石油管道內(nèi)缺陷無損檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀

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摘要：石油管道內(nèi)部一旦出現(xiàn)腐蝕，便需及時進(jìn)行更換，否則易發(fā)生泄露問題引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染，為此，相關(guān)人員需及時進(jìn)行管道內(nèi)部缺陷的全面檢測，降低事故發(fā)生幾率。無損檢測技術(shù)屬于保證管道原有組織結(jié)構(gòu)不受損傷的檢測手段，實(shí)用性高、檢測效果良好。本文針對石油管線內(nèi)部缺陷的無損檢測技術(shù)進(jìn)行了綜述性分析，旨在為石油管道運(yùn)輸發(fā)展提供一定借鑒價值。

關(guān)鍵詞：石油管道；內(nèi)部缺陷；無損檢測

1漏磁無損檢測技術(shù)

高磁導(dǎo)性材料中，一般需借助漏磁監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行處理。檢測處理時，管道內(nèi)壁便會出現(xiàn)磁化狀況，管道內(nèi)部存在破損、腐蝕等狀況下，管內(nèi)便會存在磁通量變化，從而借助傳感器探測完成檢測。管內(nèi)磁通量與磁場飽和度相關(guān)，同時受管道尺寸、管道厚度的影響。在進(jìn)行剛性材料管道的檢測中，如果管內(nèi)無缺陷問題，磁通量將會表現(xiàn)出分布均勻的磁力線狀況；內(nèi)部存在缺陷時，磁力線會發(fā)生改變，經(jīng)由鋼管表層磁力線的檢測，可得到對應(yīng)檢測結(jié)果。該方法存在一定局限性，小口徑、壁厚過低的管道中需及時進(jìn)行改進(jìn)。對改進(jìn)后的內(nèi)防腐傳感器而言，其工作原理是建立在“磁場擾動”基礎(chǔ)之上，主要進(jìn)行管內(nèi)小面積的磁場檢測?？擅馊ワ柡投纫?，內(nèi)部檢測不會因管道尺寸、管壁厚度等受影響。相比于傳統(tǒng)漏磁檢測更具優(yōu)勢，誤差降低。

2超聲檢測技術(shù)

2.1傳統(tǒng)脈沖超聲檢測

傳統(tǒng)脈沖超聲檢測中，需借助超聲波探頭發(fā)射脈沖信號，信號要與管道垂直，通過管內(nèi)、管外脈沖波反射的間距進(jìn)行管壁厚核算。進(jìn)而對管壁是否出現(xiàn)腐蝕做出對應(yīng)判斷。超聲檢測可完成管內(nèi)點(diǎn)腐蝕位置、腐蝕深度的探測，檢測結(jié)果可當(dāng)作后續(xù)輸送壓力的計算依據(jù)。該方法在大口徑、管壁較厚等條件均具有一定適應(yīng)性，可快速完成應(yīng)力腐蝕、材料內(nèi)部缺陷的高精度檢測。考慮到超聲傳播需借助載體介質(zhì)完成，為此，探測中，探頭和管壁間需借助水、油等當(dāng)做耦合劑來完成相關(guān)操作。

2.2超聲導(dǎo)波檢測

超聲導(dǎo)波檢測需借助縱波、扭曲波等完成操作，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播，且信號衰減程度較低，為此，可在不開挖的前提下進(jìn)行脈沖回波陣列的檢測處理。電磁超聲檢測技術(shù)是一種新型激勵模式，屬于當(dāng)下較為先進(jìn)的非接觸檢測。該類檢測屬于高頻振動檢測技術(shù)，可經(jīng)由試件內(nèi)部的檢測完成處理，且該環(huán)節(jié)是可逆的[1]。經(jīng)由管道內(nèi)部缺陷部位的反射處理，在外界磁場作用下會形成渦流，經(jīng)由渦流作用后，線圈兩端電壓會發(fā)生明顯改變，相關(guān)人員便可通過電壓信號等完成腐蝕缺陷的分級、定位處理。

2.3脈沖渦流檢測技術(shù)

脈沖渦流檢測技術(shù)也稱為PEC檢測技術(shù)，在管道腐蝕缺陷檢測中具有較為廣泛的使用范圍。將脈沖信號輸入波置于線圈兩側(cè)，周期性脈沖電流作用下，便會逐漸感生出對應(yīng)的衰減磁場。在外界變化磁場作用下，金屬管道內(nèi)部便會感受到脈沖渦流，沿著管道內(nèi)部方向，渦流場會發(fā)生衰減，線圈位置便會出現(xiàn)隨著時間發(fā)生改變的電壓[2]?？紤]到脈沖渦流傳播中，出現(xiàn)明顯的衰減作用，當(dāng)管道厚度存在一定差異時，檢測結(jié)果中的瞬態(tài)感應(yīng)電壓便會有所差異。結(jié)合最終電壓信號波形曲線便可獲得管壁腐蝕情況，借助壁厚、瞬態(tài)感應(yīng)電壓之間的關(guān)系完成管道厚度的計算。

3光學(xué)原理類檢測技術(shù)

該類檢測技術(shù)需借助閉路電視管道內(nèi)窺檢測、電子散斑檢測進(jìn)行處理。這一類檢測技術(shù)可快速進(jìn)行管道內(nèi)部腐蝕狀況的分級和定位，精度高、顯示直觀，在實(shí)際管道無損檢測中具有良好發(fā)展前景。激光全息無損檢測，該方法的工作原理是全息干涉現(xiàn)象，經(jīng)由流體加載壓力、熱加載、機(jī)械加載等方式進(jìn)行處理[3]?？煽焖偻瓿晌⑿∽冃蔚臋z測，針對被檢測介質(zhì)加載前后的的波形圖對比，再結(jié)合干涉條紋，便可判斷管道缺陷問題。激光全息無損檢測技術(shù)屬于非接觸式測量手段，具有檢測速度快、靈敏度高、速度快的優(yōu)勢。在進(jìn)行構(gòu)件形狀、表面形態(tài)的檢測中，必須及時將對應(yīng)干涉條紋轉(zhuǎn)化為具體信息，一般是數(shù)字圖像，將其導(dǎo)入計算機(jī)后進(jìn)行計算。處理后，便可完成數(shù)字化、自動化對比，上述檢測方法在應(yīng)用中，必須保證避光、抗震效果，且需考慮前期嚴(yán)格的加載條件。

4結(jié)語

石油管道的應(yīng)用較為廣泛，及時降低管道失效、管道腐蝕問題具有重大意義。這也是早期檢測、合理診斷、有效防護(hù)的必要過程。相關(guān)人員必須結(jié)合實(shí)際狀況選擇對應(yīng)無損檢測方案，建立完整化數(shù)據(jù)平臺，保證管道安全評價體系的合理性。上述操作可有效提升管道系統(tǒng)的服務(wù)壽命，保證相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1]楊帆,諶貴輝.超聲導(dǎo)波在管道檢測中信息處理分析研究[J].儀器儀表用戶,2012,19(1):55-57.

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[3]戴景民,汪子君.紅外熱成像無損檢測技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用,2007,26(1):1-7.

作者：王萍 單位：大慶油田三維工程檢測有限責(zé)任公司