油氣管道檢測技術設計研究現狀

1、L肌尸q§llo溫油氣管道檢測技術研究現狀2014年5月8日參考文獻 24目錄1 外檢測方法31.1 管道本體檢測31.1.1 超聲導波檢測技術31.1.2 射線檢測法51.1.3 渦流檢測71.1.4 瞬變電磁檢測技術（TEM）71.2 防腐層及陰保系統(tǒng)檢測81.2.1 多頻管中電流測試法（PCM）81.2.2 密間距電位測量方法（CIPS）91.2.3 標準管/地點位檢測技術（P/S）91.2.4 皮爾遜監(jiān)測技術（PS）91.3 泄漏檢測101.3.1 光纖檢測法101.3.2 聲頻檢測法111.3.3 液體濃度檢測法111.4 其他122 內檢測方法142.1 漏磁檢測技術15

2、2.1.1 軸向磁場檢測技術152.1.2 橫向磁場檢測技術152.1.3 螺旋磁場檢測技術162.2 超聲檢測技術172.2.1 相控陣超聲波檢測器172.2.2 彈性波管道檢測器192.2.3 基于電磁超聲的管道檢測器202.2.4 適用于氣體管道檢測的超聲波腐蝕檢測器212.3 多種內檢測方法的結合應用223 結束語23長輸管道在服役時主要受到內、外兩個不同環(huán)境的腐蝕，內部環(huán)境的腐蝕主要指管道運輸介質石油和天然氣中的H2S、Cl-及H2O引起的腐蝕，此外還有管道內應力等引起的腐蝕。一般采用清理管道以去除污物或者往輸送介質中加入緩蝕劑等措施來減緩內腐蝕。外腐蝕一般因管道涂層/防腐層破壞、土

3、壤腐蝕等造成，管道外腐蝕檢測一般是檢查涂層/防腐層及陰極保護防腐系統(tǒng)。根據管道檢測實施部位的不同，可將管道檢測技術分為外檢測技術和內檢測技術兩大類。1 外檢測方法根據檢測對象的不同，管道外檢測又可分為管道本體檢測、防腐層及陰保系統(tǒng)檢測以及泄漏檢測。1.1 管道本體檢測1.1.1 超聲導波檢測技術超聲導波檢測系統(tǒng)是利用探頭上的壓電陶瓷等材料和管壁緊密結合，激發(fā)出低頻超聲波信號，在鋼管中的頻率范圍為560kHz，傳播速度為3260m/s，聲波從固定在管道周圍的探頭環(huán)發(fā)射1。與傳統(tǒng)的超聲波檢測相比，超聲導波技術具有突出特點：一方面，在結構的一點處激勵超聲導波由于傳播路徑衰減小的特性，可以沿構件傳播多

4、達幾十米的距離，且探頭所接收到的信號包含了有關激勵和接收兩點間結構的整體信息，因此實際上檢測的是一條線，而不是一個點；另一方面，由于超聲導波在管的內、外表面和中部都有質點的振動，聲場遍及整個壁厚，因此整個壁厚都可以被檢測到。這就意味著，超聲導波檢測系統(tǒng)可以同時檢測管道的內部和表面缺陷。導波主要分為圓柱體中的導波以及板中的SH波、SV波、蘭姆波（Lamb）和漏蘭姆波等。根據Silk和Bainton的理論，圓柱體中的導波又可分為軸對稱縱向模式、軸對稱扭轉模式和非軸對稱彎曲模式等。目前世界上主要有四家機構研制出了超聲導波檢測系統(tǒng)2,3，主要有英國TWI公司的TELETEST超聲導波檢測儀；英國導波公

5、司的WAVEMAKER導波檢測儀；美國西南研究院研制的MSS導波檢測儀；以色列SONIC公司研制的ISONIC系列導波等。其中前兩種導波設備是基于低頻超聲導波（LRUT）原理，MSS設備是基于磁致伸縮導波原理。核心技術方面，超聲導波技術有兩大流派1：一個是導波公司（GWC），他們的技術特點是用切變模壓電陶瓷作換能器激發(fā)和接收導波，多通道多探頭；另一派是美國SWRI（美國西南研究院），其技術特點是用具有磁致伸縮效應的鎳（Ni）金屬片作換能器激發(fā)和接收導波。二者各具特色，總體來說Ni片做換能器相對比較簡單，成本較低，但采集到的數據少，可采用的分析與處理數據的方式方法也少；而壓電換能器通道多，采集到

