管道檢測技術的現狀與發展趨勢
2013-03-06
三、管道內檢測技術
管道內檢測技術是將各種無損檢測（NDT）設備加在島清管器（PIG）上，將原來用作清掃的非智能改為有信息采集、處理、存儲等功能的智能型管道缺陷檢測器（SMART PIG），通過清管器在管道內的運動，達到檢測管道缺陷的目的。早在1965年美國Tuboscopc公司就已將漏磁通（MFL）無損檢測（NDT）技術成功地應用于油氣長輸管道的內檢測，緊接著其他的無損內檢測技術也相繼產生，并在嘗試中發現其廣泛的應用前景。
目前國外較有名的監測公司由美國的Tuboscopc GE PII、英國的British Gas、德國的Pipetronix、加拿大的Corrpro，且其產品已基本上達到了系列化和多樣化。內檢測器按功能可分為用于檢測管道幾何變形的測徑儀、用于管道泄漏檢測儀、用于對因腐蝕產生的體積型缺陷檢測的漏磁通檢測器、用于裂紋類平面型缺陷檢測的渦流檢測儀、超聲波檢測儀以及以彈性剪切波為基礎的裂紋檢測設備等。下面對應用較為廣泛的幾種方法進行簡要介紹。
1. 測徑檢測技術
改技術主要用于檢測管道因外力引起的幾何變形，確定變形具體位置，有的采用機械裝置，有的采用磁力感應原理，可檢測出凹坑、橢圓度、內徑的幾何變化以及其他影響管道內有效內徑的幾何異常現象。
2. 泄漏檢測技術
目前較為成熟的技術是壓差法和聲波輻射方法。前者由一個帶測壓裝置儀器組成，被檢測的管道需要注以適當的液體。泄漏處在管道內形成最低壓力區，并在此處設置泄漏檢測儀器；后者以聲波泄漏檢測為基礎，利用管道泄漏時產生的20～40 kHz范圍內的特有聲音，通過帶適宜頻率選擇的電子裝置對其進行采集，在通過里程輪和標記系統檢測并確定泄漏處的位置。
3. 漏磁通過檢測技術（MFL）
在所有管道內檢測技術中，漏磁通檢測歷史最長，因其能檢測出管島內、外腐蝕產生的體積型缺陷，對檢測環境要求低，可兼用于輸油和輸氣管道，可間接判斷涂層狀況，其應用范圍最為廣泛。由于漏磁通量是一種相對地噪音過程但不能完全消除速度的影響。該技術在對管道進行檢測時，要求管壁達到完全磁性飽和。因此測試精度與管壁厚度有關，厚度越大，精度越低，其適用范圍通常為管壁厚度不超過12 mm。該技術的精度不如超聲波的高，對缺陷準確高度的確定還需依賴操作人員的經驗。
油氣管道檢測是國內較新興的事業，通過近年來的工作，筆者發現其具有巨大的經濟效益和社會效益。1998年新疆石油管理局在對克拉瑪依至烏魯木齊的克——烏復線ф529×7（8）mm管道油改氣工作中發生了分歧，一種觀點認為該管道已投運17年之久，管道應該報廢，沒有重新利用的價值；另一種觀點認為，管道通過檢測評價和部分改造后可以輸氣。兩種觀點爭論不休，決策者因沒有任何依據，很難做出選擇，后來經過專家論證決定首先對管道進行檢測，根據檢測結果進行局部整改，通過檢測、評價得出管道腐蝕剩余強度滿足最大輸送壓力3.0 MPa要求的結論，故采納拉后一種觀點。目前管道已安全運行了2年左右，為該局節約資金約2.3億元，節約項目投資月90 %。
雖然國內同行在管道外檢測技術方面已取得了飛速發展，但管道內檢測技術研究和應用仍有待加強。由于管道內檢測器使用的清管器比日常生產中普遍使用的清潔清管器要長得多，國內早期的油氣管道，不具備管道內智能檢測的條件，現已生產出樣機并分別在烏魯木齊王架構——706泵站、中國石油西南油氣田分公司輸氣管理出臥——兩線等管道上進行了應用，雖然在解釋某些測試數據方面還不夠完善，但畢竟填補了管道內檢測技術的空白，為管道內檢測技術國產化奠定了基礎。筆者相信，通過引進、消化、吸收、創新，國內的油氣長輸管道檢測技術將會逐步接近或達到發達國家水平。
來源：電能質量分析儀 http://www.for815.cn
