無損檢測技術(shù)培訓(xùn)ppt課件

1、1.定義定義 通俗的定義：無損檢測指在不損壞試件的前提通俗的定義：無損檢測指在不損壞試件的前提下，對試件進展檢查和測試的方法。亦稱非破壞性下，對試件進展檢查和測試的方法。亦稱非破壞性檢驗。檢驗。 現(xiàn)代無損檢測的定義：在不破壞試件的前提下現(xiàn)代無損檢測的定義：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)，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，對試件內(nèi)部及外表的構(gòu)造、性質(zhì)、形狀進備器材，對試件內(nèi)部及外表的構(gòu)造、性質(zhì)、形狀進展檢查和測試的方法。展檢查和測試的方法。 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論方法方法射線照相法射線照相法RTX射線的發(fā)現(xiàn)射線的發(fā)現(xiàn)1

2、895年倫琴射年倫琴射線線超聲波檢測超聲波檢測UT二次大戰(zhàn)中迅速開展的聲納技二次大戰(zhàn)中迅速開展的聲納技術(shù)和雷達技術(shù)的根底上開發(fā)術(shù)和雷達技術(shù)的根底上開發(fā)磁粉檢測磁粉檢測MT電磁學(xué)根底電磁學(xué)根底浸透檢測浸透檢測PT物理化學(xué)的進展物理化學(xué)的進展渦流檢測渦流檢測ET電磁學(xué)電磁感應(yīng)電磁學(xué)電磁感應(yīng) 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論n四大常規(guī)無損探傷方法：四大常規(guī)無損探傷方法：n射線檢測射線檢測 Radiography Testing簡稱簡稱RTn超聲波檢測超聲波檢測Ultrasonic Testing簡稱簡稱UTn (頻率大于頻率大于20000赫茲的聲波赫茲的聲波)n磁粉檢測磁粉檢測Ma

3、gnetig Testing簡稱簡稱MTn浸透檢測浸透檢測Penetrant Testing簡稱簡稱PT 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論n 2無損檢測的目的無損檢測的目的 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論2無損檢測的目的無損檢測的目的1保證產(chǎn)質(zhì)量量保證產(chǎn)質(zhì)量量借助儀器和器材，可以發(fā)現(xiàn)目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)外借助儀器和器材，可以發(fā)現(xiàn)目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)外部宏觀缺陷。部宏觀缺陷。無損檢測不需破壞試件就能完成檢測過程，可以對產(chǎn)無損檢測不需破壞試件就能完成檢測過程，可以對產(chǎn)品進展品進展100%檢驗和逐件檢驗，為產(chǎn)質(zhì)量量提供有檢驗和逐件檢驗，為產(chǎn)質(zhì)量量提供有效保證。效

4、保證。 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論2保證運用平安可以對在用設(shè)備和部件進展定期檢驗，保證運用平安。 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論3改良制造工藝 在產(chǎn)品工藝實驗中，對工藝試樣進展無損檢驗，并根據(jù)檢測結(jié)果改良制造工藝，確定理想的制造工藝。 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論4降低消費本錢在產(chǎn)品制造過程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進展無損檢測，防止以后的工序浪費，減少返工，降低廢品率，從而降低制造本錢。 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論n3無損檢測的運用特點無損檢測的運用特點 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論3無損

5、檢測的運用特點無損檢測的運用特點1要與破壞性檢測相結(jié)合要與破壞性檢測相結(jié)合由于無損檢測具有的局限性，不是一切的需求由于無損檢測具有的局限性，不是一切的需求測試的工程和性能都能進展無損檢測，這種測試的工程和性能都能進展無損檢測，這種局限性能夠來自方法本身，也能夠來自被測局限性能夠來自方法本身，也能夠來自被測試對象的外形、位置等客觀條件的不允許，試對象的外形、位置等客觀條件的不允許，所以某些實驗只能采用破壞性檢驗。所以某些實驗只能采用破壞性檢驗。 第一部分第一部分 無損檢測根本概論無損檢測根本概論2正確選用無損檢測的時機 必需根據(jù)無損檢測的目的,正確選擇無損檢測的時機,從而順利地完成檢測預(yù)定目的,

6、正確評價產(chǎn)質(zhì)量量。3正確選用合理的無損檢測方法每種無損檢測方法均具有局限性，不能適用于一切工件和缺陷。為了提高檢測結(jié)果的可靠性，必需根據(jù)被檢件的特點資料、構(gòu)造、外形、尺寸，估計能夠產(chǎn)生的缺陷種類、外形、所處部位、取向選擇適宜的檢測方法。所謂適宜 ，即不是片面的追求最高的檢測靈敏度，而是在保證充分平安性的同時兼顧產(chǎn)品的經(jīng)濟性，這樣選擇的檢測方法才是正確、合理的。4綜合運用各種無損檢測方法每種無損檢測方法均有其本身的優(yōu)缺陷，不能適用于一切工件和缺陷。因此，在對某試件確定無損檢測方案時，只需能夠，應(yīng)盡量采用多種無損檢測方法，以保證方法間的互補，從而獲得更多的產(chǎn)品和缺陷信息除運用無損檢測方法獲得產(chǎn)品信

7、息外，還應(yīng)充分利用其它有關(guān)產(chǎn)品的資料、焊接、加工工藝及產(chǎn)品構(gòu)造等多方面的信息，綜合判別。這點對于大型和重要工件的無損檢驗尤為重要 n1. 管道腐蝕緣由及危害管道腐蝕緣由及危害n2. 管道檢測規(guī)范管道檢測規(guī)范n3. 檢測方法及評價檢測方法及評價n4.管道走漏定位技術(shù)管道走漏定位技術(shù)1.1 引言引言 管道運輸是國際貨物五大運輸管道運輸是國際貨物五大運輸方式之一，是隨著石油消費的方式之一，是隨著石油消費的開展而產(chǎn)生的一種特殊運輸方開展而產(chǎn)生的一種特殊運輸方式，具有延續(xù)作業(yè)，不受氣候式，具有延續(xù)作業(yè)，不受氣候和地面其它要素限制、運送量和地面其它要素限制、運送量大以及本錢低等優(yōu)點。伴隨石大以及本錢低等優(yōu)

8、點。伴隨石油產(chǎn)業(yè)以及天然氣的消費速度油產(chǎn)業(yè)以及天然氣的消費速度的增長，不斷促進著管道運輸?shù)脑鲩L，不斷促進著管道運輸行業(yè)的開展。行業(yè)的開展。 到2021年，我國曾經(jīng)建成的廢品石油管道長度為1.4萬公里，1.7萬公里的原油管道，并且建成天然氣管道達3.1萬公里。油氣管道由2019年的4萬公里長度添加到了6萬公里，增長了50%左右。中國曾經(jīng)構(gòu)成的跨區(qū)域的油氣管道網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)規(guī)劃。中國石油企業(yè)“走出去的戰(zhàn)略的實施，使得在海外的油氣產(chǎn)量以及協(xié)作區(qū)域不斷的在添加，海外的油田與協(xié)作區(qū)域的外輸原油管道也在進展快速的開展. “十一五期間，我國加快推進油氣管網(wǎng)規(guī)劃，十一五期間，我國加快推進油氣管網(wǎng)規(guī)劃，日前覆蓋全國的