6、的數據多，可采用的分析與處理數據的方式方法也多，但設備復雜，價格較高。其中，SWRI的第三代MSSR3030R檢測系統(tǒng)，已經被廣泛應用于多種工業(yè)領域中，用于大型構件快速和低成本的檢測和長期狀態(tài)監(jiān)測4。這種方法靈敏度高，不受管道內流動液體的影響，同時能快速提供大面積區(qū)域結構的綜合狀態(tài)信息。在管道檢測工程應用方面，王遂平等利用WavemakerG3超聲導波檢測系統(tǒng)對某529mm原油長輸管道選取了8區(qū)段進行了檢測試驗。結果表明，超聲導波技術對于埋地占壓管道的單項檢測距離為1015m,對于占壓距離30m的管段可以實施100%全面檢測分析。止匕外，江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院的竇林彬等人5,在多模態(tài)

7、超聲導波管道檢測技術方面做了有益嘗試，擬用于實現大面積、長距離和復雜狀態(tài)管道的早期裂紋快速檢測超聲導波是一種新興的檢測手段，目前還在不斷的發(fā)展當中。導波檢測技術也存在一定的局限性，但是導波的在反應速度和掃查范圍等方方面有著獨特的優(yōu)勢，尤其是對一些難以到達的管道的檢測優(yōu)勢更為明顯，如海底、穿越、跨越、采油平臺立管等。超聲導波技術目前正向兩個方向發(fā)展：1、其他方法難以檢測到的損傷與缺陷材料檢測的研究，如纖維增強型復合材料；2、大型構件檢測的理論研究，如大型儲罐、航天行業(yè)等。1.1.2 射線檢測法射線檢測法起步較早，應用最為普遍，一般用于陸上管道敷設施工中管溝回填前對管道焊縫的檢測。一般使用帶有X射

8、線或放射性同位素源的爬行器。目前進一步發(fā)展了先進的直接數字射線成像技術。數字X射線技術主要包括CR和DR成像檢測技術，CR技術即計算機X射線成像技術，是用影像板IP替代傳統(tǒng)的膠片，DR則是指直接采用電子掃描成像技術。CR和DR技術已經開始在臨床醫(yī)學、非標件的無損檢測等領域大量推廣應用，具成像面板主要被柯達、GE等少數在成像材料研制方面領先的大公司壟斷。GE公司研制的DXR250V,其生成的射線圖像可直接顯示在屏幕上，與計算機連接也較方便6。CR和DR技術具有不用成像膠片、更寬的動態(tài)范圍和更小的像素尺寸等優(yōu)點，在圖像的對比度、寬容度和所具備的灰階指數方面都優(yōu)于膠片，數字射線成像能夠通過網絡共享和

9、評估影像，加快工作流程，在管道環(huán)焊縫檢測領域發(fā)展?jié)摿薮?。圖1所示為射線高清攝像和射線普通面陣成像對管道焊縫的檢測結果。圖1射線高清攝像和射線普通面陣成像對管道焊縫的檢測結果1.1.3 渦流檢測渦流檢測技術主要是管道在不拆保溫層或在線狀態(tài)下的脈沖渦流測厚技術。渦流檢測信號的強度依提離值（絕緣層厚度）的不同而有差別，其持續(xù)時間隨金屬壁厚的不同而變化。同時檢測信號受很多因素影響，包括金屬材料性質（磁性和電性）和溫度。該方法采用自檢件進行自校準，通過對比可給出其他部位厚度的當量（百分比）數據，檢測精度誤差約為5%。脈沖渦流測厚設備適用于檢測大面積腐蝕缺陷，不能檢測單個小腐蝕坑；可在不停運情況下進行

