中國石油天然氣管道行業(yè)的無損檢測技術發(fā)展(共3頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上中國石油天然氣管道行業(yè)的無損檢測技術發(fā)展文章主題標簽： 天然氣管道檢測 管道檢測 長輸管道測量 管道本體檢測技術 非開挖檢測技術 轉載：中國石油天然氣管道科學研究院白世武油氣長輸管道作為一種輸送設備被廣泛應用于石油、石化和化工等行業(yè)。隨著運行時間的增長，部分管道在設計、制造、安裝及運行管理中的問題逐漸暴露，致使管道事故時有發(fā)生，對人民生命財產安全、社會穩(wěn)定和工業(yè)生產構成威脅。同時，未來二十年，我國將進入埋地管道建設和發(fā)展的高峰期。如何發(fā)現(xiàn)管道缺陷，提高檢測水平，在埋地管道的制造、安裝和使用等不同階段采用無損檢測技術十分重要。1管道的無損檢測技術及特點埋地管道元件壓力管

2、道由各種元件安裝而成，包括管子、管道、法蘭、閥門、膨脹節(jié)、波紋管、密封元件及特種元件，材質分為金屬和非金屬兩大類。鋼管埋地管道用管材包括無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管采用液浸法或接觸法超聲波檢測，主要發(fā)現(xiàn)縱向缺陷。液浸法使用線聚焦或點聚焦灘頭，接觸法使用與鋼管表面吻合良好的斜探頭或聚焦斜探頭。所有類型的金屬管材都可采用渦流方法來檢測它們的表面和近表面缺陷。焊接管又分螺旋和直縫焊接鋼管，焊縫采用100%射線檢測，通常采用X射線實時成像檢測技術。鍛制管件鍛制管件主要包括法蘭、三通、變徑管、管道承插座、灘頭、彎管和封頭等，其制造應符合GB/T19326-2003等標準的有關規(guī)定。通常采用超聲波方法來檢

3、測鍛件中的危害性冶金缺陷。一般采用縱波直探頭對加工過程中的實心鍛件進行檢測，采用橫波斜探頭對內外徑之比<80%的環(huán)形或筒形鍛件進行周向檢測。鋼棒材鋼棒材主要用于鍛件和螺栓的制造。對于直徑>50mm的鋼螺栓件，需要采用超聲來檢測螺栓桿內存在的冶金缺陷。超聲檢測采用單晶或雙晶直探頭的縱波檢測方法。非金屬附件管道附件的非金屬鑲裝件、填料和密封墊應根據管道輸送的介質，進行相應的介質耐腐蝕性和耐溫等檢測。1.2埋地管道安裝過程管道安裝過程中的焊接施工是管道建設中最主要的環(huán)節(jié)之一。隨著目前油氣輸送管道綱級、口徑、壁厚和輸送壓力的增高，管道焊接施工難度加大，對管道對接環(huán)焊縫的無損檢測技術要求也更

4、嚴格。通常執(zhí)行的行業(yè)標準是SY/T 41092005和SY/T03272003，是按照管線工作壓力、通過的區(qū)段或環(huán)境，要求采用一定比例的超聲波檢測和X射線檢測。對于穿越地段，要求對接環(huán)焊縫必須進行100%超聲波檢測和X射線檢測。目前對管道自動焊主要采用相控陣或多通道超聲波檢測。在線埋地管道對在線埋地管道進行檢測的主要目的是評價管道本體的結構完整性，檢測內容包括位置走向勘測、腐蝕評價、泄漏檢測和缺陷檢測技術四大方面。根據其特點，檢測技術又可分為內檢測和外檢測兩大類。內檢測技術主要采用管道內部爬行器和智能管道機器人；外檢測技術根據是否需要與管體直接接觸，分為開挖檢測和非開挖檢測技術。非開挖檢測技術

5、1，  管道內部機器人檢測技術管道內部機器人（即管道機器人）在管道檢測中得到較為廣泛的運用。目前，美國、英國、法國和德國等已開發(fā)出了管道機器人樣機，并在檢測中得到成功應用。管道機器人是一種可在管道內行走的機器，可以攜帶一種或多種傳感器，在操作人員的遠端控制下進行一系列檢測作業(yè)。一個完整的管道檢測機器人包括移動載體、視覺系統(tǒng)、信號傳誦系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。管道機器人的主要工作方式為在視覺、位姿等傳感器的引導下，對管道環(huán)境進行識別，接近檢測目標，利用超聲波、漏磁通和渦流傳感器等進行信息檢測和識別，自動完成檢測任務。其核心組成為管道環(huán)境識別系統(tǒng)（視覺系統(tǒng)）和移動載體。目前國外的管道機

