《無(wú)損檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)》PPT課件.ppt

無(wú)損檢測(cè)技術(shù),1.定義 通俗的定義：無(wú)損檢測(cè)指在不損壞試件的前提下，對(duì)試件進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。亦稱(chēng)非破壞性檢驗(yàn)。 現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)的定義：在不破壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代的技術(shù)和設(shè)備器材，對(duì)試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測(cè)試的方法。,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,方法 射線照相法（RT）X射線的發(fā)現(xiàn)（1895年倫琴射線） 超聲波檢測(cè)（UT）二次大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā) 磁粉檢測(cè)（MT）電磁學(xué)基礎(chǔ) 滲透檢測(cè)（PT）物理化學(xué)的進(jìn)展 渦流檢測(cè)（ET）電磁學(xué)（電磁感應(yīng)）,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,四大常規(guī)無(wú)損探傷方法： 射線檢測(cè) （Radiography Testing）簡(jiǎn)稱(chēng)RT 超聲波檢測(cè)（Ultrasonic Testing）簡(jiǎn)稱(chēng)UT (頻率大于20000赫茲的聲波) 磁粉檢測(cè)（Magnetig Testing）簡(jiǎn)稱(chēng)MT 滲透檢測(cè)（Penetrant Testing）簡(jiǎn)稱(chēng)PT,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,2無(wú)損檢測(cè)的目的,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,2無(wú)損檢測(cè)的目的 1）保證產(chǎn)品質(zhì)量 借助儀器和器材，可以發(fā)現(xiàn)目視檢查無(wú)法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)外部宏觀缺陷。 無(wú)損檢測(cè)不需破壞試件就能完成檢測(cè)過(guò)程，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100%檢驗(yàn)和逐件檢驗(yàn)，為產(chǎn)品質(zhì)量提供有效保證。,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,2）保障使用安全 可以對(duì)在用設(shè)備和部件進(jìn)行定期檢驗(yàn)，保障使用安全。,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,3）改進(jìn)制造工藝 在產(chǎn)品工藝試驗(yàn)中，對(duì)工藝試樣進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果改進(jìn)制造工藝，確定理想的制造工藝。,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,4）降低生產(chǎn)成本 在產(chǎn)品制造過(guò)程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，防止以后的工序浪費(fèi)，減少返工，降低廢品率，從而降低制造成本。,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,3無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn),第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,3無(wú)損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn) 1）要與破壞性檢測(cè)相結(jié)合 由于無(wú)損檢測(cè)具有的局限性，不是所有的需要測(cè)試的項(xiàng)目和性能都能進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，這種局限性可能來(lái)自方法本身，也可能來(lái)自被測(cè)試對(duì)象的形狀、位置等客觀條件的不允許，所以某些試驗(yàn)只能采用破壞性檢驗(yàn)。,第一部分 無(wú)損檢測(cè)基本概論,2）正確選用無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī) 必須根據(jù)無(wú)損檢測(cè)的目的,正確選擇無(wú)損檢測(cè)的時(shí)機(jī),從而順利地完成檢測(cè)預(yù)定目的,正確評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。,3）正確選用合理的無(wú)損檢測(cè)方法 每種無(wú)損檢測(cè)方法均具有局限性，不能適用于所有工件和缺陷。為了提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，必須根據(jù)被檢件的特點(diǎn)（材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類(lèi)、形狀、所處部位、取向）選擇適宜的檢測(cè)方法。 所謂適宜 ，即不是片面的追求最高的檢測(cè)靈敏度，而是在保證充分安全性的同時(shí)兼顧產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性，這樣選擇的檢測(cè)方法才是正確、合理的。,4）綜合應(yīng)用各種無(wú)損檢測(cè)方法 每種無(wú)損檢測(cè)方法均有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)，不能適用于所有工件和缺陷。因此，在對(duì)某試件確定無(wú)損檢測(cè)方案時(shí)，只要可能，應(yīng)盡量采用多種無(wú)損檢測(cè)方法，以保證方法間的互補(bǔ)，從而取得更多的產(chǎn)品和缺陷信息 除應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)方法獲得產(chǎn)品信息外，還應(yīng)充分利用其它有關(guān)產(chǎn)品的材料、焊接、加工工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等多方面的信息，綜合判斷。 這點(diǎn)對(duì)于大型和重要工件的無(wú)損檢驗(yàn)尤為重要,第二部分 管道內(nèi)外檢測(cè)技術(shù),1. 管道腐蝕原因及危害 2. 管道檢測(cè)規(guī)范 3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià) 4.管道泄漏定位技術(shù),1. 管道腐蝕原因及危害,1.1 引言 管道運(yùn)輸是國(guó)際貨物五大運(yùn)輸方式之一，是隨著石油生產(chǎn)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種特殊運(yùn)輸方式，具有連續(xù)作業(yè)，不受氣候和地面其它因素限制、運(yùn)送量大以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。伴隨石油產(chǎn)業(yè)以及天然氣的消費(fèi)速度的增長(zhǎng)，不斷促進(jìn)著管道運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。,1. 