寸較小，對管壁的清潔度要求較低，可以不進行清管作業(yè)，直接進行檢測。通過制作一組帶有缺陷的試樣，經(jīng)過渦流檢測驗證，檢出缺陷和漏檢缺陷如表1所示。

由表1可以得出，遠場渦流對大面積腐蝕損失靈敏度較高，精度可以達到壁厚損失的3%，但是對點狀腐蝕，深孔類腐蝕靈敏度很低。在實際檢測中，還會存在無法判斷是內(nèi)壁缺陷還是外壁缺陷，檢出缺陷的重復(fù)性較低，每一次掃查的波形顯示會有不同。

表1 遠場渦流內(nèi)檢測缺陷

3 管道漏磁內(nèi)檢測技術(shù)

3.1 管道漏磁內(nèi)檢測的原理

管道漏磁內(nèi)檢測技術(shù)以鐵磁性材料的高磁導(dǎo)率特性為基礎(chǔ)，利用磁化器使管壁局部達到磁飽和，產(chǎn)生高磁通量。當管壁不存在缺陷時，其產(chǎn)生的磁力線平行于管道軸線；當管壁存在金屬損失或材質(zhì)變化時，均會導(dǎo)致磁力線被扭曲，部分磁力線漏出管道表面，在管道的內(nèi)外壁產(chǎn)生漏磁場[3]。利用磁敏元件檢測該漏磁信號，就可以對缺陷進行定性、定量分析，進而對管道的質(zhì)量做出判定。

漏磁檢測按照磁化方式的不同，可以區(qū)分為軸向勵磁漏磁檢測技術(shù)和周向勵磁漏磁檢測技術(shù)。其中，軸向勵磁漏磁檢測技術(shù)對管道周向的缺陷敏感，但是對軸向的缺陷檢出效果不佳；周向勵磁漏磁檢測技術(shù)對軸向的缺陷檢出效果良好，但檢測器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測數(shù)據(jù)不直觀。

3.2 管道漏磁內(nèi)檢測的優(yōu)缺點

漏磁檢測具有檢測速度快、無需耦合劑等優(yōu)勢；漏磁檢測只適用于鐵磁性材料的管道，檢測數(shù)據(jù)需要進行校驗處理后使用。

4 結(jié)論

管道內(nèi)檢測可以及時發(fā)現(xiàn)管道的損傷，保障管道的平穩(wěn)運行，且檢測過程不影響管線的安全運行，具有很高的檢測效率和應(yīng)用前景。從以上管道內(nèi)檢測方法發(fā)展和各自特點，可以得出：管道漏磁內(nèi)檢測檢測速度快，在目前絕大多數(shù)油氣管線以鐵磁性管道為主的情況下，漏磁內(nèi)檢測在油氣管道工程在用腐蝕檢測的適用性最為廣闊，相比其他兩種檢測技術(shù)具有很大的優(yōu)勢。但也要注意到，目前的管道內(nèi)檢測仍需要對檢測器進行全程追蹤。