6、器人不僅能夠進行管道檢測，還具有管道維護與維修等功能，是綜合的管道檢測維修系統(tǒng)。2，  漏磁通檢測技術漏磁通檢測（MFL）主要用于檢測管道的腐蝕缺陷，提供管道上所有缺陷和管件的里程、距最近參考點的距離、周向位置、距上下游環(huán)焊縫的位置，缺陷的深度和軸向長度等信息。目前，它被廣泛地應用在長輸管道、煉油廠管網、城市管網和海底管線的檢測。由于漏磁信號和缺陷之間是非線形關系，管壁的受損情況需通過檢測信號間推斷出來，其檢測精確相對于超聲波檢測法較低，適用于最小腐蝕深度為20%30%壁厚的腐蝕狀況檢測。該方法要求傳感器與管壁緊密接觸，由于焊縫等因素的影響，管壁凸凹不平，使接觸要求有時難以難道。同時

7、由于在測量前必須將管壁磁化，因此漏磁通法僅適合薄管壁。但是保佑于其價格低廉，檢測精度能滿足我國大部分地區(qū)的要求，目前在我國使用較多。3，  渦流檢測技術渦流檢測技術主要用于檢測管壁內表面的裂紋、腐蝕減薄和點腐蝕等，是目前應用較為廣泛的管道無損檢測技術，分為常規(guī)、投射式和遠場渦流檢測。常規(guī)渦流檢測受集膚效應的影響，只適合于檢測管道表面或近表面缺陷；透射式渦流檢測和遠場渦流檢測靈敏度。遠場渦流法具有便于自動化檢測、檢測速度快、適合表面檢測、適用范圍廣、安全方便以及消耗物品少等特點，在發(fā)達國家得到廣泛的重視。由于溫度和探頭的提離效應、裂紋深度以及傳感器的運動速度等均對渦流檢測信號有一定的影

8、響，而且由于遠場渦流很難由檢測信號直接確定缺陷種類，因此要考慮影響壓力管道渦流檢測信號的各種因素，才能取得較好的檢測效果。4，  超聲波檢測技術超聲波檢測技術相對于漏磁通法而言，具有直接和定量化的特點，其數(shù)據損失可由相關的軟件補償，所以有較高的精度。但由于受超聲波波長的限制，對薄壁管，同時對關內的介質要求較高。當缺陷不規(guī)則時候，將出現(xiàn)多次反射回波，從而對信號的識別和缺陷信號的識別能力。由于超聲波的傳導必須依靠液體介質，且容易被蠟吸收，所以超聲波檢測技術對含蠟高的油管線存在檢測局限。由于從發(fā)射器到管壁之間需要均相液體作為聲波傳播媒介，所以用于天然氣管道時，需要在一個液體段（通常為凝膠）

9、的兩端運行兩個常規(guī)清管器，超聲波檢測器放入液體段中運行。日本鋼管株式會社（NKK）研制的超聲波檢測清管器能再現(xiàn)管道壁厚和管道內壁表面的圖象，探測焊縫腐蝕，檢測腐蝕深度為管壁厚度10%。該公司研制的輪式干耦合超聲波檢測器（用于天然氣管線）不需要耦合劑，檢測效果良好，目前正在開發(fā)可用于長距離天然氣管道的檢測器。1.3 直接接觸管道本體的外部檢測技術對埋地管道的外部檢測，一般首先采用不開挖檢測技術對管道本體的腐蝕狀況進行快速測評，或采用在線泄露檢測技術對管道的泄露狀況進行診斷和評價。對于腐蝕嚴重或者發(fā)生泄露的部位，還需要進行開挖，以發(fā)現(xiàn)管道本體裂紋和腐蝕等缺陷。1，  常規(guī)無損檢測管道開挖后，使用最多的仍為常規(guī)超聲、磁粉和滲透檢測技術。但近年來也有一些無損檢測新技術應用于管道本體的檢測。2，  超聲導波檢測埋地管道的開挖檢測需要很大的工程量和較長的時間，但有時不開挖會使指定檢測的部位與實際腐蝕最嚴重的部位可能存在一定的誤差，開挖點并不一定是存在腐蝕缺陷或泄露的部位，因此埋地管道的檢測需要一種通過一個開挖點能夠對兩邊較長范圍內的管道進行精確定位檢測的技術。近年來，人們利用某些特定頻率的超聲波可以在線狀材料中長距離傳播而衰減較小的特點，開發(fā)出了專用于埋地或帶保溫層管道腐蝕的超聲導波檢測儀器。