管道腐蝕原因及危害,到2009年，我國(guó)已經(jīng)建成的成品石油管道長(zhǎng)度為1.4萬(wàn)公里，1.7萬(wàn)公里的原油管道，并且建成天然氣管道達(dá)3.1萬(wàn)公里。油氣管道由2001年的4萬(wàn)公里長(zhǎng)度增加到了6萬(wàn)公里，增長(zhǎng)了50%左右。中國(guó)已經(jīng)形成的跨區(qū)域的油氣管道網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)布局。中國(guó)石油企業(yè)“走出去”的戰(zhàn)略的實(shí)施，使得在海外的油氣產(chǎn)量以及合作區(qū)域不斷的在增加，海外的油田與合作區(qū)域的外輸原油管道也在進(jìn)行快速的發(fā)展.,1. 管道腐蝕原因及危害,“十一五”期間，我國(guó)加快推進(jìn)油氣管網(wǎng)布局，日前覆蓋全國(guó)的油氣骨干管網(wǎng)已初步建成。全長(zhǎng)1631公里的中緬原油管道和全長(zhǎng)1272公里的中緬天然氣管道在2010年已全面開(kāi)工建設(shè)，各項(xiàng)工作有序推進(jìn)。將俄羅斯的原油輸送至我國(guó)境內(nèi)的中俄原油管道2011年1月1日正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著我國(guó)東北方向的原油進(jìn)口戰(zhàn)略要道正式貫通。到2020年，中國(guó)長(zhǎng)距離油氣管道的建設(shè)里程將至少達(dá)到10萬(wàn)-15萬(wàn)公里,為保障管道運(yùn)輸業(yè)的健康有序發(fā)展，中華人民共和國(guó)石油天然氣管道保護(hù)法于2010年10月1日起正式實(shí)施。,1. 管道腐蝕原因及危害,隨著管道業(yè)的快速發(fā)展，在帶給人們方便的同時(shí)，也給我們帶來(lái)了多種多樣的問(wèn)題，典型的是原油泄漏事故，不僅給國(guó)家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)給環(huán)境帶來(lái)了巨大的污染。引起管線泄漏的原因很多，管線的長(zhǎng)時(shí)間服役，原油對(duì)管道材料長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕容易造成泄漏事故的發(fā)生,當(dāng)然大多數(shù)泄漏事故是由于人為因素造成的。,1. 管道腐蝕原因及危害,據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，從1978年到1994年在我國(guó)的各大油田發(fā)生的比較大的泄漏事故就有一百多起，其中有5次泄漏量都高達(dá)3350噸。勝利油田在1999年下半年的一個(gè)月內(nèi)就發(fā)現(xiàn)意外泄漏點(diǎn)十多處，損失了幾千噸的原油，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾百萬(wàn)元。2010年7月16日，中國(guó)東北部港口城市大連兩條輸油管道發(fā)生泄漏爆炸，產(chǎn)生沖天大火，大火持續(xù)了將近15個(gè)小時(shí)導(dǎo)致很多建筑被毀。這次管道事故導(dǎo)致數(shù)千加侖的原油泄漏，這些泄漏的原油污染了附近地區(qū)以及黃海海面，這次泄漏數(shù)量估計(jì)400,000加侖，污染面積達(dá)到了430平方公里。,1. 管道腐蝕原因及危害,目前為止，我國(guó)勝利、大慶、中原、華北、遼河、大港等油田的很多管線都已經(jīng)超過(guò)或達(dá)到設(shè)計(jì)年限了，特別是一些老的輸油管線經(jīng)常發(fā)生泄漏事故，當(dāng)然這類(lèi)事故一般都是由于原油常年累月的腐蝕管道造成的，其實(shí)更多的泄漏事故是由一些違法分子夜間打孔盜油造成的，不法分子在盜完原油以后重新將閥門(mén)關(guān)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，通過(guò)人工巡視很難發(fā)現(xiàn)盜油的地方。,1. 管道腐蝕原因及危害,為了預(yù)防泄漏事故的發(fā)生，減少?lài)?guó)家經(jīng)濟(jì)損失、保護(hù)環(huán)境和對(duì)不法分子給與嚴(yán)厲的打擊，國(guó)家制定了一些法律，但僅此是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，通過(guò)科學(xué)技術(shù)手段開(kāi)發(fā)一套能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)管道運(yùn)行狀況并能準(zhǔn)確對(duì)泄漏點(diǎn)定位的系統(tǒng)才是當(dāng)務(wù)之急，管道泄漏實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)在管道運(yùn)輸領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.2 金屬腐蝕原理 金屬的腐蝕是指金屬在周?chē)橘|(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。 1.3 金屬腐蝕的分類(lèi) 1.3.1 根據(jù)金屬被破壞的基本特征分類(lèi) 根據(jù)金屬被破壞的基本特征可把腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類(lèi)：,1. 管道腐蝕原因及危害,（1）全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，可以是均勻的，也可以是不均勻的。如碳鋼在強(qiáng)酸中發(fā)生的腐蝕即屬此例。均勻腐蝕的危險(xiǎn)性相對(duì)較小，因?yàn)槿糁懒烁g的速度，即可推知材料的使用壽命，并在設(shè)計(jì)時(shí)將此因素考慮在內(nèi)。 （2）局部腐蝕：腐蝕主要集中在金屬表面某一區(qū)域，而表面的其他部分幾乎未被破壞。例如點(diǎn)蝕、孔蝕、垢下腐蝕等。垢下腐蝕形成的垢下溝槽、塊狀的腐蝕，個(gè)易被發(fā)現(xiàn)，往往是在清垢后或腐蝕穿孔后才知道。局部腐蝕的危害性極大，管線、容器在使用較短的時(shí)間內(nèi)造成腐蝕穿孔，致使原油泄漏，影響油田正常生產(chǎn)。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.3.2 根據(jù)腐蝕過(guò)程的特點(diǎn)分類(lèi) 按照腐蝕過(guò)程的特點(diǎn)分類(lèi)，金屬的腐蝕也可按化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕3 種機(jī)理分類(lèi)。 （1）金屬的化學(xué)腐蝕：金屬的化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。在化學(xué)腐蝕過(guò)程中，電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行的，因而沒(méi)有電流產(chǎn)生。但單純化學(xué)腐蝕的例子是很少見(jiàn)的。,1. 管道腐蝕原因及危害,很多金屬與空氣中的氧作用，在金屬表面形成一層氧化物薄膜。表面膜的性質(zhì)（如完整性、可塑性、與金屬的附著力等）對(duì)于化學(xué)腐蝕速率有直接影響。以金屬在空氣中被氧化為例，只有當(dāng)生成的氧化物膜把金屬表面全部遮蓋，即氧化物的體積大于所消耗的金屬的體積時(shí)，才能保護(hù)金屬不至于進(jìn)一步被氧化。否則，氧化膜就不能夠蓋沒(méi)整個(gè)金屬表面，就會(huì)成為多孔疏松的膜。,1. 管道腐蝕原因及危害,（2）金屬的電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液作用所發(fā)生的腐蝕，是由于金屬表面發(fā)生原電池作用而引起的，這一類(lèi)腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。