馮馳

摘 要：無(wú)損技術(shù)常被應(yīng)用于鋼制石油管道檢驗(yàn)中，能夠達(dá)到良好的檢驗(yàn)效果，并對(duì)石油運(yùn)輸中的問(wèn)題進(jìn)行有效控制。據(jù)此，對(duì)鋼制石油管道檢驗(yàn)中的無(wú)損技術(shù)方法進(jìn)行分析，并闡釋其未來(lái)發(fā)展前景，以提高鋼制石油管道檢驗(yàn)質(zhì)量，有效避免石油運(yùn)輸中的安全問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：石油管道；檢驗(yàn)；無(wú)損技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.26.142

1 前言

石油管道安全直接關(guān)乎能源安全。石油管道長(zhǎng)期處于惡劣的環(huán)境下，各種問(wèn)題頻發(fā)。它們多位于地下，增加了檢測(cè)維護(hù)難度。石油管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的可靠性比較高，且使用方便。近年來(lái)，它得到了全面推廣應(yīng)用，使石油管道運(yùn)行更加安全，并延長(zhǎng)了其使用壽命，而運(yùn)營(yíng)成本也有所降低。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)即借助檢測(cè)工具對(duì)熱、聲、光、電、磁等物理量變化進(jìn)行測(cè)量，保證檢測(cè)對(duì)象不被損傷或破壞，繼而分析已知信息，對(duì)缺陷類(lèi)型、尺寸、形狀、分布情況和數(shù)量等進(jìn)行確定，以評(píng)估其危害程度。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程比較漫長(zhǎng)，其在應(yīng)用過(guò)程中，不會(huì)對(duì)檢測(cè)對(duì)象造成二次損傷，使設(shè)備時(shí)刻處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行界面，極具應(yīng)用前景。

3 鋼制石油管道檢驗(yàn)中的無(wú)損技術(shù)方法

3.1 目視檢測(cè)技術(shù)

目視檢測(cè)方法比較傳統(tǒng)，它主要檢測(cè)石油管道接口處焊縫和管道表面情況。具體檢測(cè)指標(biāo)為焊縫余高、寬度、咬合深度，以及變形、裂縫等管道缺陷。該檢測(cè)技術(shù)的成本比較低，應(yīng)用簡(jiǎn)便，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確與否主要取決于技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)及態(tài)度，可靠性不強(qiáng)。近年來(lái)，該種無(wú)損技術(shù)已較少用。

3.2 漏磁檢測(cè)技術(shù)

該技術(shù)在鋼制石油管道無(wú)損檢測(cè)中已具備相應(yīng)的成熟度。漏磁檢測(cè)的應(yīng)用原理是將漏磁式智能清管器放置于管道內(nèi)，該背景下，管道會(huì)發(fā)生磁化，而腐蝕部位或異常部位則會(huì)發(fā)生漏磁情況。借助傳感器進(jìn)行漏磁檢測(cè)。繼而分析檢測(cè)到的磁力線(xiàn)分布情況，從而明確具體的管道缺陷信息。漏磁檢測(cè)的應(yīng)用原理比較簡(jiǎn)單，且極具便利性。但是其不能夠有效抵抗外部干擾問(wèn)題，對(duì)檢測(cè)設(shè)備提出了較高的要求，很難取得突破性進(jìn)展。

