中國(guó)石油天然氣管道行業(yè)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展(共3頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國(guó)石油天然氣管道行業(yè)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展文章主題標(biāo)簽： 天然氣管道檢測(cè) 管道檢測(cè) 長(zhǎng)輸管道測(cè)量 管道本體檢測(cè)技術(shù) 非開挖檢測(cè)技術(shù) 轉(zhuǎn)載：中國(guó)石油天然氣管道科學(xué)研究院白世武油氣長(zhǎng)輸管道作為一種輸送設(shè)備被廣泛應(yīng)用于石油、石化和化工等行業(yè)。隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，部分管道在設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行管理中的問(wèn)題逐漸暴露，致使管道事故時(shí)有發(fā)生，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全、社會(huì)穩(wěn)定和工業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成威脅。同時(shí)，未來(lái)二十年，我國(guó)將進(jìn)入埋地管道建設(shè)和發(fā)展的高峰期。如何發(fā)現(xiàn)管道缺陷，提高檢測(cè)水平，在埋地管道的制造、安裝和使用等不同階段采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)十分重要。1管道的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及特點(diǎn)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(zhì)分為金屬和非金屬兩大類。鋼管埋地管道用管材包括無(wú)縫鋼管和焊接鋼管。無(wú)縫鋼管采用液浸法或接觸法超聲波檢測(cè)，主要發(fā)現(xiàn)縱向缺陷。液浸法使用線聚焦或點(diǎn)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(lái)檢測(cè)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(cè)，通常采用X射線實(shí)時(shí)成像檢測(cè)技術(shù)。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(yīng)符合GB/T19326-2003等標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。通常采用超聲波方法來(lái)檢

3、測(cè)鍛件中的危害性冶金缺陷。一般采用縱波直探頭對(duì)加工過(guò)程中的實(shí)心鍛件進(jìn)行檢測(cè)，采用橫波斜探頭對(duì)內(nèi)外徑之比<80%的環(huán)形或筒形鍛件進(jìn)行周向檢測(cè)。鋼棒材鋼棒材主要用于鍛件和螺栓的制造。對(duì)于直徑>50mm的鋼螺栓件，需要采用超聲來(lái)檢測(cè)螺栓桿內(nèi)存在的冶金缺陷。超聲檢測(cè)采用單晶或雙晶直探頭的縱波檢測(cè)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(yīng)根據(jù)管道輸送的介質(zhì)，進(jìn)行相應(yīng)的介質(zhì)耐腐蝕性和耐溫等檢測(cè)。1.2埋地管道安裝過(guò)程管道安裝過(guò)程中的焊接施工是管道建設(shè)中最主要的環(huán)節(jié)之一。隨著目前油氣輸送管道綱級(jí)、口徑、壁厚和輸送壓力的增高，管道焊接施工難度加大，對(duì)管道對(duì)接環(huán)焊縫的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求也更

4、嚴(yán)格。通常執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是SY/T 41092005和SY/T03272003，是按照管線工作壓力、通過(guò)的區(qū)段或環(huán)境，要求采用一定比例的超聲波檢測(cè)和X射線檢測(cè)。對(duì)于穿越地段，要求對(duì)接環(huán)焊縫必須進(jìn)行100%超聲波檢測(cè)和X射線檢測(cè)。目前對(duì)管道自動(dòng)焊主要采用相控陣或多通道超聲波檢測(cè)。在線埋地管道對(duì)在線埋地管道進(jìn)行檢測(cè)的主要目的是評(píng)價(jià)管道本體的結(jié)構(gòu)完整性，檢測(cè)內(nèi)容包括位置走向勘測(cè)、腐蝕評(píng)價(jià)、泄漏檢測(cè)和缺陷檢測(cè)技術(shù)四大方面。根據(jù)其特點(diǎn)，檢測(cè)技術(shù)又可分為內(nèi)檢測(cè)和外檢測(cè)兩大類。內(nèi)檢測(cè)技術(shù)主要采用管道內(nèi)部爬行器和智能管道機(jī)器人；外檢測(cè)技術(shù)根據(jù)是否需要與管體直接接觸，分為開挖檢測(cè)和非開挖檢測(cè)技術(shù)。非開挖檢測(cè)技術(shù)

5、1，  管道內(nèi)部機(jī)器人檢測(cè)技術(shù)管道內(nèi)部機(jī)器人（即管道機(jī)器人）在管道檢測(cè)中得到較為廣泛的運(yùn)用。目前，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)等已開發(fā)出了管道機(jī)器人樣機(jī)，并在檢測(cè)中得到成功應(yīng)用。管道機(jī)器人是一種可在管道內(nèi)行走的機(jī)器，可以攜帶一種或多種傳感器，在操作人員的遠(yuǎn)端控制下進(jìn)行一系列檢測(cè)作業(yè)。一個(gè)完整的管道檢測(cè)機(jī)器人包括移動(dòng)載體、視覺系統(tǒng)、信號(hào)傳誦系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。管道機(jī)器人的主要工作方式為在視覺、位姿等傳感器的引導(dǎo)下，對(duì)管道環(huán)境進(jìn)行識(shí)別，接近檢測(cè)目標(biāo)，利用超聲波、漏磁通和渦流傳感器等進(jìn)行信息檢測(cè)和識(shí)別，自動(dòng)完成檢測(cè)任務(wù)。其核心組成為管道環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)（視覺系統(tǒng)）和移動(dòng)載體。目前國(guó)外的管道機(jī)