10、在線檢驗，適合于較大范圍的氣候和溫度條件。其主要優(yōu)點為：不用打磨被檢測管道的表面；不必去除絕緣層或涂層；可檢測鋁或鋼制保溫層（小于1mm）的高低溫管道；被檢測物表面允許粗糙或結垢；允許保溫層不規(guī)則或不均勻；允許保溫層能有金屬加強網。該技術的不足是：只適合于低合金鋼；不能檢測小的獨立凹坑；比超聲波技術精度低等。1.1.4 瞬變電磁檢測技術（TEM）管道壁厚TEM檢測方法利用瞬變電磁原理，與常規(guī)開挖抽檢技術和管道內檢測技術相比，它具有在地面檢測、不需開挖、不破壞管道、效率高等優(yōu)點，適用于管道內檢測和其它無損探傷手段不便實施的場合，針對管道本體檢測、查找管壁厚度減薄部位、評價管體腐蝕程度，特別適用于

11、油田集輸管道腐蝕檢測和完整性評價工作。目前該方法已在大量管道上應用8，并且已被納入新制定的石油行業(yè)標準中。1.2 防腐層及陰保系統(tǒng)檢測1.2.1 多頻管中電流測試法（PCM）多頻管中電流衰減法是一種可以檢測防腐蝕涂層漏電情況的技術，該技術采用了PCM儀器，通過檢測間距測出來電流，再對電流分布梯度進行測定，整個管道的形貌都可以描繪出來，能準確快速地定位電流信號衰減嚴重的地方，再通過“A”字架進行檢驗地表電位的梯度，就能實現對防腐涂層的破損處進行定位。該方法適用于埋地鋼管涂層的質量檢測、對涂層破損點的精確定位、對涂層老化情況進行評級還可以對陰極保護效果進行評定9。目前，該技術在國內油氣長輸管道防腐

12、層直接檢測方面應用廣泛10-12。根據現場操作經驗，設備在使用過程中應注意如下事項10:（1）接收機應在管道垂直上方讀取電流或深度數值；（2）易受外界電磁干擾，部分情況可使用大功率便攜式發(fā)電機對發(fā)射機供電，提高發(fā)射機的輸出電流，從而減小影響；（3）接收機的讀書還與地形地貌、管道埋深、土壤均質有關，遇特殊地段應加密測試；（4）在檢測工作中，在涂層缺陷點出電流數據呈階梯狀的“V”字形分布，電流曲線經常出現起伏狀態(tài)；（5）在現場工作環(huán)境中，PCM發(fā)射機的電流輸出經常受到接地條件的影響，在管道站場或者管道干線上通?？梢赃x擇測試樁的接地作為接地極。張偉等人12針對沙漠特殊地形，提出了在PCM檢測過程的接

13、地點的選擇、信號供入點選擇、克服干擾、重復讀數以及檢測并行敷設管道時操作經驗。1.2.2 密間距電位測量方法（CIPS）密間距電位測量法是通過檢測陰極保護在長輸管道上的密集點位以及密集極化電位，評定陰極保護的效果、管道受雜散電流干擾的腐蝕情況，也能反映防腐涂層的情況。該方法存在一定的局限性，對操作者經驗的依賴性高，容易受到外界的干擾，準確率比較低13,14c劉紅曉等人15利用DCVG/CIPS（近間距管地電位/直流電壓梯度）檢測技術，對埋地長輸管道防腐層進行檢測，并通過實地開挖對DCVG/CIPS檢測的結果進行驗證，結果良好。1.2.3 標準管/地點位檢測技術（P/S）該技術主要用于監(jiān)測陰極保

14、護效果的有效性，采用萬用表測試接地CU/CuSO4電極與管道金屬表面某一點之間的電位，通過電位距離曲線了解電位分布情況，用以區(qū)別當前電位與以往電位的差別，還可通過測得的陰極保護電位是否滿足標準以衡量涂層狀況。該法快速、簡單，現仍廣泛用于管道管理部門對管道涂層及陰極保護日常管理及監(jiān)測中。1.2.4 皮爾遜監(jiān)測技術（PS）該技術是用來找出涂層缺陷和缺陷區(qū)域的方法，由于不需陰極保護電流，只需要將發(fā)射機的交流信號(1000Hz)加載在管道上，因操作簡單、快速曾廣泛使用與涂層監(jiān)測中。但檢測結果準確率低，易受外界電流的干擾，不同的土壤和涂層段組都能引起信號的改變，判斷是否是缺陷以及缺陷大小依賴于操作員的經