9、油氣骨干管網(wǎng)已初步建成。全長日前覆蓋全國的油氣骨干管網(wǎng)已初步建成。全長1631公里的中緬原油管道和全長公里的中緬原油管道和全長1272公里的中緬天然氣管公里的中緬天然氣管道在道在2019年已全面開工建立，各項任務(wù)有序推進。將年已全面開工建立，各項任務(wù)有序推進。將俄羅斯的原油保送至我國境內(nèi)的中俄原油管道俄羅斯的原油保送至我國境內(nèi)的中俄原油管道2019年年1月月1日正式投入商業(yè)運營，標(biāo)志著我國東北方向的原日正式投入商業(yè)運營，標(biāo)志著我國東北方向的原油進口戰(zhàn)略要道正式貫穿。到油進口戰(zhàn)略要道正式貫穿。到2020年，中國長間隔油年，中國長間隔油氣管道的建立里程將至少到達氣管道的建立里程將至少到達10萬萬-

10、15萬公里萬公里,為保證為保證管道運輸業(yè)的安康有序開展，管道運輸業(yè)的安康有序開展，于于2019年年10月月1日起正式實施。日起正式實施。 隨著管道業(yè)的快速開展，在帶給人們方便的隨著管道業(yè)的快速開展，在帶給人們方便的同時，也給我們帶來了多種多樣的問題，典型同時，也給我們帶來了多種多樣的問題，典型的是原油走漏事故，不僅給國家?guī)砹撕甏蟮牡氖窃妥呗┦鹿?，不僅給國家?guī)砹撕甏蟮慕?jīng)濟損失，同時給環(huán)境帶來了宏大的污染。引經(jīng)濟損失，同時給環(huán)境帶來了宏大的污染。引起管線走漏的緣由很多，管線的長時間服役，起管線走漏的緣由很多，管線的長時間服役，原油對管道資料長時間的腐蝕容易呵斥走漏事原油對管道資料長時間的腐蝕

11、容易呵斥走漏事故的發(fā)生故的發(fā)生,當(dāng)然大多數(shù)走漏事故是由于人為要素當(dāng)然大多數(shù)走漏事故是由于人為要素呵斥的。呵斥的。 據(jù)相關(guān)文獻統(tǒng)計，從1978年到1994年在我國的各大油田發(fā)生的比較大的走漏事故就有一百多起，其中有5次走漏量都高達3350噸。勝利油田在2019年下半年的一個月內(nèi)就發(fā)現(xiàn)不測走漏點十多處，損失了幾千噸的原油，經(jīng)濟損失高達幾百萬元。2019年7月16日，中國東北部港口城市大連兩條輸油管道發(fā)生走漏爆炸，產(chǎn)生沖天大火，大火繼續(xù)了將近15個小時導(dǎo)致很多建筑被毀。這次管道事故導(dǎo)致數(shù)千加侖的原油走漏，這些走漏的原油污染了附近地域以及黃海海面，這次走漏數(shù)量估計400,000加侖，污染面積到達了43

12、0平方公里。 目前為止，我國勝利、大慶、中原、華北、遼目前為止，我國勝利、大慶、中原、華北、遼河、大港等油田的很多管線都曾經(jīng)超越或到達設(shè)計河、大港等油田的很多管線都曾經(jīng)超越或到達設(shè)計年限了，特別是一些老的輸油管線經(jīng)常發(fā)生走漏事年限了，特別是一些老的輸油管線經(jīng)常發(fā)生走漏事故，當(dāng)然這類事故普通都是由于原油年年累月的腐故，當(dāng)然這類事故普通都是由于原油年年累月的腐蝕管道呵斥的，其實更多的走漏事故是由一些違法蝕管道呵斥的，其實更多的走漏事故是由一些違法分子夜間打孔盜油呵斥的，不法分子在盜完原油以分子夜間打孔盜油呵斥的，不法分子在盜完原油以后重新將閥門關(guān)上，對現(xiàn)場進展處置，經(jīng)過人工巡后重新將閥門關(guān)上，對現(xiàn)

13、場進展處置，經(jīng)過人工巡視很難發(fā)現(xiàn)盜油的地方。視很難發(fā)現(xiàn)盜油的地方。 為了預(yù)防走漏事故的發(fā)生，減少國家經(jīng)濟損失、維護環(huán)境和對不法分子給與嚴(yán)峻的打擊，國家制定了一些法律，但僅此是遠遠不夠的，經(jīng)過科學(xué)技術(shù)手段開發(fā)一套可以實時檢測管道運轉(zhuǎn)情況并能準(zhǔn)確對走漏點定位的系統(tǒng)才是當(dāng)務(wù)之急，管道走漏實時檢測系統(tǒng)的開發(fā)在管道運輸領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實意義。1.2 金屬腐蝕原理金屬腐蝕原理 金屬的腐蝕是指金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)金屬的腐蝕是指金屬在周圍介質(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。變化、電化學(xué)變化或物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。1.3 金屬腐蝕的分類金屬腐蝕的分類1.3.1 根據(jù)金屬

14、被破壞的根本特征分類根據(jù)金屬被破壞的根本特征分類 根據(jù)金屬被破壞的根本特征可把腐蝕分為全面腐蝕根據(jù)金屬被破壞的根本特征可把腐蝕分為全面腐蝕和部分腐蝕兩大類：和部分腐蝕兩大類：1全面腐蝕：腐蝕分布在整個金屬外表上，可以是均全面腐蝕：腐蝕分布在整個金屬外表上，可以是均勻的，也可以是不均勻的。如碳鋼在強酸中發(fā)生的腐蝕勻的，也可以是不均勻的。如碳鋼在強酸中發(fā)生的腐蝕即屬此例。均勻腐蝕的危險性相對較小，由于假設(shè)知道即屬此例。均勻腐蝕的危險性相對較小，由于假設(shè)知道了腐蝕的速度，即可推知資料的運用壽命，并在設(shè)計時了腐蝕的速度，即可推知資料的運用壽命，并在設(shè)計時將此要素思索在內(nèi)。將此要素思索在內(nèi)。2部分腐蝕：

15、腐蝕主要集中在金屬外表某一區(qū)域，而部分腐蝕：腐蝕主要集中在金屬外表某一區(qū)域，而外表的其他部分幾乎未被破壞。例如點蝕、孔蝕、垢下外表的其他部分幾乎未被破壞。例如點蝕、孔蝕、垢下腐蝕等。垢下腐蝕構(gòu)成的垢下溝槽、塊狀的腐蝕，個易腐蝕等。垢下腐蝕構(gòu)成的垢下溝槽、塊狀的腐蝕，個易被發(fā)現(xiàn)，往往是在清垢后或腐蝕穿孔后才知道。部分腐被發(fā)現(xiàn)，往往是在清垢后或腐蝕穿孔后才知道。部分腐蝕的危害性極大，管線、容器在運用較短的時間內(nèi)呵斥蝕的危害性極大，管線、容器在運用較短的時間內(nèi)呵斥腐蝕穿孔，致使原油走漏，影響油田正常消費。腐蝕穿孔，致使原油走漏，影響油田正常消費。1.3.2 根據(jù)腐蝕過程的特點分類根據(jù)腐蝕過程的特點分

16、類 按照腐蝕過程的特點分類，金屬的腐蝕也可按按照腐蝕過程的特點分類，金屬的腐蝕也可按化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕3 種機理分類。種機理分類。 1金屬的化學(xué)腐蝕：金屬的化學(xué)腐蝕是指金金屬的化學(xué)腐蝕：金屬的化學(xué)腐蝕是指金屬外表與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破屬外表與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。在化學(xué)腐蝕過程中，電子的傳送是在金屬與氧壞。在化學(xué)腐蝕過程中，電子的傳送是在金屬與氧化劑之間直接進展的，因此沒有電流產(chǎn)生。但單純化劑之間直接進展的，因此沒有電流產(chǎn)生。但單純化學(xué)腐蝕的例子是很少見的?；瘜W(xué)腐蝕的例子是很少見的。 很多金屬與空氣中的氧作用，在金屬外