采油工程中的腐蝕過(guò)程通常是電化學(xué)腐蝕。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4 金屬腐蝕速度的表示方法 金屬遭受腐蝕后其質(zhì)量、厚度、機(jī)械性能、組織結(jié)構(gòu)、電極過(guò)程都會(huì)發(fā)生變化，這些物理性能和力學(xué)性能的變化率可用來(lái)表示金屬腐蝕的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)量指標(biāo)、深度指標(biāo)和電流指標(biāo)來(lái)表示。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4.1 質(zhì)量指標(biāo) 這種指標(biāo)就是把金屬因腐蝕而發(fā)生的質(zhì)量變化，換算成相當(dāng)于單位金屬表面積于單位時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量變化的數(shù)值。所謂質(zhì)量的變化，在失重時(shí)是指腐蝕前的質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量之間的差值；在增重時(shí)系指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時(shí)的質(zhì)量與腐蝕前的質(zhì)量之差，可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全牢固地附著在試件表面的情況來(lái)選取失重或增重表示法.,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4.2 金屬腐蝕速度的深度指標(biāo) 此指標(biāo)表示單位時(shí)間內(nèi)金屬的厚度因腐蝕而減少的量。在衡量不同密度的各種金屬的腐蝕程度時(shí)，這個(gè)指標(biāo)很方便，與質(zhì)量指標(biāo)間有以下?lián)Q算關(guān)系： vLv8.76 式中 vL腐蝕的深度指標(biāo)，mma； 被腐蝕金屬的密度，gcm3。 除上述單位以外，在不少文獻(xiàn)中也經(jīng)常用mdd 即mg（dm2d），ipy （ina），mpy （mila）等作為質(zhì)量指標(biāo)和深度指標(biāo)的單位，之間可以相互換算。根據(jù)金屬年腐蝕深度的不同，管道及儲(chǔ)罐的介質(zhì)腐蝕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及大氣腐蝕性評(píng)價(jià)按SYT008795 進(jìn)行。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4.3 金屬腐蝕速度的電流指標(biāo) 此指標(biāo)是以金屬電化學(xué)腐蝕過(guò)程的陽(yáng)極電流密度的大小來(lái)衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度。可通過(guò)法拉第定律把電流指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)聯(lián)系起來(lái)，兩者關(guān)系為： Ia=vn26.810-4/A 式中 Ia:腐蝕的陽(yáng)極電流密度，A/cm2； v:金屬腐蝕的速度，g/(m2h)； n:陽(yáng)極反應(yīng)中化合價(jià)的變化值； A:參加陽(yáng)極反應(yīng)的金屬的原子質(zhì)量,g。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.5 油氣田腐蝕環(huán)境 金屬腐蝕是金屬與周?chē)h(huán)境的作用而引起的破壞。影響金屬腐蝕行為的因素很多，它既與金屬自身的因素有關(guān)，又與腐蝕環(huán)境相連。了解這些因素，可以幫助我們?nèi)ソ鉀Q油氣田生產(chǎn)中的腐蝕問(wèn)題，弄清影響腐蝕的主要因素，從而采取有效的防腐措施，做好油氣田防腐工作。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.5.1 金屬材料的影響 (1)金屬的化學(xué)穩(wěn)定性 (2)金屬成分的影響 (3)金屬表面狀態(tài)的影響 (4)金相組織與熱處理的影響 (5)變形及應(yīng)力的影響,1. 管道腐蝕原因及危害,1.5.2 油田水腐蝕 水是石油的天然伴生物。水對(duì)金屬設(shè)備和管道會(huì)產(chǎn)生腐蝕。尤其是含有大量雜質(zhì)的油田水對(duì)金屬會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。油田水中的溶解鹽類(lèi)對(duì)金屬腐蝕有很大影響，其中最主要的是氯化物。另一類(lèi)最常見(jiàn)的引起金屬腐蝕的物質(zhì)是水中溶解的氧氣、二氧化碳、硫化氫等氣體。,1. 管道腐蝕原因及危害,采油工程中的腐蝕特點(diǎn)及對(duì)策油氣田是使用鋼材的大戶。在采油工程中，從井筒到地面油氣集輸、原油加工、污水處理，都需要鋼鐵。因此油氣田的腐蝕存在于各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 油井的腐蝕 油田開(kāi)發(fā)初期，含水率較低，油井的腐蝕并不嚴(yán)重，隨著含水的升高，油井井下采油工具、下井管柱的腐蝕日益嚴(yán)重。,1. 管道腐蝕原因及危害,（1）CO2腐蝕：CO2的腐蝕又稱(chēng)為無(wú)硫腐蝕，其腐蝕特征是深坑和環(huán)狀腐蝕。國(guó)內(nèi)外油田腐蝕絕大多數(shù)屬于此種類(lèi)型 . （2）H2S 腐蝕：H2S 腐蝕特點(diǎn)： 硫化氫離解產(chǎn)物對(duì)腐蝕都有促進(jìn)作用。 不同條件下生成的腐蝕產(chǎn)物性質(zhì)不同。如低溫下形成的FexSy促進(jìn)腐蝕，溫度較高時(shí)形成的FeS 則抑制腐蝕。,1. 管道腐蝕原因及危害,H2S 除能引起局部腐蝕外，還容易引起氫脆和應(yīng)力腐蝕，材料在很短時(shí)間內(nèi)可發(fā)生斷裂。決定H2S 腐蝕的因素是H2S 分壓。目前比較公認(rèn)的結(jié)論是H2S 分壓超過(guò)1104MPa 時(shí)，材料對(duì)氫脆和應(yīng)力腐蝕有敏感性。,1. 管道腐蝕原因及危害,（3）防腐措施： 油井環(huán)形空間投加緩蝕劑，利用緩蝕劑的自重以及擴(kuò)散方式到達(dá)井底后隨產(chǎn)出液返出，緩蝕劑所經(jīng)過(guò)的地方都將吸附上一層緩蝕劑膜，從而抑制了井下設(shè)備的腐蝕。 推廣使用陶瓷閥球、閥座。 使用玻璃鋼抽油桿。 在含硫油氣田，盡量使用低強(qiáng)度油套管和抽油桿。,1. 管道腐蝕原因及危害,集輸管線的腐蝕 集輸管線是將油井產(chǎn)出液（油、氣、水）輸送到聯(lián)合站的管線，集輸管線的腐蝕與油井含水率、出砂、產(chǎn)出水的性質(zhì)、流速等有密切關(guān)系。存在著以下腐蝕規(guī)律： （1）使用周期短，穿孔頻繁的管線多發(fā)生在管線設(shè)計(jì)規(guī)格過(guò)大，液量小，含水高，輸送距離遠(yuǎn)的情況下。含水超過(guò)70，流速低于0.20.3m/s 時(shí)腐蝕更為嚴(yán)重。,1. 管道腐蝕原因及危害,（2）集輸管線的腐蝕多發(fā)生在管線底部。剖開(kāi)管子后發(fā)現(xiàn)管線底部存在著連續(xù)或間斷的深淺不一的腐蝕坑。這些蝕坑上面有的覆蓋有腐蝕產(chǎn)物及垢，有的呈現(xiàn)金屬基體光亮顏色，腐蝕形態(tài)為坑蝕或溝槽狀。 （3）若管線內(nèi)防腐不好或根本未進(jìn)行內(nèi)防腐的管線比采取內(nèi)防的管線腐蝕要嚴(yán)重得多。,1. 管道腐蝕原因及危害,（4）油井出砂量大的區(qū)塊腐蝕更為明顯。在流速低的情況下，砂在重力情況下沉積于管線的底部。隨著油氣壓力時(shí)大時(shí)小、時(shí)快時(shí)慢的脈動(dòng)，采出液不停地沖刷管線的底部，形成沖刷腐蝕，從而加劇了管線的腐蝕穿孔。 （5）管線的材質(zhì)對(duì)腐蝕的影響也很大。