管道內檢測技術是將各種無損檢測（NDT）設備加在島清管器（PIG）上，將原來用作清掃的非智能改為有信息采集、處理、存儲等功能的智能型管道缺陷檢測器（SMART PIG），通過清管器在管道內的運動，達到檢測管道缺陷的目的。早在1965年美國Tuboscopc公司就已將漏磁通（MFL）無損檢測（NDT）技術成功地應用于油氣長輸管道的內檢測，緊接著其他的無損內檢測技術也相繼產生，并在嘗試中發現其廣泛的應用前景。
目前國外較有名的監測公司由美國的Tuboscopc GE PII、英國的British Gas、德國的Pipetronix、加拿大的Corrpro，且其產品已基本上達到了系列化和多樣化。內檢測器按功能可分為用于檢測管道幾何變形的測徑儀、用于管道泄漏檢測儀、用于對因腐蝕產生的體積型缺陷檢測的漏磁通檢測器、用于裂紋類平面型缺陷檢測的渦流檢測儀、超聲波檢測儀以及以彈性剪切波為基礎的裂紋檢測設備等。下面對應用較為廣泛的幾種方法進行簡要介紹。
1. 測徑檢測技術
改技術主要用于檢測管道因外力引起的幾何變形，確定變形具體位置，有的采用機械裝置，有的采用磁力感應原理，可檢測出凹坑、橢圓度、內徑的幾何變化以及其他影響管道內有效內徑的幾何異常現象。
2. 泄漏檢測技術
目前較為成熟的技術是壓差法和聲波輻射方法。前者由一個帶測壓裝置儀器組成，被檢測的管道需要注以適當的液體。泄漏處在管道內形成最低壓力區，并在此處設置泄漏檢測儀器；后者以聲波泄漏檢測為基礎，利用管道泄漏時產生的20～40 kHz范圍內的特有聲音，通過帶適宜頻率選擇的電子裝置對其進行采集，在通過里程輪和標記系統檢測并確定泄漏處的位置。
3. 漏磁通過檢測技術（MFL）
在所有管道內檢測技術中，漏磁通檢測歷史最長，因其能檢測出管島內、外腐蝕產生的體積型缺陷，對檢測環境要求低，可兼用于輸油和輸氣管道，可間接判斷涂層狀況，其應用范圍最為廣泛。由于漏磁通量是一種相對地噪音過程但不能完全消除速度的影響。該技術在對管道進行檢測時，要求管壁達到完全磁性飽和。因此測試精度與管壁厚度有關，厚度越大，精度越低，其適用范圍通常為管壁厚度不超過12 mm。該技術的精度不如超聲波的高，對缺陷準確高度的確定還需依賴操作人員的經驗。
油氣管道檢測是國內較新興的事業，通過近年來的工作，筆者發現其具有巨大的經濟效益和社會效益。1998年新疆石油管理局在對克拉瑪依至烏魯木齊的克——烏復線ф529×7（8）mm管道油改氣工作中發生了分歧，一種觀點認為該管道已投運17年之久，管道應該報廢，沒有重新利用的價值；另一種觀點認為，管道通過檢測評價和部分改造后可以輸氣。兩種觀點爭論不休，決策者因沒有任何依據，很難做出選擇，后來經過專家論證決定首先對管道進行檢測，根據檢測結果進行局部整改，通過檢測、評價得出管道腐蝕剩余強度滿足最大輸送壓力3.0 MPa要求的結論，故采納拉后一種觀點。目前管道已安全運行了2年左右，為該局節約資金約2.3億元，節約項目投資月90 %。
雖然國內同行在管道外檢測技術方面已取得了飛速發展，但管道內檢測技術研究和應用仍有待加強。由于管道內檢測器使用的清管器比日常生產中普遍使用的清潔清管器要長得多，國內早期的油氣管道，不具備管道內智能檢測的條件，現已生產出樣機并分別在烏魯木齊王架構——706泵站、中國石油西南油氣田分公司輸氣管理出臥——兩線等管道上進行了應用，雖然在解釋某些測試數據方面還不夠完善，但畢竟填補了管道內檢測技術的空白，為管道內檢測技術國產化奠定了基礎。筆者相信，通過引進、消化、吸收、創新，國內的油氣長輸管道檢測技術將會逐步接近或達到發達國家水平。
來源：電能質量分析儀 http://www.for815.cn
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