17、表構(gòu)成一層氧化物薄膜。外表膜的性質(zhì)如完好性、可塑性、與金屬的附著力等對于化學(xué)腐蝕速率有直接影響。以金屬在空氣中被氧化為例，只需當(dāng)生成的氧化物膜把金屬外表全部遮蓋，即氧化物的體積大于所耗費的金屬的體積時，才干維護金屬不至于進一步被氧化。否那么，氧化膜就不可以蓋沒整個金屬外表，就會成為多孔疏松的膜。 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，是由于金屬外表發(fā)生原電池作用而引起的，這一類腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。采油工程中的腐蝕過程通常是電化學(xué)腐蝕。1.4 金屬腐蝕速度的表示方法金屬腐蝕速度的表示方法 金屬蒙受腐蝕后其質(zhì)量、厚度、機械性金屬蒙受腐蝕后其質(zhì)量、厚度、機械性能、組織構(gòu)造、電極過程都

18、會發(fā)生變化，這些能、組織構(gòu)造、電極過程都會發(fā)生變化，這些物理性能和力學(xué)性能的變化率可用來表示金屬物理性能和力學(xué)性能的變化率可用來表示金屬腐蝕的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)腐蝕的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)量目的、深度目的和電流目的來表示。量目的、深度目的和電流目的來表示。1.4.1 質(zhì)量目的質(zhì)量目的 這種目的就是把金屬因腐蝕而發(fā)生的質(zhì)量變化，這種目的就是把金屬因腐蝕而發(fā)生的質(zhì)量變化，換算成相當(dāng)于單位金屬外表積于單位時間內(nèi)的質(zhì)量變換算成相當(dāng)于單位金屬外表積于單位時間內(nèi)的質(zhì)量變化的數(shù)值。所謂質(zhì)量的變化，在失重時是指腐蝕前的化的數(shù)值。所謂質(zhì)量的變化，在失重時是指腐蝕前的質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)

19、物后的質(zhì)量之間的差值；在增重質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量之間的差值；在增重時系指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時的質(zhì)量與腐蝕前的質(zhì)量時系指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時的質(zhì)量與腐蝕前的質(zhì)量之差，可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全結(jié)實地附著在之差，可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全結(jié)實地附著在試件外表的情況來選取失重或增重表示法試件外表的情況來選取失重或增重表示法.1.4.2 金屬腐蝕速度的深度目的金屬腐蝕速度的深度目的 此目的表示單位時間內(nèi)金屬的厚度因腐蝕而減少的此目的表示單位時間內(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，這個量。在衡量不同密度的各種金屬的腐蝕程度時，這個目的很方便，與質(zhì)量目的間有以下

20、換算關(guān)系：目的很方便，與質(zhì)量目的間有以下?lián)Q算關(guān)系： vLv8.76 式中式中vL腐蝕的深度目的，腐蝕的深度目的，mma； 被腐蝕金屬的密度，被腐蝕金屬的密度，gcm3。 除上述單位以外，在不少文獻中也經(jīng)常用除上述單位以外，在不少文獻中也經(jīng)常用mdd 即即mgdm2d，ipy ina，mpy mila等等作為質(zhì)量目的和深度目的的單位，之間可以相互換算作為質(zhì)量目的和深度目的的單位，之間可以相互換算。根據(jù)金屬年腐蝕深度的不同，管道及儲罐的介質(zhì)腐。根據(jù)金屬年腐蝕深度的不同，管道及儲罐的介質(zhì)腐蝕性評價規(guī)范及大氣腐蝕性評價按蝕性評價規(guī)范及大氣腐蝕性評價按SYT008795 進進展。展。1.4.3 金屬腐蝕

21、速度的電流目的金屬腐蝕速度的電流目的 此目的是以金屬電化學(xué)腐蝕過程的陽極電流密此目的是以金屬電化學(xué)腐蝕過程的陽極電流密度的大小來衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度?？山?jīng)過法度的大小來衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度?？山?jīng)過法拉第定律把電流目的和質(zhì)量目的聯(lián)絡(luò)起來，兩者關(guān)拉第定律把電流目的和質(zhì)量目的聯(lián)絡(luò)起來，兩者關(guān)系為：系為： Ia=vn26.810-4/A 式中式中Ia:腐蝕的陽極電流密度，腐蝕的陽極電流密度，A/cm2； v:金金屬腐蝕的速度，屬腐蝕的速度，g/(m2h)； n:陽極反響中化合價陽極反響中化合價的變化值；的變化值； A:參與陽極反響的金屬的原子質(zhì)量參與陽極反響的金屬的原子質(zhì)量,g。1.5 油氣田

22、腐蝕環(huán)境油氣田腐蝕環(huán)境 金屬腐蝕是金屬與周圍環(huán)境的作用而引起的破金屬腐蝕是金屬與周圍環(huán)境的作用而引起的破壞。影響金屬腐蝕行為的要素很多，它既與金屬本壞。影響金屬腐蝕行為的要素很多，它既與金屬本身的要素有關(guān)，又與腐蝕環(huán)境相連。了解這些要素身的要素有關(guān)，又與腐蝕環(huán)境相連。了解這些要素，可以協(xié)助我們?nèi)ヌ幚碛蜌馓锵M中的腐蝕問題，可以協(xié)助我們?nèi)ヌ幚碛蜌馓锵M中的腐蝕問題，弄清影響腐蝕的主要要素，從而采取有效的防腐措弄清影響腐蝕的主要要素，從而采取有效的防腐措施，做好油氣田防腐任務(wù)。施，做好油氣田防腐任務(wù)。1.5.1 金屬資料的影響金屬資料的影響 (1)金屬的化學(xué)穩(wěn)定性金屬的化學(xué)穩(wěn)定性 (2)金屬成分的

23、影響金屬成分的影響 (3)金屬外表形狀的影響金屬外表形狀的影響 (4)金相組織與熱處置的影響金相組織與熱處置的影響 (5)變形及應(yīng)力的影響變形及應(yīng)力的影響1.5.2 油田水腐蝕油田水腐蝕 水是石油的天然伴生物。水對金屬設(shè)備和管水是石油的天然伴生物。水對金屬設(shè)備和管道會產(chǎn)生腐蝕。尤其是含有大量雜質(zhì)的油田水道會產(chǎn)生腐蝕。尤其是含有大量雜質(zhì)的油田水對金屬會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。油田水中的溶解鹽對金屬會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。油田水中的溶解鹽類對金屬腐蝕有很大影響，其中最主要的是氯類對金屬腐蝕有很大影響，其中最主要的是氯化物。另一類最常見的引起金屬腐蝕的物質(zhì)是化物。另一類最常見的引起金屬腐蝕的物質(zhì)是水中溶解的氧氣、

24、二氧化碳、硫化氫等氣體。水中溶解的氧氣、二氧化碳、硫化氫等氣體。 采油工程中的腐蝕特點及對策油氣田是運用鋼材采油工程中的腐蝕特點及對策油氣田是運用鋼材的大戶。在采油工程中，從井筒到地面油氣集輸、的大戶。在采油工程中，從井筒到地面油氣集輸、原油加工、污水處置，都需求鋼鐵。因此油氣田的原油加工、污水處置，都需求鋼鐵。因此油氣田的腐蝕存在于各個消費環(huán)節(jié)。腐蝕存在于各個消費環(huán)節(jié)。 油井的腐蝕油井的腐蝕 油田開發(fā)初期，含水率較低，油井的腐蝕并不嚴(yán)油田開發(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。柱的腐蝕日益

