我國長輸管道內(nèi)外檢測技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展

岳超 沈南辰 任治國 呂童童

摘要：針對油氣長輸管道，本文簡單了介紹其腐蝕環(huán)境，在管道內(nèi)外檢測方面，分析一些經(jīng)常使用的技術(shù)以及方法，其中包括PCM方法、CIPS方法、漏磁通檢測技術(shù)、超聲波檢測方法，然后基于檢測技術(shù)，探討其將來的發(fā)展方向，旨在能為有關(guān)人士提供借鑒。

關(guān)鍵詞：油氣管道;檢測技術(shù);腐蝕環(huán)境;陰極保護

引言

伴隨國內(nèi)經(jīng)濟的顯著增長，在石油消費以及生產(chǎn)方面我國已屬于主要的國家，當(dāng)進行油氣長距離輸送時，常常會通過管道輸送，主要由于其有著顯著優(yōu)勢，效率相對理想，同時損耗不多?，F(xiàn)如今的輸送管道，呈現(xiàn)出增加的趨勢。一些管道使用年限為數(shù)十年，一些甚至達(dá)到百年，使用環(huán)境一般為地下或者海底，常常會被諸多因素所影響，如介質(zhì)腐蝕，從而縮短管道壽命，有的時候還會出現(xiàn)惡劣事故，造成較大的經(jīng)濟損失。對管道開展檢測，可以短時間內(nèi)找到存在的問題，科學(xué)合理地修復(fù)可以防止事故的出現(xiàn)，所以提升檢測技術(shù)水平，對確保管道的安全與穩(wěn)定，對強化管道的使用效果，都存在著較大的意義。

1.長輸管道檢測技術(shù)

管道在運行過程中一般會被以下兩種環(huán)境所腐蝕，也就是內(nèi)外環(huán)境，前者指硫化氫、水致使的腐蝕，它們都為運輸介質(zhì)，源于石油以及天然氣，當(dāng)然，也有因為管道內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致的腐蝕[1]。通過對管道進行清理，將所存在的污物有效去除，或添加適量的緩蝕劑，采取這些措施，可以實現(xiàn)對內(nèi)腐蝕的減緩。對于外腐蝕來講，通常由于涂層被損、土壤腐蝕等引起，在對其進行檢測時，既可以檢查涂層，也可以檢查腐蝕系統(tǒng)。一般情況下，可以將管道檢測分成兩種，也就是內(nèi)、外檢測。

2.管道外檢測技術(shù)

2.1檢測主要內(nèi)容

涂層為避免腐蝕的有力屏障，可以實現(xiàn)管道同土壤的隔開，防止和腐蝕性介質(zhì)進行接觸，當(dāng)進行陰極保護時，也可以發(fā)揮絕緣效果。在土壤之間，存在著氣體、水與鹽類物質(zhì)等，這樣就擁有電解質(zhì)條件，所形成的腐蝕一般是電化學(xué)腐蝕。在對此進行控制時，通常會采取組合的方式，也就是將涂層以及陰極保護進行組合，前者發(fā)揮主要效果，后者起到補充作用。當(dāng)進行涂層檢測時，一般是明確涂層缺陷處與嚴(yán)重情況，針對缺陷點，需要充分測試它的腐蝕活性，當(dāng)然也包含保護有效性，據(jù)此判斷管道有沒有出現(xiàn)腐蝕。對于管道的防腐，陰極保護為第二防線，通常情況下，它就是保護管道金屬。當(dāng)對其有效性進行測試時，常常會檢測對地電位，判斷有沒有符合防腐要求。若管道處在線路環(huán)境，可能會出現(xiàn)電流致使的腐蝕，引起管道穿孔情況，這在很大程度上會影響到管道運行。對此，應(yīng)當(dāng)開展干擾測試，明確干擾面積、種類與影響情況，給出行之有效的防干擾舉措。處在影響區(qū)域內(nèi)的管道，即便實施了措施，也應(yīng)當(dāng)定期進行檢測，有效測試效果。致使管道失效的因素較多，尤其是腐蝕，針對兩級保護，若均存在有效性，則不會出現(xiàn)腐蝕，若涂層有著老化的情況，或應(yīng)力開裂形成失效，則會促使管道金屬處于裸露狀態(tài)，這個時候?qū)τ诒Ｗo效果，若不能滿足防腐要求，則可能會出現(xiàn)管道腐蝕情況。此外，當(dāng)涂層剝落時，即便未裸露金屬，也會形成腐蝕，主要由于涂層剝落，保護常常會失去效果。關(guān)于腐蝕缺陷的檢測，通常實施管道挖開手段，明確腐蝕出現(xiàn)處與種類。

2.2常用的方法

（1）PCM方法。通過對該項技術(shù)的使用，能夠很好檢測涂層漏電現(xiàn)象，其引入現(xiàn)代化PCM儀器，在有效檢測間距的基礎(chǔ)上，可以獲取電流，然后是測定電流分布，由此能夠很好描繪管道形貌，可以精準(zhǔn)、短時間內(nèi)定位信號衰減處，在此之后，經(jīng)過A字架來檢驗電位梯度，如此針對涂層破損位置，可以達(dá)到定位的目的。此技術(shù)有著較大的適用范圍，比如對鋼管涂層開展質(zhì)檢，有效定位涂層破損位置，合理評估涂層老化現(xiàn)象，甚至還能夠測試保護效果[2]。（2）CIPS方法。該方法是針對陰極保護，對其電位與點位進行檢測，對保護效果、干擾腐蝕現(xiàn)象進行評定，也可以體現(xiàn)防腐涂層現(xiàn)象。不過，它有著局限性，需要具備豐富的操作經(jīng)驗，可能被外界因素所影響，精準(zhǔn)率相對低。