無(wú)縫鋼管一般比螺紋鋼管抗腐蝕，其原因是有的螺紋鋼管含有超標(biāo)的非金屬夾雜物，如MnS, Ca, Si, Mn, S 等。,1. 管道腐蝕原因及危害,（6）管線穿孔多發(fā)生在管線中下游，這是因?yàn)橹邢掠螌恿髭厔?shì)更明顯。 （7）集輸過(guò)程中摻入清水后，腐蝕更加嚴(yán)重。,1. 管道腐蝕原因及危害,集輸管線防腐措施： （1）搞好管線設(shè)計(jì)：在回壓允許情況下，盡量避免過(guò)大的管徑，使流體在管線中保持合理的流速，使流態(tài)達(dá)到紊流狀態(tài)。油井出砂沒(méi)機(jī)會(huì)在管線內(nèi)沉積，從而避免了SRB 腐蝕。 （2）新上管線應(yīng)采取內(nèi)防腐措施，如水泥砂漿、環(huán)氧涂料等，而且應(yīng)保證施工質(zhì)量。,1. 管道腐蝕原因及危害,（3）對(duì)已建成的管線，從端點(diǎn)投加殺菌緩蝕劑，加藥濃度不低于30mgL，緩蝕率可達(dá)到60以上。 （4）施工前對(duì)管材進(jìn)行綜合化驗(yàn)，確保使用合格鋼材。 （5）在含砂區(qū)塊，可采取加擋砂板等措施。 （6）推廣使用玻璃鋼等非金屬管材。,1. 管道腐蝕原因及危害,聯(lián)合站內(nèi)設(shè)備的腐蝕 聯(lián)合站是進(jìn)行油、氣、水三相分離、處理的場(chǎng)所，站內(nèi)腐蝕嚴(yán)重的地方主要是水系統(tǒng)。油系統(tǒng)的腐蝕也主要是存在水相的部位，如三相分離器底部焊縫附近，放水管線，油罐的底部、頂部，加熱盤(pán)管等。下面分別介紹站內(nèi)幾種主要設(shè)備的腐蝕原因。,1. 管道腐蝕原因及危害,（1）三相分離器：三相分離器的腐蝕穿孔往往發(fā)生在焊縫及其附近、原因有以下兩點(diǎn): 焊條材質(zhì)選擇或使用不當(dāng)時(shí)，尤其是焊條耐蝕性比鋼板基體差時(shí)。焊縫區(qū)域成為陽(yáng)極，基體成為陰極，由于焊縫區(qū)相對(duì)面積小，這樣就構(gòu)成了大陰極小陽(yáng)極的腐蝕電池，焊縫區(qū)的腐蝕速度同未形成此種腐蝕電池時(shí)相比，可增加幾十倍甚至上百倍，焊縫可很快溶解穿孔。,1. 管道腐蝕原因及危害,焊接后，焊縫附近為熱影響區(qū)，金相組織不均勻，表現(xiàn)為樹(shù)技狀組織、珠光體含量高，因此電化學(xué)行為活潑，易遭受腐蝕。 （2）高含水油罐：高含水油罐內(nèi)有油、氣、水三相. （3）污水處理設(shè)備：污水站處理設(shè)備的腐蝕與不同工藝流程有關(guān)。,1. 管道腐蝕原因及危害,防腐措施： 站內(nèi)管網(wǎng)采用玻璃鋼等非金屬管材。 堅(jiān)持密閉隔氧技術(shù)。 堅(jiān)持加藥殺菌緩蝕技術(shù)。 嚴(yán)格清污分注，減少垢的形成。 使用耐高溫氧化合金制造加熱盤(pán)管。 縮短流程，減少污水在站內(nèi)停留時(shí)間。 儲(chǔ)罐采用涂料和犧牲陽(yáng)極聯(lián)合保護(hù)。,1. 管道腐蝕原因及危害,注水系統(tǒng)的腐蝕 注水開(kāi)發(fā)是保持地層壓力和油田穩(wěn)定的重要措施。國(guó)內(nèi)大多數(shù)油田都普遍采用了注水開(kāi)發(fā)工藝。各個(gè)油田的實(shí)際情況表明，注水系統(tǒng)的腐蝕與注入水水質(zhì)密切相地。有些油田因水體腐蝕性強(qiáng)，注水管線、注水井油套管和回水管線腐蝕嚴(yán)重，影響了注水工作正常進(jìn)行。,1. 管道腐蝕原因及危害,（1）注水管線的腐蝕：注水管線的腐蝕穿孔多發(fā)生在焊縫及其附近，結(jié)垢的管線也發(fā)現(xiàn)本體穿孔。焊縫處穿孔往往與焊接工藝有關(guān)?，F(xiàn)場(chǎng)焊接因施工條件限制，焊縫易存在缺陷，如未焊透、塌陷、氣孔等。 （2）注水井油套管的腐蝕： 油套管的腐蝕主要是局部腐蝕穿孔。套管以?xún)?nèi)腐蝕為主，油管內(nèi)外腐蝕都有。,1. 管道腐蝕原因及危害,腐蝕嚴(yán)重井段在1000m 以上，1000m 以下腐蝕明顯減輕。 油套管螺紋腐蝕占很大比例。 套管腐蝕穿孔有方向性，并且存在著機(jī)械擦傷現(xiàn)象。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,2.1 在線檢驗(yàn) 在線檢驗(yàn)是在運(yùn)行條件下對(duì)在用工業(yè)管道進(jìn)行的檢驗(yàn)，在線檢驗(yàn)每年至少一次。 在線檢驗(yàn)一般以宏觀檢查和安全保護(hù)裝置檢驗(yàn)為主，必要時(shí)進(jìn)行測(cè)厚檢查和電阻值測(cè)量。管道的下述部位一般為重點(diǎn)檢查部位： (一)壓縮機(jī)、泵的出口部位； (二)補(bǔ)償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動(dòng)的死角等部位；,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,(三)支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭； (四)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)影響管道安全運(yùn)行的問(wèn)題的部位； (五)處于生產(chǎn)流程要害部位的管段以及與重要裝置或設(shè)備相連接的管段； (六)工作條件苛刻及承受交變載荷的管段。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,2.2 在線檢驗(yàn)的一般程序 2.2.1 檢驗(yàn)前準(zhǔn)備 在線檢驗(yàn)開(kāi)始前，使用單位應(yīng)準(zhǔn)備好與檢驗(yàn)有關(guān)的管道平面布置圖、管道工藝流程圖、單線圖、歷次在線檢驗(yàn)及全面檢驗(yàn)報(bào)告、運(yùn)行參數(shù)等技術(shù)資料，檢驗(yàn)人員應(yīng)在了解這些資料的基礎(chǔ)上對(duì)管道運(yùn)行記錄、開(kāi)停車(chē)記錄、管道隱患監(jiān)護(hù)措施實(shí)施情況記錄、管道改造施工記錄、檢修報(bào)告、管道故障處理記錄等進(jìn)行檢查，并根據(jù)實(shí)際情況制定檢驗(yàn)方案。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,2.2.2 現(xiàn)場(chǎng)宏觀檢查與其他檢查 （一）泄露檢查 主要檢查管子及其他組成件泄漏情況。 （二）絕熱層、防腐層檢查 主要檢查管道絕熱層有無(wú)破損、脫落、跑冷等情況；防腐層是否完好。 （三）振動(dòng)檢查 主要檢查管道有無(wú)異常振動(dòng)情況。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,（四）位置與變形檢查 管道位置是否符合安全技術(shù)規(guī)范和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求； 管道與管道、管道與相鄰設(shè)備之間有無(wú)相互碰撞及摩擦情況； 管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等。 (五)支吊架檢查 支吊架是否脫落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開(kāi)裂； 支架與管道接觸處有無(wú)積水現(xiàn)象；,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示是否越限； 變力彈簧支吊架是否異常變形、偏斜或失載； 剛性支吊架狀態(tài)是否異常； 吊桿及連接配件是否損壞或異常； 轉(zhuǎn)導(dǎo)向支架間隙是否合適，有無(wú)卡澀現(xiàn)象； 阻尼器、減振器位移是否異常，液壓阻尼器液位是否正常； 承載結(jié)構(gòu)與支撐輔助鋼結(jié)構(gòu)是否明顯變形，主要受力焊接接頭是否有宏觀裂紋。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,(六)閥門(mén)檢查 閥門(mén)表面是否存在腐蝕現(xiàn)象； 閥體表面是否有裂紋、嚴(yán)重縮孔等缺陷； 閥門(mén)連接螺栓是否松動(dòng)； 閥門(mén)操作是否靈活。