15、驗。1.3 泄漏檢測1.3.1 光纖檢測法光纖傳感技術具有體積小、靈敏度高、耐酸堿腐蝕、抗電磁干擾能力強、不產生電火花等優(yōu)點，目前主要應用于管道泄漏檢測。技術原理包括光纖布拉格光柵傳感技術、光纖散射傳感技術、Sagnac光纖干涉?zhèn)鞲屑夹g、Mach-Zehnder光纖干涉?zhèn)鞲屑夹g、偏振光光纖傳感技術、光纖消逝場傳感技術等16。分布式光纖傳感監(jiān)測法是將光纖緊貼管道鋼管敷設，光纖會與管道產生一致的應變，因此可以獲得光纖各點處空間和時間上連續(xù)分布的信息。分布式光纖傳感技術可以基于光時域或光頻域反射原理進行檢測，目前，光時域反射技術較成熟。這種檢測技術不僅適用于陸地埋地管道也適用于海底管道。國內浙江大學

16、自主研發(fā)的海底管道串聯分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)水平先進，它以布里淵散射的光時域反射原理為依據，將多個光纖傳感器串聯，對長輸管道進行實時檢測。這種技術的缺點是：光纖造價較高；光纖細小、易斷，敷設時要特別注意；光纖彎折和對接質量不高易導致光損耗，影響光纖監(jiān)測結果6。1.3.2 聲頻檢測法聲頻檢測法主要利用聲頻檢測器，它是一種有效的水下傳聲裝置，可將聲頻信號轉換為電子信號，目前先進的聲頻測漏器最低可檢測到的泄漏率為10L/h，定位精度可達1m17，是檢測小泄漏的較有效手段。由CoLMar公司發(fā)明的無源聲納系統(tǒng)利用其裝備的水聲器、前置放大器和電纜驅動設備檢測管道泄漏發(fā)出的聲音信號，信號數據通過電纜傳送到數據

17、處理中心，數據處理中心的軟件再以多種形式將信號數據分析結果顯示出來，可實時評估泄漏。這一設備已被用于亞德里亞海30km管道和黑海380km管道的由管道制作缺陷、焊接缺陷或不合格法蘭引起的泄漏應急檢測。1.3.3 液體濃度檢測法一旦海底管道泄漏將導致烴溢散于海水中，利用一種烴傳感器，便可探測海底烴的含量，進而判斷泄漏的發(fā)生。Subocean公司研制的一種海底管道自動泄漏檢測系統(tǒng)，就是利用ROV上的高靈敏度傳感器SEASV探測管道泄漏后周圍海床和海水中炫的含量，通過傳感器上的智能裝置判斷烴是否來源于管道泄漏，然后通過雙路通信系統(tǒng)將信號傳輸至系統(tǒng)操作人員。英國Nepture公司最近推出了一種Long

18、Ranger液體濃度法測漏傳感器，可在其20m距離內檢測到泄漏原油。其他普遍應用的油氣管道泄漏檢測技術還有負壓波的檢測技術、軟硬結合技術18，瞬變流動檢測技術19，以及適用于氣體管道的20可燃氣體監(jiān)測法、火焰電離檢測法兩種、氣體敏感檢測法、管內智能檢測法等。1.4 其他對已海底敷設管道，使用側掃聲納系統(tǒng)可對海底管道的平面位置、裸露的高度、懸跨程度等在位狀態(tài)進行檢測21。對于平坦海底面上的管道，依據聲納記錄上管道聲影區(qū)與管道影像的尺寸和相互接觸關系，能夠計算出管道的裸露或懸跨高度。對于位于管道溝中的海底管道，在一定條件下側掃聲納仍能檢測到管道的在位狀態(tài)。圖2所示為不同海底管道狀態(tài)的側掃聲納檢測結