3.管道內(nèi)檢測技術(shù)

對于內(nèi)檢測來講，一般指借助檢測技術(shù)以及設(shè)備，明確管道腐蝕現(xiàn)象、焊接不足、出現(xiàn)的裂紋等，通過開展內(nèi)檢測，旨在掌握表面質(zhì)量情況，給出行之有效的運行以及維護對策。在進行內(nèi)檢測時，一般會使用到MFL技術(shù)以及超聲波檢測。（1）MFL技術(shù)。以全部內(nèi)檢測方式來分析，它有著較為悠久的發(fā)展歷史，能夠有效測定由于腐蝕而形成的缺陷。此技術(shù)的優(yōu)勢有：在檢測環(huán)境方面所提出的要求不高，適用性較好，無論是輸油還是輸氣管道，都能夠達(dá)到檢測目標(biāo)，甚至對于涂層腐蝕現(xiàn)象，也可以開展評定。對于漏磁通量來講，它為低噪音過程，因此即便不對數(shù)據(jù)進行放大處理，同別的數(shù)據(jù)進行對比，異常數(shù)據(jù)也顯得相當(dāng)突出，易于進行使用。不過當(dāng)應(yīng)用該項技術(shù)時，應(yīng)當(dāng)借助管壁形成磁場，所以它的厚度同測試準(zhǔn)確度息息相關(guān)，伴隨厚度變大，準(zhǔn)確度隨之下降。當(dāng)管壁厚度不超過12毫米時，可應(yīng)用該方法來進行檢測。（2）超聲波檢測方法。它為無損檢測技術(shù)，通過對靈敏儀器的使用，進一步來接收信號，再對其實行相應(yīng)處理，針對聲發(fā)射源，基于對其特征參數(shù)的研究，能夠判斷管道缺陷點、種類與發(fā)展情況。該項技術(shù)已相當(dāng)成熟，然而因為通過逐點掃描手段來開展檢測，讓其在管道檢測方面有著較大的難度，在這樣的背景之下，使得超聲導(dǎo)波得以形成，由于其特點，經(jīng)過激勵位置，對于所獲取的回波信號，能夠體現(xiàn)管道信息，換句話來講，此處激勵所形成的導(dǎo)波，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。借助超聲導(dǎo)波，能夠有效檢測管道信息，即對于內(nèi)外缺陷，都可以達(dá)到檢測的目的。由于它可以短時間內(nèi)、準(zhǔn)確地定位缺陷，所以得到了檢測單位的青睞。

4.發(fā)展趨勢簡析

（1）在管道檢測方面，超聲波檢測是行之有效的手段，一般情況下，關(guān)于管道焊縫，往往借助膠片照相，在此基礎(chǔ)上開展探傷檢驗。此方式會耗用很多的資源，檢測所需的時間較久，需要耗用較多的膠片，對于管道施工來講，它通常處于野外環(huán)境，條件相對惡劣，這樣無論是拍片還是洗片，都不易進行實施以及管理。通過X射線數(shù)字化，能夠?qū)崿F(xiàn)對照相探傷的替代，不過也存在著局限性，檢出率較低，而通過超聲波檢測，能夠很好彌補此不足，在裂紋檢出方面，同射線方式進行對比，它有著較好的靈敏程度[3]。（2）在長輸管道檢測方面，內(nèi)檢測會成為核心內(nèi)容，在管道運輸上，伴隨相關(guān)企業(yè)安全意識的顯著提升，進行周期性檢測以及維護，會是一個必然的方向。（3）為確保管道穩(wěn)定運行，應(yīng)當(dāng)定期進行檢測，對此，應(yīng)當(dāng)開發(fā)組合式檢測裝置，及功能更為健全的裝置，以便能夠很好適應(yīng)復(fù)雜化環(huán)境條件。（4）研發(fā)可以借助三維圖像，充分體現(xiàn)管道缺陷的檢測裝置，更好研究有關(guān)的尺寸參數(shù)。（5）對于探頭以及傳感器，切實提升二者的檢測質(zhì)量，開發(fā)準(zhǔn)確度更高的自動化檢測器。（6）強化對檢測器以及檢測方法的探索。（7）針對檢測步驟以及分析方式，開展規(guī)范化處理，制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生集中的評定標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論：總而言之，現(xiàn)如今在石油消費方面，有了更大的需求，針對油氣長輸管道，政府也強化了安全監(jiān)督管理。及時找到且修復(fù)管道缺陷，確保管道正常運行是相當(dāng)關(guān)鍵的。在對管道完整程度進行評定時，內(nèi)外檢測為不可缺少的前提，對于管道運行的穩(wěn)定，它為核心的環(huán)節(jié)。就相關(guān)檢測單位而言，需要充分結(jié)合管道實況，實施聯(lián)合檢測，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性與合理性，為更好開展管道檢測以及維護，提供強有力的依據(jù)。

參考文獻：

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