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,（七）法蘭檢查 法蘭是否偏口，緊固件是否齊全并符合要求,有無(wú)松動(dòng)和腐蝕現(xiàn)象； 法蘭面是否發(fā)生異常翹曲、變形。 （八）膨脹節(jié)檢查 波紋管膨脹節(jié)表面有無(wú)劃痕、凹痕、腐蝕穿孔、開(kāi)裂等現(xiàn)象； 波紋管波間距是否正常、有無(wú)失穩(wěn)現(xiàn)象； 鉸鏈型膨脹節(jié)的鉸鏈、銷(xiāo)軸有無(wú)變形、脫落等損壞現(xiàn)象；,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,拉桿式膨脹節(jié)的拉桿、螺栓、連接支座有無(wú)異?，F(xiàn)象。 (九)陰極保護(hù)裝置檢查 對(duì)有陰極保護(hù)裝置的管道應(yīng)檢查其保護(hù)裝置是否完好。 (十)蠕脹測(cè)點(diǎn)檢查對(duì)有蠕脹測(cè)點(diǎn)的管道應(yīng)檢查其蠕脹測(cè)點(diǎn)是否完好。 (十一)管道標(biāo)識(shí)檢查 檢查管道標(biāo)識(shí)是否符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 (十二)檢驗(yàn)員認(rèn)為有必要的其他檢查。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,2.3 檢驗(yàn)報(bào)告及問(wèn)題處理 2.3.1 在線檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作結(jié)束后，檢驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)情況，按照附件二在用工業(yè)管道在線檢驗(yàn)報(bào)告書(shū)的規(guī)定，認(rèn)真、準(zhǔn)確填寫(xiě)在線檢驗(yàn)報(bào)告。檢驗(yàn)結(jié)論分為：可以使用、監(jiān)控使用、停止使用。在線檢驗(yàn)報(bào)告由使用單位存擋，以便備查。,2. 管道檢測(cè)規(guī)范,2.3.2 在線檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)管道存在異常情況和問(wèn)題時(shí)，使用單位應(yīng)認(rèn)真分析原因，及時(shí)采取整改措施。重大安全隱患應(yīng)報(bào)省級(jí)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)或經(jīng)授權(quán)的地(市)級(jí)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),當(dāng)前國(guó)際上通行的, 對(duì)運(yùn)行中的管道檢測(cè)和評(píng)定技術(shù)大致可分為三個(gè)方面, 即: (1) 管道壁厚及其內(nèi)部狀態(tài)的檢測(cè)技術(shù); (2) 管道壁厚或流體污物含量監(jiān)測(cè)技術(shù); (3) 泄漏檢測(cè)技術(shù)。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.1 內(nèi)部檢測(cè)法 將管內(nèi)檢測(cè)器從一端放入管道，順流而下，可連續(xù)檢測(cè)幾百公里的管道，不僅可以檢測(cè)出泄漏的發(fā)生，而且可以觀察管道的內(nèi)部腐蝕和破損情況，目前國(guó)際上流行的大致有以下幾種方法： 漏磁通檢測(cè)法 超聲波檢測(cè)法 渦流檢測(cè)法 照相檢測(cè)法（僅用于透明流體）,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.2 漏磁通檢測(cè)法,內(nèi)部檢測(cè)器,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),近幾十年來(lái), 國(guó)際上管道檢測(cè)應(yīng)用最廣的是漏磁通檢測(cè)法。檢測(cè)的原理是: 對(duì)管壁施加強(qiáng)的磁場(chǎng), 用以檢測(cè)鋼管的金屬損耗。由局部金屬損耗引起的磁場(chǎng)擾動(dòng)所形成的漏磁, 用對(duì)泄漏磁通敏感的傳感器加以探測(cè), 原理如下圖。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),漏磁檢測(cè)的基本原理為：鐵磁材料在外加磁場(chǎng)的作用下被磁化，若材料中無(wú)缺陷，磁力線絕大部分通過(guò)鐵磁性材料，此時(shí)在材料內(nèi)部，磁力線分布均勻，在材料外部?jī)H有少量的漏磁通；若鐵磁材料表面或近表面存在裂紋等缺陷，由于材料中缺陷處的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)比材料本身小，缺陷處磁阻增大，從而使通過(guò)該區(qū)域的磁場(chǎng)發(fā)生畸變，磁力線發(fā)生彎曲，一部分磁力線泄漏出材料表面，就會(huì)在缺陷部位形成泄漏磁場(chǎng)。采用磁敏元件對(duì)缺陷處漏磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，將漏磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并進(jìn)行處理，就可以得到缺陷的位置和大小等相關(guān)信息。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),磁漏檢測(cè)法靈敏度高、技術(shù)成熟,但體積大、對(duì)裂紋敏感性差、空間分辨率低、測(cè)值受擾動(dòng)影響大。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.3 超聲波檢測(cè)法 超聲波是超聲振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，它的實(shí)質(zhì)是以波動(dòng)形式在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械振動(dòng),其頻率高于20kHz。 超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其能量隨著傳播路程的增加而逐漸減弱的現(xiàn)象稱(chēng)為超聲波的衰減。原因主要有三種:擴(kuò)散、散射和吸收。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),擴(kuò)散衰減 平面波陣面不變沒(méi)有聲擴(kuò)散，因此不存在擴(kuò)散衰減。柱面波和球面波為曲面，波束向周?chē)鷶U(kuò)散時(shí)，聲壓幅度不斷減小。如球面波的聲壓與距離成反比。超聲平面探頭發(fā)射的超聲波都屬活塞波，在近聲源區(qū)近似為平面波，而遠(yuǎn)離聲源后便可視為球面波，由于擴(kuò)散，聲壓不斷小。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),散射衰減 材料不可能是絕對(duì)均勻的，其中的雜質(zhì)，第二相和晶粒等聲阻抗不均勻的因素，都會(huì)使超聲波在其界面處產(chǎn)生散射，而使主波束幅度衰減。 吸收衰減 由于介質(zhì)的粘滯性而產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)部摩擦，從而使超聲波部分能量變?yōu)闊崮芤鸬乃p現(xiàn)象稱(chēng)為吸收衰減。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),20個(gè)超聲探頭在同步電路的觸發(fā)下向被測(cè)管壁發(fā)射超聲波，之后可接收到超聲波的回波信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)處理單元的簡(jiǎn)單加工后，傳輸給單片機(jī)1;同時(shí)，里程輪和編碼器測(cè)得的定位信號(hào)以及外標(biāo)志定位儀測(cè)得的校正信號(hào)傳輸給單片機(jī)2。