25、嚴(yán)重。 1CO2腐蝕：腐蝕：CO2的腐蝕又稱為無硫腐蝕，其腐蝕特的腐蝕又稱為無硫腐蝕，其腐蝕特征是深坑和環(huán)狀腐蝕。國內(nèi)外油田腐蝕絕大多數(shù)屬于此征是深坑和環(huán)狀腐蝕。國內(nèi)外油田腐蝕絕大多數(shù)屬于此種類型種類型 .2H2S 腐蝕：腐蝕：H2S 腐蝕特點：腐蝕特點： 硫化氫離解產(chǎn)物對腐蝕都有促進作用。硫化氫離解產(chǎn)物對腐蝕都有促進作用。 不同條件下生成的腐蝕產(chǎn)物性質(zhì)不同。如低溫下構(gòu)不同條件下生成的腐蝕產(chǎn)物性質(zhì)不同。如低溫下構(gòu)成的成的FexSy促進腐蝕，溫度較高時構(gòu)成的促進腐蝕，溫度較高時構(gòu)成的FeS 那么抑制那么抑制腐蝕。腐蝕。 H2S 除能引起部分腐蝕外，還容除能引起部分腐蝕外，還容易引起氫脆和應(yīng)力腐蝕

26、，資料在很短時易引起氫脆和應(yīng)力腐蝕，資料在很短時間內(nèi)可發(fā)生斷裂。決議間內(nèi)可發(fā)生斷裂。決議H2S 腐蝕的要素腐蝕的要素是是H2S 分壓。目前比較公認(rèn)的結(jié)論是分壓。目前比較公認(rèn)的結(jié)論是H2S 分壓超越分壓超越1104MPa 時，資料對時，資料對氫脆和應(yīng)力腐蝕有敏感性。氫脆和應(yīng)力腐蝕有敏感性。3防腐措施：防腐措施： 油井環(huán)形空間投加緩蝕劑，利用緩蝕劑的自重油井環(huán)形空間投加緩蝕劑，利用緩蝕劑的自重以及分散方式到達井底后隨產(chǎn)出液返出，緩蝕劑所以及分散方式到達井底后隨產(chǎn)出液返出，緩蝕劑所經(jīng)過的地方都將吸附上一層緩蝕劑膜，從而抑制了經(jīng)過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。井下設(shè)備的腐蝕。

27、 推行運用陶瓷閥球、閥座。推行運用陶瓷閥球、閥座。 運用玻璃鋼抽油桿。運用玻璃鋼抽油桿。 在含硫油氣田，盡量運用低強度油套管和抽油在含硫油氣田，盡量運用低強度油套管和抽油桿。桿。n集輸管線的腐蝕集輸管線的腐蝕n 集輸管線是將油井產(chǎn)出液油、氣、水保送集輸管線是將油井產(chǎn)出液油、氣、水保送到結(jié)合站的管線，集輸管線的腐蝕與油井含水率、出到結(jié)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)、流速等有親密關(guān)系。存在著以下砂、產(chǎn)出水的性質(zhì)、流速等有親密關(guān)系。存在著以下腐蝕規(guī)律：腐蝕規(guī)律： n1運用周期短，穿孔頻繁的管線多發(fā)生在管線設(shè)運用周期短，穿孔頻繁的管線多發(fā)生在管線設(shè)計規(guī)格過大，液量小，含水高

28、，保送間隔遠的情況下計規(guī)格過大，液量小，含水高，保送間隔遠的情況下。含水超越。含水超越70，流速低于，流速低于0.20.3m/s 時腐蝕更為時腐蝕更為嚴(yán)重。嚴(yán)重。2集輸管線的腐蝕多發(fā)生在管線底部。剖開集輸管線的腐蝕多發(fā)生在管線底部。剖開管子后發(fā)現(xiàn)管線底部存在著延續(xù)或延續(xù)的深淺管子后發(fā)現(xiàn)管線底部存在著延續(xù)或延續(xù)的深淺不一的腐蝕坑。這些蝕坑上面有的覆蓋有腐蝕不一的腐蝕坑。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，腐蝕產(chǎn)物及垢，有的呈現(xiàn)金屬基體光亮顏色，腐蝕形狀為坑蝕或溝槽狀。形狀為坑蝕或溝槽狀。3假設(shè)管線內(nèi)防腐不好或根本未進展內(nèi)防腐假設(shè)管線內(nèi)防腐不好或根本未進展內(nèi)防腐的管線比采

29、取內(nèi)防的管線腐蝕要嚴(yán)重得多。的管線比采取內(nèi)防的管線腐蝕要嚴(yán)重得多。 4油井出砂量大的區(qū)塊腐蝕更為明顯。在流速低油井出砂量大的區(qū)塊腐蝕更為明顯。在流速低的情況下，砂在重力情況下堆積于管線的底部。隨著的情況下，砂在重力情況下堆積于管線的底部。隨著油氣壓力時大時小、時快時慢的脈動，采出液不停地油氣壓力時大時小、時快時慢的脈動，采出液不停地沖刷管線的底部，構(gòu)成沖刷腐蝕，從而加劇了管線的沖刷管線的底部，構(gòu)成沖刷腐蝕，從而加劇了管線的腐蝕穿孔。腐蝕穿孔。 5管線的材質(zhì)對腐蝕的影響也很大。無縫鋼管普通管線的材質(zhì)對腐蝕的影響也很大。無縫鋼管普通比螺紋鋼管抗腐蝕，其緣由是有的螺紋鋼管含有超標(biāo)比螺紋鋼管抗腐蝕，其

30、緣由是有的螺紋鋼管含有超標(biāo)的非金屬夾雜物，如的非金屬夾雜物，如MnS, Ca, Si, Mn, S 等。等。6管線穿孔多發(fā)生在管線中下游，這是由于管線穿孔多發(fā)生在管線中下游，這是由于中下游層流趨勢更明顯。中下游層流趨勢更明顯。7集輸過程中摻入清水后，腐蝕更加嚴(yán)重。集輸過程中摻入清水后，腐蝕更加嚴(yán)重。 集輸管線防腐措施：集輸管線防腐措施：1搞好管線設(shè)計：在回壓允許情況下，盡量防止過搞好管線設(shè)計：在回壓允許情況下，盡量防止過大的管徑，使流體在管線中堅持合理的流速，使流大的管徑，使流體在管線中堅持合理的流速，使流態(tài)到達紊流形狀。油井出砂沒時機在管線內(nèi)堆積，態(tài)到達紊流形狀。油井出砂沒時機在管線內(nèi)堆積，

31、從而防止了從而防止了SRB 腐蝕。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。涂料等，而且應(yīng)保證施工質(zhì)量。3對已建成的管線，從端點投加殺菌緩蝕劑，加對已建成的管線，從端點投加殺菌緩蝕劑，加藥濃度不低于藥濃度不低于30mgL，緩蝕率可到達，緩蝕率可到達60以上。以上。4施工前對管材進展綜合化驗，確保運用合格鋼施工前對管材進展綜合化驗，確保運用合格鋼材。材。5在含砂區(qū)塊，可采取加擋砂板等措施。在含砂區(qū)塊，可采取加擋砂板等措施。6推行運用玻璃鋼等非金屬管材。推行運用玻璃鋼等非金屬管材。n 結(jié)合站內(nèi)設(shè)備的腐蝕結(jié)合站內(nèi)設(shè)備的腐蝕