19、果。圖2側掃聲納對（a）裸露于海底面上（b）懸垮于海底面上（c）處于管道溝中（d）懸垮于管道溝中的海底管道檢測結果止匕外，采用淺地層剖面儀也可以對海底管道的敷設情況（裸露、架空等）進行檢測。王繼立等22基于工程實踐積累的經驗及數據，對淺地層剖面儀在海底管道檢測中的影響因子，包括不同信號源、不同航行速度及不同水深時的探測效果進行比較后認為，實際應用中，采用Chirp技術的淺地層剖面儀有較好的探測效果，保持適中航速是有益的，隨著水深增加，探測效果會隨之受到影響。部分國外公司（Total,Chevron等）開發(fā)出了一種自主水下航行器（AutonomousUnderwaterVehicles,如圖3所

20、示），用于對海底管道的檢測23-25。改設備基于聲納技術，可以實現三維成像，但在管道腐蝕檢測等方面仍存有不足，目前正處于研究起步階段。圖3AutonomousUnderwaterVehicles實物圖2內檢測方法管道內檢測技術主要是通過裝有無損檢測設備及數據采集、處理和存儲系統(tǒng)的智能清管器在管道中運行，完成對管體的逐級掃描，達到對缺陷大小和位置的檢測目的。管道內檢測技術可以在保證管道正常運行的條件下，定量檢測出管道存在的缺陷。該類技術的應用為管道事故的預防和合理維護提供了科學依據，對保證管道，尤其是長輸管道安全運行具有重要作用。管道中內檢測可以被檢測到的缺陷可以分為幾何形狀異常（凹陷、橢圓變形

21、、位移等）；金屬損失（腐蝕、劃傷等）；裂紋（疲勞裂紋、應力腐蝕開裂等）3中主要類型。根據檢測原理不同，管道內檢測方法分為：漏磁法、超聲波法、電磁聲法、慣性法、激光掃描法等。其中漏磁法和超聲波法是目前應用最廣泛的兩種檢測方法。2.1 漏磁檢測技術漏磁檢測是通過對金屬管壁磁化后，缺陷處會產生漏磁通，通過檢測磁通量判斷管壁腐蝕程度。2.1.1 軸向磁場檢測技術軸向磁場檢測技術發(fā)展歷史較長，技術比較成熟，應用較為廣泛26-28,目前仍是大部分檢測公司最常用的檢測技術。如GEPII、ROSEN等檢測公司早已開發(fā)出軸向磁場的三軸探頭檢測設備，并在工業(yè)現場廣泛應用。三軸探頭的檢測器能夠檢測同一柱面上缺陷處磁

22、場的矢量大小、方向及分布，為數據分析建立的數據模型提供了比單軸更為豐富的數據信息，可精確量化金屬損失缺陷的幾何尺寸，大大提高缺陷的量化精度。圖4所示為三軸信號示意圖。圖4三軸信號示意圖2.1.2 橫向磁場檢測技術傳統(tǒng)的軸向磁場檢測技術對軸向缺陷較敏感，而對沿管道軸向的縱向金屬損失缺陷不敏感，被軸向磁場漏磁檢測器發(fā)現或者探測到的信號較弱，因此作為常規(guī)軸向漏磁檢測技術的補充，橫向磁場檢測器應運而生。它提高了對沿管道軸向狹長金屬損失缺陷的檢測靈敏度（見圖5）。目前，國際上個別公司開發(fā)出橫向磁場檢測設備，對漏磁檢測技術發(fā)展具有重要意義。圖5缺陷形狀對軸向和橫向磁場變化的影響2.1.3 螺旋磁場檢測技術

23、TDW公司近年開發(fā)出了螺旋漏磁場在線檢測技術，而螺旋磁場檢測技術正好是軸向和周向磁場檢測技術的有機結合。牽拉試驗結果表明，該設備不僅可以檢測到軸向狹長的缺陷（傳統(tǒng)的MFL不能檢測到），也能夠檢測到周向的缺陷。對于軸向狹長缺陷，SMFL比普通MFL檢測信號靈敏度明顯提高。圖6所示為TDW公司螺旋漏磁場在線檢測裝置示意圖。.TDWSpirALLJM螺旋般場扁磁技術亡不*工刷第1內丁式昵與稠帚的知內限程建平'%土to公町粗力#工在中喟春網喀EkNLLTM如班青砌ISNFLr花常巖看丁也同一故京科片取第她同仁卓某京，法制TM廿社T工員始一百翻，或勝M雙針庭祐口中柏寓籍臺.打中法.匕喪玄苴林的近

