張永強(qiáng)(長江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北 武漢 430100)
石油管道檢漏技術(shù)淺析
張永強(qiáng)(長江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北 武漢 430100)
管道運(yùn)輸已成為石油和天然氣傳輸?shù)氖走x方式,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)中起著不可替代的作用。但是管道事故頻發(fā),給國家和人民造成了巨大的財產(chǎn)損失,因此石油管道泄漏檢測技術(shù)的研究變得越發(fā)重要。本文通過調(diào)研中外文獻(xiàn),簡要分析了國內(nèi)外在管道檢漏方面的幾種常用方法,包括:超聲檢測技術(shù),漏磁檢測技術(shù),聲發(fā)射檢測技術(shù),遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)和射線檢測等技術(shù)。
管道;檢漏技術(shù);漏磁;渦流
管道運(yùn)輸在液體,氣體運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄烊坏膬?yōu)勢,特別是在石油和天然氣的材料的運(yùn)輸,管道具有光滑連續(xù)的,安全,運(yùn)輸量,容易保證質(zhì)量,較少的材料損失和占地面積小,低航運(yùn),石油和天然氣已經(jīng)成為傳輸?shù)氖走x方式。管道運(yùn)輸具有的幾大優(yōu)勢有:第一,大大降低了運(yùn)輸環(huán)節(jié)換裝實現(xiàn)連續(xù)交通,大容量,高效率,返回空以避免浪費的容量和易于實現(xiàn)自動化管理;第二少管道建設(shè)投資省,見效快,占地面積小,與鐵路建設(shè),管道建設(shè)周期和成本的相同的長度相比有不到一半的鐵路,僅覆蓋鐵路1/9;第三,可適應(yīng)各種復(fù)雜的地形地貌和氣候條件下,由于在運(yùn)輸過程中大宗商品方面的氣體,液體,漿體等管道具有獨特的優(yōu)勢,管道行業(yè)占據(jù)了國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。目前,世界上有200多萬公里的管道,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)中起著不可替代的作用。但隨著在管道年齡的增長,不可避免的侵蝕和自然或人為損壞等原因,管道事故頻頻發(fā)生。隨著時間的推移,由于腐蝕,磨損等原因,大量管網(wǎng)已被超過或接近壽命的結(jié)束,并有大量新鋪設(shè)管道的也將在事故的發(fā)生率很高。由此可知:管道泄漏事故的發(fā)生是不可避免的,并且會越來越嚴(yán)重,所以當(dāng)前石油管道泄漏檢測技術(shù)的研究變得越發(fā)重要。
世界各國都十分重視管道在線檢測,國外發(fā)達(dá)國家對管道檢測裝置的研究已經(jīng)有40多年的歷史,投入了大量的人力和物力資源,開展研究工作。我國對管道在線檢測技術(shù)已經(jīng)有一些比較成熟的方案。經(jīng)過調(diào)研得知,目前測試管道泄漏的技術(shù)主要有超聲檢測技術(shù),漏磁檢測技術(shù),聲發(fā)射檢測技術(shù),遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)和射線檢測等技術(shù)。
3.1超聲波檢測技術(shù)
超聲波檢測技術(shù)的原理是利用均勻超聲波的傳播和部分反射的金屬表面可能發(fā)生在管道缺陷檢測的特點,可以接收通過探頭的數(shù)據(jù)處理單元通過計算兩者之間的時間差乘以反射的超聲波的傳播速度,實際壁厚的管的結(jié)果。
3.2漏磁檢測技術(shù)
漏磁檢測技術(shù)的原理是將許多磁鐵和漏磁檢測元件放在管壁,形成多渠道的漏磁檢測系統(tǒng),如果管壁沒有缺陷,則磁場均勻分布,如果有缺陷的管內(nèi)壁或外壁,磁路變窄,磁力線的磁場變形,部分線路還將穿出管壁,形成漏磁。漏磁場位于兩極之間,靠管壁的探針來檢測,并產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)信號,信號經(jīng)濾波,放大,A/D轉(zhuǎn)換處理記錄到探測器的海量存儲,檢測完成后收回檢測儀器,取出數(shù)據(jù),在專用的PC機(jī)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,技術(shù)人員通過數(shù)據(jù)回放處理的專用軟件,將管道內(nèi)的腐蝕情況還原出來。
3.3聲發(fā)射檢測技術(shù)
聲發(fā)射工作對象時受到變形或外部效應(yīng),由于彈性能的快速釋放,產(chǎn)生瞬時應(yīng)力波的一種物理現(xiàn)象。聲發(fā)射檢測技術(shù)的基本原理是利用敏感設(shè)備通過分析和研究的聲發(fā)射源參數(shù)來接收并處理聲發(fā)射信號,來推斷在狀態(tài)的內(nèi)部活動材料或結(jié)構(gòu)缺陷的位置和變化趨勢的程度。
3.4遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)
遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)是利用電磁感應(yīng),正弦電流激勵線圈探針,當(dāng)探針是接近金屬表面上,感應(yīng)電流在金屬表面上的線圈周圍的交變磁場的原理。遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)是常規(guī)無損檢測技術(shù)之一,特別是近年來,無論儀器和檢測技術(shù)已在石化,電力,冶金各種工業(yè)領(lǐng)域長足的進(jìn)步,并發(fā)揮著越來越重要的作用。幾個當(dāng)前的無損檢測技術(shù)常用,渦流檢測方法檢測的速度,靈敏度高,非接觸檢測等,是一種新的檢測技術(shù),在線檢測管道具有潛在的優(yōu)勢。
3.5射線檢測技術(shù)
在國內(nèi)制造業(yè)的技術(shù)作為石油和天然氣管道等行業(yè)應(yīng)用的鉛柱已被廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)可以真正顯示的內(nèi)管結(jié)垢,堵塞,腐蝕等,可以被分析和運(yùn)行管道的決定,管道腐蝕速率的測定,以評估管道的安全性和可靠性,合理確定管道的使用壽命。
(1)管道運(yùn)輸在液體,氣體運(yùn)輸?shù)确矫嬗兄烊坏膬?yōu)勢,管道具有光滑連續(xù)的,安全,運(yùn)輸量,容易保證質(zhì)量,較少的材料損失和占地面積小,低航運(yùn)等特點,已成為石油和天然氣傳輸?shù)氖走x方式,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)中起著不可替代的作用。
(2)隨著管道年齡的增長,不可避免的侵蝕和自然或人為損壞等原因,管道事故頻頻發(fā)生,管道事故給國家和人民帶來巨大的財產(chǎn)損失,石油管道泄漏檢測技術(shù)的研究變得越發(fā)重要。
(3)國內(nèi)外在管道撿漏方面的幾種常用方法包括:超聲檢測技術(shù),漏磁檢測技術(shù),聲發(fā)射檢測技術(shù),遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)和射線檢測等技術(shù)。
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