32、n 結(jié)合站是進展油、氣、水三相分別、處置結(jié)合站是進展油、氣、水三相分別、處置的場所，站內(nèi)腐蝕嚴(yán)重的地方主要是水系統(tǒng)。的場所，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，如三油系統(tǒng)的腐蝕也主要是存在水相的部位，如三相分別器底部焊縫附近，放水管線，油罐的底相分別器底部焊縫附近，放水管線，油罐的底部、頂部，加熱盤管等。下面分別引見站內(nèi)幾部、頂部，加熱盤管等。下面分別引見站內(nèi)幾種主要設(shè)備的腐蝕緣由。種主要設(shè)備的腐蝕緣由。1三相分別器：三相分別器的腐蝕穿孔往往發(fā)三相分別器：三相分別器的腐蝕穿孔往往發(fā)生在焊縫及其附近、緣由有以下兩點生在焊縫及其附近、緣由有以下兩點: 焊條材質(zhì)選擇或

33、運用不當(dāng)時，尤其是焊條焊條材質(zhì)選擇或運用不當(dāng)時，尤其是焊條耐蝕性比鋼板基體差時。焊縫區(qū)域成為陽極，基耐蝕性比鋼板基體差時。焊縫區(qū)域成為陽極，基體成為陰極，由于焊縫區(qū)相對面積小，這樣就構(gòu)體成為陰極，由于焊縫區(qū)相對面積小，這樣就構(gòu)成了大陰極成了大陰極小陽極的腐蝕電池，焊縫區(qū)的腐蝕小陽極的腐蝕電池，焊縫區(qū)的腐蝕速度同未構(gòu)成此種腐蝕電池時相比，可添加幾十速度同未構(gòu)成此種腐蝕電池時相比，可添加幾十倍甚至上百倍，焊縫可很快溶解穿孔。倍甚至上百倍，焊縫可很快溶解穿孔。 焊接后，焊縫附近為熱影響區(qū)，金相組織不均焊接后，焊縫附近為熱影響區(qū)，金相組織不均勻，表現(xiàn)為樹技狀組織、珠光體含量高，因此電化勻，表現(xiàn)為樹技狀

34、組織、珠光體含量高，因此電化學(xué)行為活潑，易蒙受腐蝕。學(xué)行為活潑，易蒙受腐蝕。2高含水油罐：高含水油罐內(nèi)有油、氣、水三相高含水油罐：高含水油罐內(nèi)有油、氣、水三相.3污水處置設(shè)備：污水站處置設(shè)備的腐蝕與不同污水處置設(shè)備：污水站處置設(shè)備的腐蝕與不同工藝流程有關(guān)。工藝流程有關(guān)。 防腐措施：防腐措施：站內(nèi)管網(wǎng)采用玻璃鋼等非金屬管材。站內(nèi)管網(wǎng)采用玻璃鋼等非金屬管材。堅持密閉隔氧技術(shù)。堅持密閉隔氧技術(shù)。堅持加藥殺菌緩蝕技術(shù)。堅持加藥殺菌緩蝕技術(shù)。嚴(yán)厲清污分注，減少垢的構(gòu)成。嚴(yán)厲清污分注，減少垢的構(gòu)成。運用耐高溫氧化合金制造加熱盤管。運用耐高溫氧化合金制造加熱盤管?？s短流程，減少污水在站內(nèi)停留時間?？s短流程，

35、減少污水在站內(nèi)停留時間。儲罐采用涂料和犧牲陽極結(jié)合維護。儲罐采用涂料和犧牲陽極結(jié)合維護。n 注水系統(tǒng)的腐蝕注水系統(tǒng)的腐蝕n 注水開發(fā)是堅持地層壓力和油田穩(wěn)定的重注水開發(fā)是堅持地層壓力和油田穩(wěn)定的重要措施。國內(nèi)大多數(shù)油田都普遍采用了注水開要措施。國內(nèi)大多數(shù)油田都普遍采用了注水開發(fā)工藝。各個油田的實踐情況闡明，注水系統(tǒng)發(fā)工藝。各個油田的實踐情況闡明，注水系統(tǒng)的腐蝕與注入水水質(zhì)親密相地。有些油田因水的腐蝕與注入水水質(zhì)親密相地。有些油田因水體腐蝕性強，注水管線、注水井油套管和回水體腐蝕性強，注水管線、注水井油套管和回水管線腐蝕嚴(yán)重，影響了注水任務(wù)正常進展。管線腐蝕嚴(yán)重，影響了注水任務(wù)正常進展。 1注水

36、管線的腐蝕：注水管線的腐蝕穿孔多注水管線的腐蝕：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)場穿孔。焊縫處穿孔往往與焊接工藝有關(guān)。現(xiàn)場焊接因施工條件限制，焊縫易存在缺陷，如未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。焊透、塌陷、氣孔等。2注水井油套管的腐蝕：注水井油套管的腐蝕： 油套管的腐蝕主要是部分腐蝕穿孔。套油套管的腐蝕主要是部分腐蝕穿孔。套管以內(nèi)腐蝕為主，油管內(nèi)外腐蝕都有。管以內(nèi)腐蝕為主，油管內(nèi)外腐蝕都有。腐蝕嚴(yán)重井段在腐蝕嚴(yán)重井段在1000m 以上，以上，1000m 以下腐蝕

37、以下腐蝕明顯減輕。明顯減輕。油套管螺紋腐蝕占很大比例。油套管螺紋腐蝕占很大比例。套管腐蝕穿孔有方向性，并且存在著機械擦傷套管腐蝕穿孔有方向性，并且存在著機械擦傷景象。景象。 2.1 在線檢驗在線檢驗 在線檢驗是在運轉(zhuǎn)條件下對在用工業(yè)管道進展在線檢驗是在運轉(zhuǎn)條件下對在用工業(yè)管道進展的檢驗，在線檢驗每年至少一次。的檢驗，在線檢驗每年至少一次。 在線檢驗普通以宏觀檢查和平安維護安裝檢驗在線檢驗普通以宏觀檢查和平安維護安裝檢驗為主，必要時進展測厚檢查和電阻值丈量。管道的為主，必要時進展測厚檢查和電阻值丈量。管道的下述部位普通為重點檢查部位：下述部位普通為重點檢查部位：(一一)緊縮機、泵的出口部位；緊縮

38、機、泵的出口部位；(二二)補償器、三通、彎頭補償器、三通、彎頭(彎管彎管)、大小頭、支、大小頭、支管銜接及介質(zhì)流動的死角等部位；管銜接及介質(zhì)流動的死角等部位； (三三)支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭；接接頭；(四四)曾經(jīng)出現(xiàn)過影響管道平安運轉(zhuǎn)的問題的部曾經(jīng)出現(xiàn)過影響管道平安運轉(zhuǎn)的問題的部位；位；(五五)處于消費流程關(guān)鍵部位的管段以及與重要處于消費流程關(guān)鍵部位的管段以及與重要安裝或設(shè)備相銜接的管段；安裝或設(shè)備相銜接的管段；(六六)任務(wù)條件苛刻及接受交變載荷的管段。任務(wù)條件苛刻及接受交變載荷的管段。2.2 在線檢驗的普通程序在線檢驗的普通程序 2.2

39、.1 檢驗前預(yù)備檢驗前預(yù)備 在線檢驗開場前，運用單位應(yīng)預(yù)備好與檢驗有關(guān)在線檢驗開場前，運用單位應(yīng)預(yù)備好與檢驗有關(guān)的管道平面布置圖、管道工藝流程圖、單線圖、歷的管道平面布置圖、管道工藝流程圖、單線圖、歷次在線檢驗及全面檢驗報告、運轉(zhuǎn)參數(shù)等技術(shù)資料次在線檢驗及全面檢驗報告、運轉(zhuǎn)參數(shù)等技術(shù)資料，檢驗人員應(yīng)在了解這些資料的根底上對管道運轉(zhuǎn)，檢驗人員應(yīng)在了解這些資料的根底上對管道運轉(zhuǎn)記錄、開停車記錄、管道隱患監(jiān)護措施實施情況記記錄、開停車記錄、管道隱患監(jiān)護措施實施情況記錄、管道改造施工記錄、檢修報告、管道缺點處置錄、管道改造施工記錄、檢修報告、管道缺點處置記錄等進展檢查，并根據(jù)實踐情況制定檢驗方案。記錄