24、存旺且蛙一圖6TDW公司研發(fā)的旋轉漏磁場在線檢測裝置2.2 超聲檢測技術超聲波檢測法是根據超聲波的反射、透射和散射作用，對被檢測管道進行缺陷檢測、幾何特征測量、組織結構和力學性能變化的檢測。國外主要超聲波管道檢測傳感器有相控陣超聲波檢測器、彈性波管道檢測器、基于電磁超聲的管道檢測器和適用于氣體管道檢測的超聲波腐蝕檢測器4種29。2.2.1 相控陣超聲波檢測器美國GE公司研制的超聲波相控陣管道內檢測器（圖7）于2005年開始應用于油氣管道內檢測，共檢測管道長度4700km,該檢測器包括兩種不同的檢測模式：超聲波壁厚測量模式和超聲腐蝕檢測模式，適用于管徑610660mm的成品油管道30。圖7GE公

25、司研制的相控陣超聲波檢測器該檢測器有別于傳統(tǒng)檢測器的單探頭入射管道表面檢測的方法，采用探頭組的形式來布置探頭環(huán)，幾個相鄰并非?？拷ㄩg距0.4mm左右）的探頭組成一個探頭組，一個探頭組內的探頭按照一定的時間順序來激發(fā)并產生超聲波脈沖，而該激發(fā)順序決定了產生的超聲波脈沖的方向和角度，控制一個探頭組內不同探頭的激發(fā)順序就可以產生聚焦的超聲波脈沖。檢測器包括3個探頭環(huán)、44個探頭組，每個探頭環(huán)提供一種檢測模式，可根據不同的管道檢測需求來確定探頭環(huán)（圖8）。該檢測器與其他內檢測器相同，包括清管器、電源、相控陣傳感器、數據處理和儲存模塊4部分，清管器上裝有聚氨酯皮碗，一方面負責清管以確保檢測精度，另一方

26、面其位于整個檢測器的頭部，具有密封作用，使得檢測器可以在壓力差的作用下驅動前進。探頭倉由3個獨立的探頭環(huán)組成，每個探頭環(huán)的探頭布置都能實現超聲波信號周向全覆蓋。檢測器能夠實現長25mm、深1mm的裂紋檢測，檢測準確率超過90%;最小檢測腐蝕面積10x10mm2,檢測精度大于90%31。圖8相控陣傳感器單元2.2.2 彈性波管道檢測器安橋管道公司管理著世界上最長和最復雜的石油管道網絡。該公司研發(fā)的內檢測器已經在超過15000km的管道中運行。其中基于聲波原理的檢測器主要有彈性波檢測器和超聲波管道腐蝕檢測器（圖9）32。圖9（a）彈性波檢測器和（b）超聲波腐蝕檢測器彈性波檢測器的彈性波信號可以在氣

27、體管道中傳播，主要用于檢測管道的焊縫特征，尤其是對長焊縫和應力腐蝕裂紋有較好的檢測效果。最新的MKHI彈性波檢測器最多可以裝備96個超聲波傳感器，用于在液體耦合條件下發(fā)射接收超聲波信號，進行管道檢測。MKm彈性波檢測器的最大運行長度為150km，相對于二代產品的45km有了很大程度的提高。超聲波管道腐蝕檢測器根據超聲波回波信號來判斷管道的腐蝕情況，只適用于液體耦合介質的管道檢測。檢測器以45°的入射角向管壁發(fā)射超聲波信號。由安橋管道公司研發(fā)的864mm超聲波腐蝕檢測器包括480個45°的橫波傳感器和32個縱向傳感器，可用于檢測和判別管體和長裂縫缺陷33。與彈性波檢測器相比，

