油气管道内检测的类型及现状.pdf

《油气管道内检测的类型及现状.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、油气管道内检测的类型及现状管道发生腐蚀后，主要表现为管壁减薄、蚀损斑、腐蚀点坑、应力腐蚀裂纹等。管道内检测就是应用各种检测技术真实地检测和记录包括管道的基本尺寸(壁厚及管径)、管线直度、管道内外腐蚀状况(腐蚀区大小、形状、深度及发生部位)、焊缝缺陷以及裂纹等情况。目前，国内外在油气管线内腐蚀方面做了大量的工作，提出了多种检测技术，其中部分技术已被应用并取得了良好的效果。这些技术包括：漏磁检测技术、超声波检测技术、涡流检测技术、射线检测技术、基于光学原理的无损检测技术。1漏磁检测技术漏磁检测技术是建立在如钢管、钢棒等铁磁性材料的高

2、磁导率这一特性上的。其基本原理如图1所示，钢管中因腐蚀而产生缺陷处的磁导率远小于钢管的磁导率；钢管在外加磁场作用下被磁化，当钢管中无缺陷时，磁力线绝大部分通过钢管，此时磁力线均匀分布；当钢管内部有缺陷时，磁力线发生弯曲，并且有一部分磁力线泄漏出钢管表面，检测被磁化钢管表面逸出的漏磁通，就可判断缺陷是否存在，通过分析磁敏传感器的测量结果，即可得到缺陷的有关信息。图1漏磁检测原理该方法以其在线检测能力强、自动化程度高等独特优点而满足管道运营中的连续性、快速性和在线检测的要求，使得漏磁检测成为到目前为止应用最为广泛的一种磁粉检测方法，

3、在油田管道检测中使用极为广泛。此外与常规的磁粉检测相比，漏磁检测具有量化检测结果、高可靠性、高效、低污染等特点。2超声波检测仪超声波检测是用灵敏的仪器接收和处理采集到的声发射信号，通过对声发射源特征参数的分析和研究，推断出材料或结构内部活动缺陷的位置、状态变化程度和发展趋势。其基本原理如图2所示。图2超声波裂纹检测原理该方法是利用超声波的脉冲反射原理来测量管壁腐蚀后的厚度，检测时将探头垂直向管道内壁发射超声脉冲，探头首先接受到由管壁内表面的反射脉冲，然后超声探头又会接受到来自管壁外表面的反射脉冲，这两个反射脉冲之间的间距反映了管

4、壁的厚度。超声检测是管道腐蚀缺陷深度和位置的直接检测方法，测量精度高，被测对象范围广、检测数据简单，缺陷定位准确且无需校验，检测数据非常适合用于管道最大允许输送压力的计算，为检测后确定管道的使用期限和维修方案提供了极大的方便；适用于大直径、厚管壁管道的检测；能够准确检测出管道的应力腐蚀破裂和管壁内的缺陷如夹杂等。因此超声检测技术是国内外应用最广泛、使用频度最高且发展最快的一种无损检测技术。但在实际现场应用中，超声检测会遇到一些问题：检测过程中，探头与管壁间需有连续的耦合剂，也需要声波的传播介质，如油或水等；超声波在空气中衰减很快

5、，在气体管道上的应用还存在一定困难；对薄壁管道环缝缺陷的检测有一定难度。最近，德国ROSEN公司研发出了一种使用电磁声波传感检测技术(EMAT)的新型高分辨率超声波检测器，提供了一种能有效和精确地检测裂纹的新方法。研究人员从实验室获得的大量数据，证明了EMAT探测管道应力腐蚀开裂和其他结构缺陷的可行性，这一新型检测器已经通过了工业试验，可以判断SCC、涂层剥落、其他裂纹缺陷、异常沟槽、人为缺陷等。该技术的最大优点是借助电子声波传感器代替了传统的压电传感器，使超声波能在一种弹性导电介质中得到激励，不需要机械接触或液体耦合，适用于天

6、然气管道的超声裂纹检测器。3涡流检测技术涡流检测是以电磁场理论为基础的电磁无损探伤方法。该技术的基本原理是：在涡流式检测器的两个初级线圈内通以微弱的电流，使钢管表面因电磁感应而产生涡流，用次级线圈进行检测。若管壁没有缺陷，每个初级线圈上的磁通量均与次级线圈上的磁通量相等；由于反相连接，次级线圈上不产生电压。若被测管道表面存在缺陷，磁通发生紊乱，磁力线扭曲，使次级线圈的磁通失去平衡而产生电压。通过对该电压的分析，获取被测管道的表面缺陷和腐蚀情况。在实际的工业生产中，涡流检测具有可达性强、应用范围广、对表面缺陷检测灵敏度较高且易于实

7、现自动检测等优点，适合于管道在线检测。但是常规涡流检测技术也有不足之处：检测对象必须是导电材料，只能检测管道表面或近表面缺陷；受检测器的影响，采用单一频率检测时，探伤深度和检测灵敏度之间存在矛盾；由于检测信号易受磁导率、电导率、工件的几何形状、探头与工件的位置及提离效应等因素的影响，使得信号分析存在一定难度；常规涡流检测频率较高(1kHz左右)，检测外部缺陷非常困难。基于常规涡流检测以上缺点，研究人员提出了多频涡流检测技术、远场涡流检测技术和脉冲涡流检测技术等，并据此研制出了各种新型传感器。4射线检测技术射线检测技术即射线照相术

8、，它可以用来检测管道局部腐蚀，借助于标准的图像特性显示仪可以测量壁厚。该技术几乎适用于所有管道材料，对检测物体形状及表面粗糙度无严格要求，而且对管道焊缝中的气孔、夹渣和疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低。射线检测技术的优点是可得到永久性