6、器人不僅能夠進(jìn)行管道檢測(cè)，還具有管道維護(hù)與維修等功能，是綜合的管道檢測(cè)維修系統(tǒng)。2，  漏磁通檢測(cè)技術(shù)漏磁通檢測(cè)（MFL）主要用于檢測(cè)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(diǎn)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(zhǎng)度等信息。目前，它被廣泛地應(yīng)用在長(zhǎng)輸管道、煉油廠管網(wǎng)、城市管網(wǎng)和海底管線的檢測(cè)。由于漏磁信號(hào)和缺陷之間是非線形關(guān)系，管壁的受損情況需通過(guò)檢測(cè)信號(hào)間推斷出來(lái)，其檢測(cè)精確相對(duì)于超聲波檢測(cè)法較低，適用于最小腐蝕深度為20%30%壁厚的腐蝕狀況檢測(cè)。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(shí)難以難道。同時(shí)

7、由于在測(cè)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(jià)格低廉，檢測(cè)精度能滿足我國(guó)大部分地區(qū)的要求，目前在我國(guó)使用較多。3，  渦流檢測(cè)技術(shù)渦流檢測(cè)技術(shù)主要用于檢測(cè)管壁內(nèi)表面的裂紋、腐蝕減薄和點(diǎn)腐蝕等，是目前應(yīng)用較為廣泛的管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，分為常規(guī)、投射式和遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)。常規(guī)渦流檢測(cè)受集膚效應(yīng)的影響，只適合于檢測(cè)管道表面或近表面缺陷；透射式渦流檢測(cè)和遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)靈敏度。遠(yuǎn)場(chǎng)渦流法具有便于自動(dòng)化檢測(cè)、檢測(cè)速度快、適合表面檢測(cè)、適用范圍廣、安全方便以及消耗物品少等特點(diǎn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛的重視。由于溫度和探頭的提離效應(yīng)、裂紋深度以及傳感器的運(yùn)動(dòng)速度等均對(duì)渦流檢測(cè)信號(hào)有一定的影

8、響，而且由于遠(yuǎn)場(chǎng)渦流很難由檢測(cè)信號(hào)直接確定缺陷種類，因此要考慮影響壓力管道渦流檢測(cè)信號(hào)的各種因素，才能取得較好的檢測(cè)效果。4，  超聲波檢測(cè)技術(shù)超聲波檢測(cè)技術(shù)相對(duì)于漏磁通法而言，具有直接和定量化的特點(diǎn)，其數(shù)據(jù)損失可由相關(guān)的軟件補(bǔ)償，所以有較高的精度。但由于受超聲波波長(zhǎng)的限制，對(duì)薄壁管，同時(shí)對(duì)關(guān)內(nèi)的介質(zhì)要求較高。當(dāng)缺陷不規(guī)則時(shí)候，將出現(xiàn)多次反射回波，從而對(duì)信號(hào)的識(shí)別和缺陷信號(hào)的識(shí)別能力。由于超聲波的傳導(dǎo)必須依靠液體介質(zhì)，且容易被蠟吸收，所以超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)含蠟高的油管線存在檢測(cè)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(shí)，需要在一個(gè)液體段（通常為凝膠）

9、的兩端運(yùn)行兩個(gè)常規(guī)清管器，超聲波檢測(cè)器放入液體段中運(yùn)行。日本鋼管株式會(huì)社（NKK）研制的超聲波檢測(cè)清管器能再現(xiàn)管道壁厚和管道內(nèi)壁表面的圖象，探測(cè)焊縫腐蝕，檢測(cè)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(cè)器（用于天然氣管線）不需要耦合劑，檢測(cè)效果良好，目前正在開發(fā)可用于長(zhǎng)距離天然氣管道的檢測(cè)器。1.3 直接接觸管道本體的外部檢測(cè)技術(shù)對(duì)埋地管道的外部檢測(cè)，一般首先采用不開挖檢測(cè)技術(shù)對(duì)管道本體的腐蝕狀況進(jìn)行快速測(cè)評(píng)，或采用在線泄露檢測(cè)技術(shù)對(duì)管道的泄露狀況進(jìn)行診斷和評(píng)價(jià)。對(duì)于腐蝕嚴(yán)重或者發(fā)生泄露的部位，還需要進(jìn)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(wú)損檢測(cè)管道開挖后，使用最多的仍為常規(guī)超聲、磁粉和滲透檢測(cè)技術(shù)。但近年來(lái)也有一些無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)應(yīng)用于管道本體的檢測(cè)。2，  超聲導(dǎo)波檢測(cè)埋地管道的開挖檢測(cè)需要很大的工程量和較長(zhǎng)的時(shí)間，但有時(shí)不開挖會(huì)使指定檢測(cè)的部位與實(shí)際腐蝕最嚴(yán)重的部位可能存在一定的誤差，開挖點(diǎn)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(cè)需要一種通過(guò)一個(gè)開挖點(diǎn)能夠?qū)蛇呡^長(zhǎng)范圍內(nèi)的管道進(jìn)行精確定位檢測(cè)的技術(shù)。近年來(lái)，人們利用某些特定頻率的超聲波可以在線狀材料中長(zhǎng)距離傳播而衰減較小的特點(diǎn)，開發(fā)出了專用于埋地或帶保溫層管道腐蝕的超聲導(dǎo)波檢測(cè)儀器。