28、超聲波檢測器具有適用管徑范圍大、檢測精度高、工作距離長的優(yōu)點，但其僅適用于液體管道的檢測。2.2.3 基于電磁超聲的管道檢測器傳統(tǒng)意義上的超聲波檢測器是基于壓電傳感器，需液體耦合介質將超聲波信號傳導至管壁，因此只適用于液體管道，而不能應用于輸氣管道34。為了將超聲波內檢測技術應用于輸氣管道，科研人員研制出了電磁換能器（EMAT）35。EMAT能夠通過線圈激發(fā)和接收超聲波信號，同時線圈可以產生漏磁和渦流信號，通過一個傳感器可以同時獨立發(fā)射3種信號，綜合分析后可以更好地得出腐蝕的尺寸和缺陷的特點。德國AG公司研發(fā)了此類能夠通過EMAT技術發(fā)射超聲波和電磁渦流信號并具有集成功能的檢測器，稱之為Lin

29、eExplorer3TM-tool（圖10）。該檢測器因其特殊的結構設計，可用于不同管徑管道的檢測。攜帶傳感器的裝置共裝有20塊磁鐵，整個EMAT的電子單元布置在傳感器的后面，每個單元由20個傳感器組成，直徑1016mm的檢測器一共裝備了400個頻率為2.5MHz、直徑為8mm的傳感器，檢測器前段還包含電池單元和數據儲存處理單元。圖10多功能管道缺陷檢測器利用3種不同檢測方法（超聲波、漏磁、渦流）進行腐蝕檢測的檢測器，優(yōu)于傳統(tǒng)的單一方法的檢測器，能夠提供更多的數據并提高檢測的精確性。例如，層壓在超聲波檢測中有時可能被誤認為是一種外部的金屬腐蝕，而漏磁和渦流檢測不會出現這種現象，因此通過數據對比

30、，可以更加可靠地對異常情況進行鑒別36。2.2.4 適用于氣體管道檢測的超聲波腐蝕檢測器由GE公司研制的第二代超聲波腐蝕檢測器能夠有效地檢測應力腐蝕開裂（圖11）37。由于超聲波檢測必須在一定的液體耦合介質中才能發(fā)揮作用，因此在氣體管道檢測方面受到限制，而GE公司研制的該款檢測器利用密封塞實現氣體的置換，相當于在氣體管道中創(chuàng)造了一個液體環(huán)境。具原理是利用一個特殊的發(fā)射接收裝置來收發(fā)檢測器，檢測器由3個位于前端的隔離密封塞和兩個位于后部的檢測裝置組成。隔離塞創(chuàng)造一個密封的環(huán)境，通過上端的閥門注入水，提供超聲波檢測所需要的耦合環(huán)境以實現檢測38。檢測器共有16個壁厚測量傳感器和240個腐蝕檢測傳感

31、器圖11UltraScanCDtool發(fā)射示意圖2.3 多種內檢測方法的結合應用由于各種內檢測方法各有優(yōu)缺點，為提高管道檢測效率和質量，將兩種或多種管道內檢測方法結合應用已成為一種趨勢。德國ROSEN公司研發(fā)出一種結合漏磁通量和超聲波技術的管道檢測方法RoCorr-UT。它以UT為基礎，壓電元件發(fā)射出的超聲波沿管道內外壁反射傳播，同時測量信號的渡越時間。這種檢測方法可檢測出管道缺陷形態(tài)的長度、深度和寬度，并可達到很高的精度。此外，加拿大一家公司發(fā)明了SmartPipe技術，它是一種激光掃描技術，能檢測到大面積的腐蝕，檢測效率和精確度較高，并可提供三維圖像6。3結束語各管道外檢測方法，技術特點鮮

32、明，具有較強的針對性。在生產應用中，應根據管道具體情況，考慮不同外檢測技術相結合的方法。多功能、高精度是管道內檢測技術今后的發(fā)展方向。檢測設備結構將更趨于智能化，同時融合其他如清管器、陀螺儀等設備，能夠同時完成測徑、管道檢測、定位等多項任務，提高檢測效率。但需要解決檢測器平穩(wěn)運行、數據安全存儲、傳感器分布優(yōu)化等問題。參考文獻1 王維斌，王禹欽，李榮光等.油氣管道檢測與修復技術M.石油工業(yè)出版社，2010,7.2 王遂平，龍媛媛，張春茂等.超聲導波檢測技術在埋地占壓管道檢測與風險分析中的應用J.2012,34（3）:35-37.3 易冬蕊，巨西民，黃瑾等.導波技術在油田管道檢測中的研究進展J.遼