然后，這兩個(gè)單片機(jī)分別通過(guò)各自的接口(USB口、并口)把采集的數(shù)據(jù)傳入嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，并采用統(tǒng)一的編碼格式進(jìn)行存儲(chǔ)。檢測(cè)任務(wù)完成后，就可利用離線的數(shù)據(jù)處理成像系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成管壁厚度的確定。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),由于輸油管道大都鋪設(shè)于地下或海底, 對(duì)在役輸油管道進(jìn)行檢測(cè), 一般將超聲探頭置于被檢管道的內(nèi)部。當(dāng)超聲探頭對(duì)管壁發(fā)出一個(gè)超聲脈沖后, 探頭首先接收到由管壁的內(nèi)表面反射回的脈沖, 該脈沖與基準(zhǔn)脈沖之間的間距是很容易測(cè)量的。然后, 超聲探頭又會(huì)接收到由管壁的外表面反射回的脈沖, 這個(gè)脈沖與內(nèi)表面產(chǎn)生的脈沖之間的間距反映了管壁的厚度。超聲探頭沿管道的圓周方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn), 不斷地向管壁發(fā)射脈沖, 管道徑向的缺陷將被檢測(cè)到。隨著超聲檢測(cè)探頭沿管道軸向前移, 就完成了對(duì)整段管道的檢測(cè)。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),超聲檢測(cè)爬機(jī)適合對(duì)大管徑、厚管壁的管道進(jìn)行檢測(cè), 它的檢測(cè)精度很高, 檢測(cè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單且不需對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核, 這就大大提高了爬機(jī)的檢測(cè)效率。然而, 超聲檢測(cè)對(duì)檢測(cè)介質(zhì)敏感, 當(dāng)管壁缺陷處的臘質(zhì)層過(guò)厚, 將影響超聲檢測(cè)爬機(jī)對(duì)該處的檢測(cè), 超聲檢測(cè)爬機(jī)對(duì)超聲探頭的方向及至管壁的距離要求很高, 它的掃描帶受超聲探頭的限制, 處理不當(dāng)易產(chǎn)生漏檢。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.4 渦流檢測(cè) 渦流檢測(cè)（簡(jiǎn)稱(chēng)ECT）是以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)的一種無(wú)損檢測(cè)方法。當(dāng)一塊導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生猶如水中漩渦式的感應(yīng)電流,稱(chēng)之為渦流。目前，渦流檢測(cè)主要包括常規(guī)渦流、遠(yuǎn)場(chǎng)渦流、多頻渦流和脈沖渦流等檢測(cè)方法。而渦流檢測(cè)方法具有的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需耦合介質(zhì)，靈敏度高、測(cè)量范圍大、易于數(shù)字化處理等優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、機(jī)械、電力、化工、核能等領(lǐng)域。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),傳統(tǒng)渦流檢測(cè)主要包括常規(guī)渦流、遠(yuǎn)場(chǎng)渦流和多頻渦流檢測(cè)方法，這些檢測(cè)方法都以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)建立和發(fā)展起來(lái)的，可以應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，用范圍比較廣泛。但在應(yīng)用的過(guò)程中，傳統(tǒng)的渦流檢測(cè)技術(shù)不僅表現(xiàn)出了自己的優(yōu)勢(shì)，且還表現(xiàn)出了一些不足，影響了結(jié)果的判斷。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),(1) 常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù) 常規(guī)渦流檢測(cè)技術(shù)主要采用單一頻率正弦信號(hào)作為激勵(lì)源。當(dāng)激勵(lì)探頭接近試件表面時(shí)，試件表面會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)渦流。而渦流生成的次生磁場(chǎng)會(huì)與探頭的原生磁場(chǎng)相互作用，使得探頭的阻抗發(fā)生了變化，對(duì)應(yīng)的渦流阻抗圖上的軌跡就表明了材料的特性。當(dāng)試件的材料特性發(fā)生改變(如存在裂紋、腐蝕、鍍層等)時(shí)，試件表面渦流的強(qiáng)度和分布也會(huì)發(fā)生變化，探頭的阻抗也就發(fā)生了改變。因此，測(cè)量探頭的電流值或者電壓值，就可以得出試件信號(hào)的幅值和相位信息，從而分析試件特性的改變。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),(2)遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù) 遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)技術(shù)是一種能穿過(guò)金屬管壁的低頻渦流檢測(cè)技術(shù)，是基于一種特殊物理現(xiàn)象遠(yuǎn)場(chǎng)渦流效應(yīng)的管道檢測(cè)技術(shù)。其探頭是內(nèi)通過(guò)式探頭，由兩個(gè)與管軸同軸的螺線管線圈組成，其中一個(gè)是通低頻交流電的激勵(lì)線圈，另一個(gè)是檢測(cè)線圈。與常規(guī)渦流檢測(cè)探頭不同的是，檢測(cè)線圈是在遠(yuǎn)離激勵(lì)線圈23倍管內(nèi)徑處，能有效的接收穿過(guò)管壁后返回管內(nèi)的磁場(chǎng)，從而檢測(cè)管壁缺陷與腐蝕。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),(3) 多頻渦流檢測(cè)技術(shù) 多頻渦流檢測(cè)技術(shù)采用幾個(gè)頻率同時(shí)工作，能有效地抑制多個(gè)干擾困素，一次性提取多個(gè)所需的信號(hào)(如缺陷信號(hào)和工件厚度情況等)。首先，將幾個(gè)不同頻率同時(shí)施加于探頭線圈上，以此得到幾個(gè)頻率在同一條件下所反映的渦流場(chǎng)變化，然后把不同頻率的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行矢量運(yùn)算，以消除不需要的干擾，這樣就可以有效抑制干擾因素，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)測(cè)量。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),(4) 脈沖渦流檢測(cè)技術(shù) 脈沖渦流（簡(jiǎn)稱(chēng)PEC）檢測(cè)技術(shù)是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新的渦流檢測(cè)方法，是為亞表面缺陷檢測(cè)而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出來(lái)的，在現(xiàn)代無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究和發(fā)展中倍受關(guān)注。