3.3 超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)包含傳統(tǒng)脈沖超聲波檢測(cè)和超聲波導(dǎo)波檢測(cè)兩種。脈沖超聲波檢測(cè)別名壓電超聲檢測(cè)，它的應(yīng)用原理是借助與管道垂直的超聲波探頭，對(duì)超聲脈沖信號(hào)進(jìn)行發(fā)射，繼而對(duì)石油管道內(nèi)外表面反射的脈沖波之間的脈沖距離進(jìn)行檢測(cè)，得出壁厚及缺陷。超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)近年來(lái)才被應(yīng)用。它的應(yīng)用原理是在管道內(nèi)振動(dòng)產(chǎn)生低頻扭曲波或縱波，受外加磁場(chǎng)影響，如果反射的超聲波形成渦流，說(shuō)明此處存在缺陷。而渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，又會(huì)使電磁鐵兩端電壓發(fā)生變化，分析電壓信號(hào)，即可確定缺陷信息。脈沖超聲波檢測(cè)對(duì)材料和壁厚要求比較低，能夠快速確定缺陷位置和深度。超聲導(dǎo)波檢測(cè)具有速度、范圍和成本方面的優(yōu)勢(shì)，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)缺陷的定性分析，且很難對(duì)復(fù)雜石油管道系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

3.4 脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)

它屬于新興石油管道無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，將寬頻脈沖作為激勵(lì)信號(hào)，在探頭上施加輸入波，產(chǎn)生快速衰減的脈沖磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)能夠在石油管道中對(duì)脈沖渦流進(jìn)行感應(yīng)。同時(shí)，借助線(xiàn)圈檢測(cè)，對(duì)渦流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其變成對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，繼而對(duì)該信號(hào)進(jìn)行分析，以明確石油管道信息。脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)發(fā)展速度比較快，但僅限于管道表面缺陷，很難實(shí)現(xiàn)深層缺陷檢測(cè)，且精度不強(qiáng)。

4 鋼制石油管道檢驗(yàn)中無(wú)損技術(shù)發(fā)展前景

4.1 相控陣超聲檢測(cè)技術(shù)

它通過(guò)電子技術(shù)控制聲波檢測(cè)方向和聚焦深度，僅借助探頭即可實(shí)現(xiàn)石油管道檢測(cè)。一般將其與相控陣超聲多維成像技術(shù)進(jìn)行配合應(yīng)用，依據(jù)檢測(cè)到的回波信息，以圖像形式對(duì)管道內(nèi)部缺陷和結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行反應(yīng)，從而對(duì)石油管道的缺陷位置、大小、形狀和信息等進(jìn)行具體判定。相控陣超聲檢測(cè)對(duì)移動(dòng)探頭沒(méi)有特別要求，可在有限空間石油管道檢測(cè)中應(yīng)用。

4.2 數(shù)字射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)

數(shù)字射線(xiàn)成像檢測(cè)技術(shù)包含CR和DR成像檢測(cè)技術(shù)兩種。它的優(yōu)勢(shì)有圖像清晰、可靠性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍廣和檢測(cè)結(jié)果簡(jiǎn)單等。主要被用于臨床醫(yī)學(xué)和非標(biāo)注件無(wú)損檢測(cè)。當(dāng)前，雖尚未在鋼制石油管道無(wú)損檢測(cè)中得到推廣應(yīng)用，但極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.3 金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)

金屬磁記憶檢測(cè)的應(yīng)用原理是借助鐵磁對(duì)磁記憶特性進(jìn)行構(gòu)建，在石油管道無(wú)損檢測(cè)中進(jìn)行應(yīng)用。它的應(yīng)用原理是對(duì)被測(cè)對(duì)象漏磁分布情況進(jìn)行探測(cè)，以對(duì)管道缺陷信息進(jìn)行確定。它的成本比較低，并且操作簡(jiǎn)單，極具可靠性和靈敏度，未來(lái)幾年將被廣泛應(yīng)用于鋼制石油管道無(wú)損檢測(cè)中。

5 結(jié)語(yǔ)

石油管道處于復(fù)雜的工作界面內(nèi)，單一的無(wú)損檢測(cè)方法很難對(duì)其存在的缺陷進(jìn)行明確檢定。技術(shù)人員要結(jié)合具體情況，對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行合理選擇和應(yīng)用，使鋼制石油管道檢測(cè)更加科學(xué)合理，確保石油管道時(shí)刻處于安全的運(yùn)行及應(yīng)用狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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