40、等進展檢查，并根據(jù)實踐情況制定檢驗方案。 2.2.2 現(xiàn)場宏觀檢查與其他檢查現(xiàn)場宏觀檢查與其他檢查 一泄露檢查一泄露檢查主要檢查管子及其他組成件走漏情況。主要檢查管子及其他組成件走漏情況。二絕熱層、防腐層檢查二絕熱層、防腐層檢查主要檢查管道絕熱層有無破損、零落、跑主要檢查管道絕熱層有無破損、零落、跑冷等情況；防腐層能否完好。冷等情況；防腐層能否完好。三振動檢查三振動檢查主要檢查管道有無異常振動情況。主要檢查管道有無異常振動情況。四位置與變形檢查四位置與變形檢查管道位置能否符合平安技術(shù)規(guī)范和現(xiàn)行國家規(guī)范的要求管道位置能否符合平安技術(shù)規(guī)范和現(xiàn)行國家規(guī)范的要求；管道與管道、管道與相鄰設(shè)備之間有無相互

41、碰撞及摩擦管道與管道、管道與相鄰設(shè)備之間有無相互碰撞及摩擦情況；情況；管道能否存在撓曲、下沉以及異常變形等。管道能否存在撓曲、下沉以及異常變形等。 (五五)支吊架檢查支吊架檢查支吊架能否零落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂；支吊架能否零落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂；支架與管道接觸處有無積水景象；支架與管道接觸處有無積水景象；恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示能否越限；恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示能否越限；變力彈簧支吊架能否異常變形、偏斜或失載；變力彈簧支吊架能否異常變形、偏斜或失載；剛性支吊架形狀能否異常；剛性支吊架形狀能否異常；吊桿及銜接配件能否損壞或異常；吊桿及銜接配件能否損壞或異常；轉(zhuǎn)導(dǎo)向支架間

42、隙能否適宜，有無卡澀景象；轉(zhuǎn)導(dǎo)向支架間隙能否適宜，有無卡澀景象；阻尼器、減振器位移能否異常，液壓阻尼器液位能否正常；阻尼器、減振器位移能否異常，液壓阻尼器液位能否正常；承載構(gòu)造與支撐輔助鋼構(gòu)造能否明顯變形，主要受力焊接接承載構(gòu)造與支撐輔助鋼構(gòu)造能否明顯變形，主要受力焊接接頭能否有宏觀裂紋。頭能否有宏觀裂紋。 (六六)閥門檢查閥門檢查閥門外表能否存在腐蝕景象；閥門外表能否存在腐蝕景象；閥體外表能否有裂紋、嚴(yán)重縮孔等缺陷；閥體外表能否有裂紋、嚴(yán)重縮孔等缺陷；閥門銜接螺栓能否松動；閥門銜接螺栓能否松動；閥門操作能否靈敏。閥門操作能否靈敏。 七法蘭檢查七法蘭檢查法蘭能否偏口，緊固件能否齊全并符合要求法

43、蘭能否偏口，緊固件能否齊全并符合要求,有無松動和有無松動和腐蝕景象；腐蝕景象；法蘭面能否發(fā)生異常翹曲、變形。法蘭面能否發(fā)生異常翹曲、變形。八膨脹節(jié)檢查八膨脹節(jié)檢查波紋管膨脹節(jié)外表有無劃痕、凹痕、腐蝕穿孔、開裂等波紋管膨脹節(jié)外表有無劃痕、凹痕、腐蝕穿孔、開裂等景象；景象；波紋管波間距能否正常、有無失穩(wěn)景象；波紋管波間距能否正常、有無失穩(wěn)景象；鉸鏈型膨脹節(jié)的鉸鏈、銷軸有無變形、零落等損壞景象鉸鏈型膨脹節(jié)的鉸鏈、銷軸有無變形、零落等損壞景象；拉桿式膨脹節(jié)的拉桿、螺栓、銜接支座有無異常景拉桿式膨脹節(jié)的拉桿、螺栓、銜接支座有無異常景象。象。(九九)陰極維護安裝檢查陰極維護安裝檢查 對有陰極維護安裝的管道

44、應(yīng)檢查其維護安裝能否對有陰極維護安裝的管道應(yīng)檢查其維護安裝能否完好。完好。(十十)蠕脹測點檢查對有蠕脹測點的管道應(yīng)檢查其蠕脹蠕脹測點檢查對有蠕脹測點的管道應(yīng)檢查其蠕脹測點能否完好。測點能否完好。(十一十一)管道標(biāo)識檢查管道標(biāo)識檢查 檢查管道標(biāo)識能否符合現(xiàn)行國家規(guī)范的規(guī)定。檢查管道標(biāo)識能否符合現(xiàn)行國家規(guī)范的規(guī)定。(十二十二)檢驗員以為有必要的其他檢查。檢驗員以為有必要的其他檢查。2.3 檢驗報告及問題處置檢驗報告及問題處置2.3.1 在線檢驗的現(xiàn)場檢驗任務(wù)終了后，檢驗人在線檢驗的現(xiàn)場檢驗任務(wù)終了后，檢驗人員應(yīng)根據(jù)檢驗情況，按照附件二員應(yīng)根據(jù)檢驗情況，按照附件二的規(guī)定，仔細(xì)、準(zhǔn)確填寫的規(guī)定，仔細(xì)、

45、準(zhǔn)確填寫在線檢驗報告。檢驗結(jié)論分為：可以運用、監(jiān)在線檢驗報告。檢驗結(jié)論分為：可以運用、監(jiān)控運用、停頓運用。在線檢驗報告由運用單位控運用、停頓運用。在線檢驗報告由運用單位存擋，以便備查。存擋，以便備查。2.3.2 在線檢驗發(fā)現(xiàn)管道存在異常情況和問題時在線檢驗發(fā)現(xiàn)管道存在異常情況和問題時，運用單位應(yīng)仔細(xì)分析緣由，及時采取整改措，運用單位應(yīng)仔細(xì)分析緣由，及時采取整改措施。艱苦平安隱患應(yīng)報省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視部門施。艱苦平安隱患應(yīng)報省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視部門平安監(jiān)察機構(gòu)或經(jīng)授權(quán)的地平安監(jiān)察機構(gòu)或經(jīng)授權(quán)的地(市市)級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)視部門平安監(jiān)察機構(gòu)備案。視部門平安監(jiān)察機構(gòu)備案。 當(dāng)前國際上通行的當(dāng)前國際上

46、通行的, 對運轉(zhuǎn)中的管道檢測和對運轉(zhuǎn)中的管道檢測和評定技術(shù)大致可分為三個方面評定技術(shù)大致可分為三個方面, 即即: (1) 管道壁厚及其內(nèi)部形狀的檢測技術(shù)管道壁厚及其內(nèi)部形狀的檢測技術(shù); (2) 管道壁厚或流體污物含量監(jiān)測技術(shù)管道壁厚或流體污物含量監(jiān)測技術(shù); (3) 走漏檢測技術(shù)。走漏檢測技術(shù)。3.1 內(nèi)部檢測法內(nèi)部檢測法 將管內(nèi)檢測器從一端放入管道，順流而下，可將管內(nèi)檢測器從一端放入管道，順流而下，可延續(xù)檢測幾百公里的管道，不僅可以檢測出走漏的延續(xù)檢測幾百公里的管道，不僅可以檢測出走漏的發(fā)生，而且可以察看管道的內(nèi)部腐蝕和破損情況，發(fā)生，而且可以察看管道的內(nèi)部腐蝕和破損情況，目前國際上流行的大致

