油气管道检测技术研究现状

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1、油气管道检测技术研究现状2014年5月8日25目录1外检测方法21.1管道本体检测21.1.1超声导波检测技术21.1.2射线检测法41.1.3涡流检测51.1.4瞬变电磁检测技术（TEM）61.2防腐层及阴保系统检测61.2.1多频管中电流测试法（PCM）61.2.2密间距电位测量方法（CIPS）71.2.3标准管/地点位检测技术（P/S）81.2.4皮尔逊监测技术（PS）81.3泄漏检测81.3.1光纤检测法81.3.2声频检测法91.3.3液体浓度检测法101.4其他102内检测方法132.1漏磁检测技术142.1.1轴向磁场检测技术142

2、.1.2横向磁场检测技术142.1.3螺旋磁场检测技术152.2超声检测技术162.2.1相控阵超声波检测器162.2.2弹性波管道检测器182.2.3基于电磁超声的管道检测器192.2.4适用于气体管道检测的超声波腐蚀检测器202.3多种内检测方法的结合应用213结束语2125参考文献23长输管道在服役时主要受到内、外两个不同环境的腐蚀，内部环境的腐蚀主要指管道运输介质石油和天然气中的H2S、Cl-及H2O引起的腐蚀，此外还有管道内应力等引起的腐蚀。一般采用清理管道以去除污物或者往输送介质中加入缓蚀剂等措施来减缓内腐蚀。外腐蚀一般因管道涂层/防

3、腐层破坏、土壤腐蚀等造成，管道外腐蚀检测一般是检查涂层/防腐层及阴极保护防腐系统。根据管道检测实施部位的不同，可将管道检测技术分为外检测技术和内检测技术两大类。1外检测方法根据检测对象的不同，管道外检测又可分为管道本体检测、防腐层及阴保系统检测以及泄漏检测。1.1管道本体检测1.1.1超声导波检测技术超声导波检测系统是利用探头上的压电陶瓷等材料和管壁紧密结合，激发出低频超声波信号，在钢管中的频率范围为5~60kHz，传播速度为3260m/s，声波从固定在管道周围的探头环发射[1]。与传统的超声波检测相比，超声导波技术具有突出特点：一方面，在结构的

4、一点处激励超声导波由于传播路径衰减小的特性，可以沿构件传播多达几十米的距离，且探头所接收到的信号包含了有关激励和接收两点间结构的整体信息，因此实际上检测的是一条线，而不是一个点；另25一方面，由于超声导波在管的内、外表面和中部都有质点的振动，声场遍及整个壁厚，因此整个壁厚都可以被检测到。这就意味着，超声导波检测系统可以同时检测管道的内部和表面缺陷。导波主要分为圆柱体中的导波以及板中的SH波、SV波、兰姆波(Lamb)和漏兰姆波等。根据Silk和Bainton的理论，圆柱体中的导波又可分为轴对称纵向模式、轴对称扭转模式和非轴对称弯曲模式等。目前世界

5、上主要有四家机构研制出了超声导波检测系统[2,3]，主要有英国TWI公司的TELETEST超声导波检测仪；英国导波公司的WAVEMAKER导波检测仪；美国西南研究院研制的MSS导波检测仪；以色列SONIC公司研制的ISONIC系列导波等。其中前两种导波设备是基于低频超声导波（LRUT）原理，MSS设备是基于磁致伸缩导波原理。核心技术方面，超声导波技术有两大流派[1]：一个是导波公司（GWC），他们的技术特点是用切变模压电陶瓷作换能器激发和接收导波，多通道多探头；另一派是美国SWRI（美国西南研究院），其技术特点是用具有磁致伸缩效应的镍（Ni）金属

6、片作换能器激发和接收导波。二者各具特色，总体来说Ni片做换能器相对比较简单，成本较低，但采集到的数据少，可采用的分析与处理数据的方式方法也少；而压电换能器通道多，采集到的数据多，可采用的分析与处理数据的方式方法也多，但设备复杂，价格较高。其中，SWRI的第三代MSSR3030R检测系统，已经被广泛应用于多种工业领域中，用于大型构件快速和低成本的检测和长期状态监测[4]。这种方法灵敏度高，不受管道内流动液体的影响，同时能快速提供大面积区域结构的综合状25态信息。在管道检测工程应用方面，王遂平等[2]利用WavemakerG3超声导波检测系统对某5

7、29ｍｍ原油长输管道选取了８区段进行了检测试验。结果表明，超声导波技术对于埋地占压管道的单项检测距离为１０～１５ｍ，对于占压距离＜30ｍ的管段可以实施100％全面检测分析。此外，江苏省特种设备安全监督检验研究院的窦林彬等人[5],在多模态超声导波管道检测技术方面做了有益尝试，拟用于实现大面积、长距离和复杂状态管道的早期裂纹快速检测超声导波是一种新兴的检测手段，目前还在不断的发展当中。导波检测技术也存在一定的局限性，但是导波的在反应速度和扫查范围等方方面有着独特的优势，尤其是对一些难以到达的管道的检测优势更为明显，如海底、穿越、跨越、采油平台立管等

8、。超声导波技术目前正向两个方向发展：1、其他方法难以检测到的损伤与缺陷材料检测的研究，如纤维增强型复合材料；2、大型构件检测的理论研究，