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)激勵(lì)線圈兩端通有交變電流時(shí)，就會(huì)在鄰近導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)出同頻的渦流。傳統(tǒng)渦流檢測(cè)方法采用正弦電流作為激勵(lì)，而脈沖渦流的激勵(lì)電流為具有一定占空比的方波。傳統(tǒng)的渦流檢測(cè)對(duì)感應(yīng)磁場(chǎng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析，通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電壓的幅值和相位來(lái)確定缺陷的位置，而脈沖渦流卻對(duì)感應(yīng)磁場(chǎng)或感應(yīng)電壓進(jìn)行時(shí)域的瞬態(tài)分析，以直接測(cè)量感應(yīng)磁場(chǎng)或感應(yīng)電壓最大值來(lái)進(jìn)行缺陷檢測(cè).,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)： 傳統(tǒng)的渦流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)采用單一頻率的正弦信號(hào)作為激勵(lì),通過(guò)對(duì)感應(yīng)信號(hào)的幅值和相位等信息進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析,但是,通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)不足以實(shí)現(xiàn)完全的定量檢測(cè)。脈沖渦流采用方波作為激勵(lì),提取時(shí)域瞬態(tài)感應(yīng)信號(hào)的特征量來(lái)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。根據(jù)傅立葉變換可以知道,方波可以分解為多個(gè)不同頻率正弦諧波,因此采用脈沖作為激勵(lì)信號(hào),檢測(cè)線圈中所得到的信息就不僅包含了被檢測(cè)試件的表面、亞表面信息，而且還包含其深度信息，可以進(jìn)一步對(duì)材質(zhì)以及缺陷進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)在變化的磁場(chǎng)中放置一塊導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。首先，將脈沖信號(hào)源產(chǎn)生的具有一定占空比的電壓方波加到激勵(lì)線圈兩端，激勵(lì)線圈中就產(chǎn)生周期的寬帶脈沖電流，然后激勵(lì)電流會(huì)感生出一個(gè)快速衰減變化的脈沖磁場(chǎng)（源磁場(chǎng)B1），該變化的磁場(chǎng)又會(huì)在導(dǎo)體試件中感應(yīng)出瞬時(shí)渦流(脈沖渦流)在導(dǎo)體試件內(nèi)部傳播。最后，試件內(nèi)的渦流會(huì)感應(yīng)出一個(gè)快速衰減的磁場(chǎng)(渦流磁場(chǎng)B2)，并且隨著渦流磁場(chǎng)的衰減，檢測(cè)線圈上會(huì)感應(yīng)出隨時(shí)間變化的電壓，得到的感應(yīng)電壓信號(hào)就包含著重要的缺陷深度信息。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),同時(shí)，如果導(dǎo)體試件中有缺陷存在，就會(huì)使感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，勢(shì)必對(duì)渦流分布產(chǎn)生影響，從而影響到磁場(chǎng)分布，最終使得檢測(cè)線圈上的感應(yīng)電壓發(fā)生變化，所以通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電壓信號(hào)，就可以得到有關(guān)缺陷的尺寸、類(lèi)型和結(jié)構(gòu)參數(shù)等信息。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),渦流檢測(cè)法擅長(zhǎng)裂紋和內(nèi)壁探傷,采用遠(yuǎn)磁場(chǎng)技術(shù)可進(jìn)行厚度測(cè)量。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.5 電流檢測(cè)法 電流檢測(cè)法的原理：對(duì)被檢工件表面通過(guò)一定值電流，通過(guò)測(cè)量工件不同部位的電位分布可獲得被檢工件的厚度、裂紋深度等信息。電流檢測(cè)法可分為直流法和交流法兩種。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.6管道外檢測(cè)方法 3.6.1 PCM（多頻管中電流檢測(cè)法） 多頻管中電流法采用等效電流原理評(píng)價(jià)防腐層絕緣電阻，又稱(chēng)被作電流衰減法。由發(fā)射機(jī)向管道發(fā)射某一頻率的電流信號(hào)，此信號(hào)流經(jīng)管道時(shí)，管道周?chē)蜁?huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)；如果管道外防腐層完好無(wú)損，隨著管道的延伸，電流較穩(wěn)定，沒(méi)有流失或較少流失，管道周?chē)拇艌?chǎng)也較穩(wěn)定；如果管道外防腐層損壞或老化，損壞處就會(huì)發(fā)生電流流失現(xiàn)象，隨著管道的延伸，管道周?chē)艌?chǎng)強(qiáng)度就會(huì)逐漸減弱。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),目前，PCM是一種國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較成熟的檢測(cè)方法，是非接觸地面測(cè)量法，幾乎不受地面環(huán)境影響，可快速地長(zhǎng)間距探測(cè)整條管線的防腐層狀況，也可縮短間距定位破損點(diǎn)。然而，其缺點(diǎn)是受外界電流的干擾較大，測(cè)量結(jié)果不直觀，不能指出涂層剝離，還需預(yù)先明確管體的電阻、外電感、內(nèi)電感以及防腐層的電容率等物理量。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.6.2 標(biāo)準(zhǔn)管/地（P/S）電位測(cè)試法 這種技術(shù)就是用數(shù)字萬(wàn)用表與硫酸銅(Cu/CuS04)參比電極來(lái)測(cè)量管道的自然電位和保護(hù)電位，根據(jù)埋地管道各點(diǎn)電位的不同，判斷管道當(dāng)前的腐蝕狀況。常用的方法有地表參比法、近參比法和遠(yuǎn)參比法。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),目前，地面測(cè)量管道保護(hù)電位的通用方法就是標(biāo)準(zhǔn)管/地電位測(cè)試法，其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需開(kāi)挖管道、現(xiàn)場(chǎng)取得數(shù)據(jù)容易、檢測(cè)速度快(每天1050km)。一般情況，每隔1km左右設(shè)一個(gè)測(cè)試樁，所以這種方法只能總體評(píng)估這一管段的防腐層，不能詳細(xì)地評(píng)價(jià)防腐層缺陷，不能確定防腐層的缺陷位置以及缺陷的分布情況。故此方法不適合用于無(wú)陰極保護(hù)或測(cè)試樁的管道。