33、寧化工，2011,4（20）:1316-1318.4 薛利杰，張建華，符棟良.超聲導波技術在管道檢測中的應用J.廣州化工，2013,41（15）：184-186.5 竇林彬,王川方,嚴有琪等.多模態(tài)超聲導波管道檢測技術的研究J.科技資訊,2011,31.6 劉欣，劉紅偉.長輸管道檢測技術發(fā)展現狀J.石油工程建設，2013,39（3）：4-6.7 李育忠，鄭宏麗，賈世民等.國內外油氣管道檢測監(jiān)測技術發(fā)展現狀J.石油科技論壇，2012,31（2）：30-35.8 孫世高.TEM非開挖檢測技術提高管道檢測時效N.中國石化報，2010,4,12,007.9 魏書義.國內油氣長輸管道檢測技術發(fā)展探析J.

34、硅谷，2013,6:56,99.10 王詠梅.PCM檢測技術在油氣長輸管道檢測中的應用J.化工時刊，2011,25（7）：50-51.11 谷會英,景奇東.埋地管道防腐層檢測技術在燃氣管道檢測中的應用J.科技向導，2012,5：338.12 張偉，王沖，熊林等.沙漠地區(qū)應用尸CM進行管道檢測的一些建議J.全面腐蝕控制，2013，27（10）：16,27-28.13 馬新飛，姜萬軍.長輸管道腐蝕及檢測技術J.石油化工腐蝕與防護，2009,26（6）：18-20.14 高勇,史小東.勝利油田海底管道檢測技術研究與展望J.中國石油和化工標準與質量，2012,1:21.15 劉紅曉，張俊泰，饒欣久.D

35、CVG/CIPS技術在長輸埋地管道檢測中的應用J.輕工科技，2013,8:127,148.16 莊須葉，王浚璞，鄧勇剛等.光纖傳感技術在管道泄漏檢測中的應用與進展J.光學技術，2011,37（5）：543-550.17 StawickiO.TheleakdetectivesJ.WorldPipeline,2011,11（1）:26-31.18 段純華.淺論油氣管道泄漏的自動檢測技術J.山東化工，2012，41（8）:21-23.19 劉超,劉治坤.淺談輸油管道泄漏檢測技術研究與應用J.科技向導，2013,20:68.20 仝磊.燃氣管道檢測技術探討J.科技傳播，2011，15：42,48.21

36、 向來華，潘國富，茍諍慷等.側掃聲納系統(tǒng)在海底管道檢測中應用研究J.海洋工程，2011,29（3）：117-121.22 王繼立，黃潘陽，胡濤駿等.淺地層剖面儀在海底管道檢測中的應用J.船海工程，2013,42（3）：161-163.23 AndrewMcMurtrie,PhilipBanks.LowLogisticsAUVs-anAdvancedSurveyToolC.OffshoreSiteInvestigationandGeotechnics:IntegratedTechnologies-PresentandFuture,12-14September,London,UK,2012.24

37、AminNasr,AnneCourbot,BillGilmouretal.AnewapproachtoPipelineInspectionusingAutonomousUnderwaterVehicles（AUV's）C.OffshoreTechnologyConference,Houston,Texas,Usa,6-9May2013.25 D.Mcleod,J.Jacobson.AdvancesinAutonomousDeepwaterInspectionC.OffshoreTechnologyConference,RiodeJaneiro,Brazil,29-31October2013.26 滕延平劉志剛高強等.高溫原油管道內外檢測數據對比分析J.油氣儲運，2014,（1）.27 黃輝,何仁洋,熊昌勝等.漏磁檢測技術在管道檢測中的應用及影響因素分析J.管道技術與設備，2010,3:17-19.28 馬云修，劉保余，孫旭.漏磁檢測技術在長輸管道維護中的應用J.石油化工腐蝕與防護，2012,29（1）：45-50.29 王文明,王曉華,張仕民.長輸管道超聲波內檢測技術現狀J.油氣儲運