47、有以下幾種方法：目前國際上流行的大致有以下幾種方法：漏磁通檢測法漏磁通檢測法超聲波檢測法超聲波檢測法渦流檢測法渦流檢測法照相檢測法僅用于透明流體照相檢測法僅用于透明流體 3.2 漏磁通檢測法漏磁通檢測法 內(nèi)部檢測器 近幾十年來, 國際上管道檢測運用最廣的是漏磁通檢測法。檢測的原理是: 對管壁施加強的磁場, 用以檢測鋼管的金屬損耗。由部分金屬損耗引起的磁場擾動所構(gòu)成的漏磁, 用對走漏磁通敏感的傳感器加以探測, 原理如以下圖。 漏磁檢測的根本原理為：鐵磁資料在外加磁場的作用下被漏磁檢測的根本原理為：鐵磁資料在外加磁場的作用下被磁化，假設(shè)資料中無缺陷，磁力線絕大部分經(jīng)過鐵磁性資料磁化，假設(shè)資料中無缺

48、陷，磁力線絕大部分經(jīng)過鐵磁性資料，此時在資料內(nèi)部，磁力線分布均勻，在資料外部僅有少量，此時在資料內(nèi)部，磁力線分布均勻，在資料外部僅有少量的漏磁通；假設(shè)鐵磁資料外表或近外表存在裂紋等缺陷，由的漏磁通；假設(shè)鐵磁資料外表或近外表存在裂紋等缺陷，由于資料中缺陷處的磁導(dǎo)率遠比資料本身小，缺陷處磁阻增大于資料中缺陷處的磁導(dǎo)率遠比資料本身小，缺陷處磁阻增大，從而使經(jīng)過該區(qū)域的磁場發(fā)生畸變，磁力線發(fā)生彎曲，一，從而使經(jīng)過該區(qū)域的磁場發(fā)生畸變，磁力線發(fā)生彎曲，一部分磁力線走漏出資料外表，就會在缺陷部位構(gòu)成走漏磁場部分磁力線走漏出資料外表，就會在缺陷部位構(gòu)成走漏磁場。采用磁敏元件對缺陷處漏磁場進展檢測，將漏磁場轉(zhuǎn)

49、換成。采用磁敏元件對缺陷處漏磁場進展檢測，將漏磁場轉(zhuǎn)換成電信號并進展處置，就可以得到缺陷的位置和大小等相關(guān)信電信號并進展處置，就可以得到缺陷的位置和大小等相關(guān)信息。息。磁漏檢測法靈敏度高、技術(shù)成熟,但體積大、對裂紋敏感性差、空間分辨率低、測值受擾動影響大。3.3 超聲波檢測法超聲波檢測法 超聲波是超聲振動在介質(zhì)中的傳播，它的超聲波是超聲振動在介質(zhì)中的傳播，它的本質(zhì)是以動搖方式在彈性介質(zhì)中傳播的機械振本質(zhì)是以動搖方式在彈性介質(zhì)中傳播的機械振動動,其頻率高于其頻率高于20kHz。 超聲波在介質(zhì)中傳播時，其能量隨著傳播超聲波在介質(zhì)中傳播時，其能量隨著傳播路程的添加而逐漸減弱的景象稱為超聲波的衰路程的

50、添加而逐漸減弱的景象稱為超聲波的衰減。緣由主要有三種減。緣由主要有三種:分散、散射和吸收。分散、散射和吸收。分散衰減分散衰減 平面波陣面不變沒有聲分散，因此不存在平面波陣面不變沒有聲分散，因此不存在分散衰減。柱面波和球面波為曲面，波束向周分散衰減。柱面波和球面波為曲面，波束向周圍分散時，聲壓幅度不斷減小。如球面波的聲圍分散時，聲壓幅度不斷減小。如球面波的聲壓與間隔成反比。超聲平面探頭發(fā)射的超聲波壓與間隔成反比。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，而遠都屬活塞波，在近聲源區(qū)近似為平面波，而遠離聲源后便可視為球面波，由于分散，聲壓不離聲源后便可視為球面波，由于分散，聲壓不斷

51、小。斷小。散射衰減散射衰減 資料不能夠是絕對均勻的，其中的雜質(zhì)，第二資料不能夠是絕對均勻的，其中的雜質(zhì)，第二相和晶粒等聲阻抗不均勻的要素，都會使超聲波相和晶粒等聲阻抗不均勻的要素，都會使超聲波在其界面處產(chǎn)生散射，而使主波束幅度衰減。在其界面處產(chǎn)生散射，而使主波束幅度衰減。吸收衰減吸收衰減 由于介質(zhì)的粘滯性而產(chǎn)生質(zhì)點間的內(nèi)部摩擦，由于介質(zhì)的粘滯性而產(chǎn)生質(zhì)點間的內(nèi)部摩擦，從而使超聲波部分能量變?yōu)闊崮芤鸬乃p景象從而使超聲波部分能量變?yōu)闊崮芤鸬乃p景象稱為吸收衰減。稱為吸收衰減。 20個超聲探頭在同步電路的觸發(fā)下向被測管壁發(fā)射超聲個超聲探頭在同步電路的觸發(fā)下向被測管壁發(fā)射超聲波，之后可接納到超聲

52、波的回波信號。此信號經(jīng)處置單元的波，之后可接納到超聲波的回波信號。此信號經(jīng)處置單元的簡單加工后，傳輸給單片機簡單加工后，傳輸給單片機1;同時，里程輪和編碼器測得的同時，里程輪和編碼器測得的定位信號以及外標(biāo)志定位儀測得的校正信號傳輸給單片機定位信號以及外標(biāo)志定位儀測得的校正信號傳輸給單片機2。然后，這兩個單片機分別經(jīng)過各自的接口。然后，這兩個單片機分別經(jīng)過各自的接口(USB口、并口口、并口)把采集的數(shù)據(jù)傳入嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)，并采用一致的編碼把采集的數(shù)據(jù)傳入嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)，并采用一致的編碼格式進展存儲。檢測義務(wù)完成后，就可利用離線的數(shù)據(jù)處置格式進展存儲。檢測義務(wù)完成后，就可利用離線的數(shù)據(jù)處置

53、成像系統(tǒng)對存儲的數(shù)據(jù)進展處置，完成管壁厚度確實定。成像系統(tǒng)對存儲的數(shù)據(jù)進展處置，完成管壁厚度確實定。 由于輸油管道大都鋪設(shè)于地下或海底, 對在役輸油管道進展檢測, 普通將超聲探頭置于被檢管道的內(nèi)部。當(dāng)超聲探頭對管壁發(fā)出一個超聲脈沖后, 探頭首先接納到由管壁的內(nèi)外表反射回的脈沖, 該脈沖與基準(zhǔn)脈沖之間的間距是很容易丈量的。然后, 超聲探頭又會接納到由管壁的外外表反射回的脈沖, 這個脈沖與內(nèi)外表產(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展旋轉(zhuǎn), 不斷地向管壁發(fā)射脈沖, 管道徑向的缺陷將被檢測到。隨著超聲檢測探頭沿管道軸向前移, 就完成了對整段管道的檢測。 超聲檢測爬機適宜對大