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.6.3 變頻選頻法 這種方法是通過(guò)被測(cè)管路某一標(biāo)樁給管體和大地之間加載一定功率的交流信號(hào)，在另一標(biāo)樁處檢測(cè)同一頻率的信號(hào)，同步改變發(fā)送和接收功率，當(dāng)接收功率達(dá)到發(fā)射功率一半一下時(shí)，可以認(rèn)為信號(hào)完全損耗，然后測(cè)量?jī)蓸?biāo)樁之間的物理量，如：管體長(zhǎng)度、管體直徑、管壁厚度等，得出兩標(biāo)樁之間管道包覆層的漏電阻。此法受地面環(huán)境影響較小，但是局限在于計(jì)算結(jié)果引入的人為因素多，誤差大，以段為單位進(jìn)行，得到的是段內(nèi)平均漏電阻，不能具體指出的破損點(diǎn)方位。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.6.4 CIPS (密間隔電位測(cè)試技術(shù)) CIPS的含義是短間距的管道對(duì)地的電位測(cè)量。此技術(shù)是提供管道對(duì)地電位與距離關(guān)系的詳細(xì)情況的地面檢測(cè)技術(shù)。過(guò)程中，串接一個(gè)斷流器在陰極保護(hù)電源輸出上，斷流器以一定的間隔時(shí)間斷開(kāi)或接通陰極保護(hù)電流。此法能自動(dòng)采集數(shù)據(jù)樣，指出缺陷程度。不足的地方是此法不能指示涂層的剝離，需步行整個(gè)管線進(jìn)行檢測(cè)，外界干擾電流會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，由于電纜相連，使用范圍受到限制。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.6.5 DCVG（直流電壓梯度測(cè)試技術(shù)） 往管道上加直流信號(hào)時(shí)，在管道防腐層破損裸漏點(diǎn)和土壤之間會(huì)出現(xiàn)電壓梯度。在破損裸漏點(diǎn)附近部位，電流密度將增大，電壓梯度也隨著增大。普遍情況下，裸漏面積與電壓梯度成正。直流電壓梯度檢測(cè)技術(shù)就是基于上述原理的。 在DCVG測(cè)量時(shí)，為了便于對(duì)信號(hào)的觀察和解釋?zhuān)枰右粋€(gè)斷流器在陰極保護(hù)輸出上。測(cè)量過(guò)程中，沿管線以2m間隔在管頂上方進(jìn)行測(cè)量。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),此法能準(zhǔn)確地測(cè)出防腐層的破損位置，判斷缺陷的嚴(yán)重程度和估計(jì)缺陷大小，之后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果提供合理的維護(hù)和改造建議。測(cè)量操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，在測(cè)量過(guò)程中不受外界干擾，幾乎不受地形影響。缺點(diǎn)在于整個(gè)過(guò)程需沿線步行檢測(cè)，不能指示管道陰極保護(hù)的效果和涂層剝離；環(huán)境因素會(huì)引起一定誤差，如雜散電流、地表土壤的電阻率等。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.5.6 Pearson檢測(cè)法（皮爾遜檢漏法） 此法由發(fā)明人J.M. Pearson命名，也稱(chēng)電壓差法或鐵鞋法。對(duì)管道施加交邊信號(hào)，此信號(hào)會(huì)通過(guò)管道防腐層的破損點(diǎn)處流失到土壤中，因此距離破損點(diǎn)越遠(yuǎn)，電流密度越小，一個(gè)交流電壓梯度會(huì)在破損點(diǎn)的上方地表形成。檢測(cè)過(guò)程中，兩位測(cè)試員相距36m，腳穿鐵釘鞋或手握探針，將各探測(cè)的的電壓信號(hào)發(fā)回接收裝置，信號(hào)經(jīng)濾波、放大，即能得到檢測(cè)結(jié)果。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),Pearson檢測(cè)法是目前國(guó)內(nèi)最常用的檢測(cè)技術(shù)，有較成熟的使用經(jīng)驗(yàn)，并且檢測(cè)速度較快，能沿線檢測(cè)防腐層破損點(diǎn)和金屬物體。該法還能識(shí)別破損點(diǎn)大小，還能測(cè)到微小漏點(diǎn)，長(zhǎng)輸管道的檢測(cè)與運(yùn)行維護(hù)中有良好的使用反饋。不足之處在于，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程需步行，且不能指明出缺陷的損壞程度，對(duì)操作者的技能求高，在某些地面或接地困難。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),3.5.7 SCM法（雜散電流測(cè)繪法） 工作原理為：智能信號(hào)發(fā)送器發(fā)送獨(dú)特的電流信號(hào)，用SCM智能感應(yīng)器測(cè)量所選管道中流動(dòng)的干擾電流，確定干擾電流流入目標(biāo)管道的流入點(diǎn)、方向和流出點(diǎn)。 在找到破損點(diǎn)的管段，進(jìn)行雜散電流測(cè)試。當(dāng)采取了消除干擾的措施之后，此法可以用來(lái)檢測(cè)消除干擾的設(shè)計(jì)是否成功，還可以用來(lái)測(cè)繪管道上的外加的陰極保護(hù)電流。,3. 檢測(cè)方法及評(píng)價(jià),人工巡視法是由工作人員沿線巡查管道，查看管道附近的土壤有無(wú)裸露和異常情況(如油浸、變色等)。,4.管道泄漏定位技術(shù),4.1 基于負(fù)壓波的管道泄漏定位技術(shù) 在泄漏發(fā)生時(shí)，泄漏處立即產(chǎn)生因流體物質(zhì)損失而引起局部流體密度減小出現(xiàn)的瞬時(shí)壓力降低，這個(gè)瞬時(shí)的壓力下降作用在流體介質(zhì)上就作為減壓波源通過(guò)管道和流體介質(zhì)向泄漏點(diǎn)的上下游以聲速傳播。,4.管道泄漏定位技術(shù),當(dāng)以泄漏前的壓力作為參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，泄漏時(shí)產(chǎn)生的減壓波就稱(chēng)為負(fù)壓波，其傳播的速度在管道和輸送的流體中并不相同，在天然氣中大約為300m/s、在液體油中大約為1200m/s。設(shè)置在泄漏點(diǎn)兩端或泵站的壓力傳感器檢測(cè)負(fù)壓波信號(hào)，根據(jù)檢測(cè)負(fù)壓波的梯度特征和壓力變化率的時(shí)間差，利用信號(hào)相關(guān)處理方法就可確定泄漏位置。負(fù)壓波檢測(cè)法可迅速測(cè)突發(fā)性的大量泄漏，在快速診斷法中占有重要地位。,4.管道泄漏定位技術(shù),4.管道泄漏定位技術(shù),泄漏點(diǎn)位置為,式中，X為泄漏點(diǎn)距首端測(cè)壓點(diǎn)的距離；L為管道全長(zhǎng)；v為管輸介質(zhì)中負(fù)壓波的傳播速度；t為上、下游傳感器接收到負(fù)壓波的時(shí)間差。當(dāng)管道處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，泵站會(huì)經(jīng)常執(zhí)行開(kāi)泵、停泵、調(diào)泵、切換閥門(mén)等操作。這些操作都會(huì)引起負(fù)壓波的出現(xiàn)，由于無(wú)法辨別出現(xiàn)負(fù)壓波是由于管道泄漏引起還是由于管道的正常操作所致，因此，僅憑負(fù)壓波法判斷是否發(fā)生泄漏將會(huì)有很大的誤差，誤報(bào)率比較高。,4.管道泄漏定位技術(shù),發(fā)生泄漏時(shí)首站流量和壓力的變化曲線,4.管道泄漏定位技術(shù),發(fā)生泄漏時(shí)末站流量和壓力的變化曲線,4.管道泄漏定位技術(shù),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,4.管道泄漏定位技術(shù),負(fù)壓波法存在的問(wèn)題： 1）該方法通常都把負(fù)壓波在管道介質(zhì)中的傳播速度作為定值來(lái)定位，在輸氣管道中一般認(rèn)為是聲波在介質(zhì)中的傳播速度，而實(shí)際中與介質(zhì)的密度、壓力、比熱和管道的材