54、管徑、厚管壁的管道超聲檢測爬機適宜對大管徑、厚管壁的管道進展檢測進展檢測, 它的檢測精度很高它的檢測精度很高, 檢測數(shù)據(jù)簡單且檢測數(shù)據(jù)簡單且不需對檢測數(shù)據(jù)進展校核不需對檢測數(shù)據(jù)進展校核, 這就大大提高了爬機這就大大提高了爬機的檢測效率。然而的檢測效率。然而, 超聲檢測對檢測介質(zhì)敏感超聲檢測對檢測介質(zhì)敏感, 當(dāng)管壁缺陷處的臘質(zhì)層過厚當(dāng)管壁缺陷處的臘質(zhì)層過厚, 將影響超聲檢測爬將影響超聲檢測爬機對該處的檢測機對該處的檢測, 超聲檢測爬機對超聲探頭的方超聲檢測爬機對超聲探頭的方向及至管壁的間隔要求很高向及至管壁的間隔要求很高, 它的掃描帶受超聲它的掃描帶受超聲探頭的限制探頭的限制, 處置不當(dāng)易產(chǎn)生漏

55、檢。處置不當(dāng)易產(chǎn)生漏檢。3.4 渦流檢測渦流檢測 渦流檢測簡稱渦流檢測簡稱ECT是以法拉第電磁感應(yīng)定是以法拉第電磁感應(yīng)定律為根底的一種無損檢測方法。當(dāng)一塊導(dǎo)體置于變律為根底的一種無損檢測方法。當(dāng)一塊導(dǎo)體置于變化的磁場中或相對于磁場運動時化的磁場中或相對于磁場運動時,導(dǎo)體內(nèi)部就會產(chǎn)生導(dǎo)體內(nèi)部就會產(chǎn)生猶如水中漩渦式的感應(yīng)電流猶如水中漩渦式的感應(yīng)電流,稱之為渦流。目前，渦稱之為渦流。目前，渦流檢測主要包括常規(guī)渦流、遠場渦流、多頻渦流和流檢測主要包括常規(guī)渦流、遠場渦流、多頻渦流和脈沖渦流等檢測方法。而渦流檢測方法具有的傳感脈沖渦流等檢測方法。而渦流檢測方法具有的傳感器構(gòu)造簡單、無需耦合介質(zhì)，靈敏度高、

56、丈量范圍器構(gòu)造簡單、無需耦合介質(zhì)，靈敏度高、丈量范圍大、易于數(shù)字化處置等優(yōu)點使其廣泛運用于航空航大、易于數(shù)字化處置等優(yōu)點使其廣泛運用于航空航天、冶金、機械、電力、化工、核能等領(lǐng)域。天、冶金、機械、電力、化工、核能等領(lǐng)域。 傳統(tǒng)渦流檢測主要包括常規(guī)渦流、遠場渦流和多頻渦流檢測方法，這些檢測方法都以法拉第電磁感應(yīng)定律為根底建立和開展起來的，可以運用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域，用范圍比較廣泛。但在運用的過程中，傳統(tǒng)的渦流檢測技術(shù)不僅表現(xiàn)出了本人的優(yōu)勢，且還表現(xiàn)出了一些缺乏，影響了結(jié)果的判別。(1) 常規(guī)渦流檢測技術(shù)常規(guī)渦流檢測技術(shù) 常規(guī)渦流檢測技術(shù)主要采用單一頻率正弦信號作常規(guī)渦流檢測技術(shù)主要采用單一頻率

57、正弦信號作為鼓勵源。當(dāng)鼓勵探頭接近試件外表時，試件外表會為鼓勵源。當(dāng)鼓勵探頭接近試件外表時，試件外表會產(chǎn)生感應(yīng)渦流。而渦流生成的次生磁場會與探頭的原產(chǎn)生感應(yīng)渦流。而渦流生成的次生磁場會與探頭的原生磁場相互作用，使得探頭的阻抗發(fā)生了變化，對應(yīng)生磁場相互作用，使得探頭的阻抗發(fā)生了變化，對應(yīng)的渦流阻抗圖上的軌跡就闡明了資料的特性。當(dāng)試件的渦流阻抗圖上的軌跡就闡明了資料的特性。當(dāng)試件的資料特性發(fā)生改動的資料特性發(fā)生改動(如存在裂紋、腐蝕、鍍層等如存在裂紋、腐蝕、鍍層等)時時，試件外表渦流的強度和分布也會發(fā)生變化，探頭的，試件外表渦流的強度和分布也會發(fā)生變化，探頭的阻抗也就發(fā)生了改動。因此，丈量探頭的電

58、流值或者阻抗也就發(fā)生了改動。因此，丈量探頭的電流值或者電壓值，就可以得出試件信號的幅值和相位信息，從電壓值，就可以得出試件信號的幅值和相位信息，從而分析試件特性的改動。而分析試件特性的改動。 (2)遠場渦流檢測技術(shù)遠場渦流檢測技術(shù) 遠場渦流檢測技術(shù)是一種能穿過金屬管壁的低頻渦遠場渦流檢測技術(shù)是一種能穿過金屬管壁的低頻渦流檢測技術(shù)，是基于一種特殊物理景象流檢測技術(shù)，是基于一種特殊物理景象遠場渦流遠場渦流效應(yīng)的管道檢測技術(shù)。其探頭是內(nèi)經(jīng)過式探頭，由兩效應(yīng)的管道檢測技術(shù)。其探頭是內(nèi)經(jīng)過式探頭，由兩個與管軸同軸的螺線管線圈組成，其中一個是通低頻個與管軸同軸的螺線管線圈組成，其中一個是通低頻交流電的鼓勵

59、線圈，另一個是檢測線圈。與常規(guī)渦流交流電的鼓勵線圈，另一個是檢測線圈。與常規(guī)渦流檢測探頭不同的是，檢測線圈是在遠離鼓勵線圈檢測探頭不同的是，檢測線圈是在遠離鼓勵線圈23倍管內(nèi)徑處，能有效的接納穿過管壁后前往管內(nèi)的磁倍管內(nèi)徑處，能有效的接納穿過管壁后前往管內(nèi)的磁場，從而檢測管壁缺陷與腐蝕。場，從而檢測管壁缺陷與腐蝕。 (3) 多頻渦流檢測技術(shù)多頻渦流檢測技術(shù) 多頻渦流檢測技術(shù)采用幾個頻率同時任務(wù)，能有多頻渦流檢測技術(shù)采用幾個頻率同時任務(wù)，能有效地抑制多個干擾困素，一次性提取多個所需的信號效地抑制多個干擾困素，一次性提取多個所需的信號(如缺陷信號和工件厚度情況等如缺陷信號和工件厚度情況等)。首先，

60、將幾個不同。首先，將幾個不同頻率同時施加于探頭線圈上，以此得到幾個頻率在同頻率同時施加于探頭線圈上，以此得到幾個頻率在同一條件下所反映的渦流場變化，然后把不同頻率的檢一條件下所反映的渦流場變化，然后把不同頻率的檢測信號進展矢量運算，以消除不需求的干擾，這樣就測信號進展矢量運算，以消除不需求的干擾，這樣就可以有效抑制干擾要素，實現(xiàn)多參數(shù)丈量?？梢杂行б种聘蓴_要素，實現(xiàn)多參數(shù)丈量。(4) 脈沖渦流檢測技術(shù)脈沖渦流檢測技術(shù) 脈沖渦流簡稱脈沖渦流簡稱PEC檢測技術(shù)是近些年開展起檢測技術(shù)是近些年開展起來的一種新的渦流檢測方法，是為亞外表缺陷檢測而專來的一種新的渦流檢測方法，是為亞外表缺陷檢測而專門設(shè)計和