(洛陽(yáng)欣隆工程檢測(cè)有限公司，河南 洛陽(yáng) 471012)

0 前言

我國(guó)油氣管道形成“橫跨東西、縱貫?zāi)媳?、連接海外”的格局，管道隱患時(shí)刻威脅管道的安全運(yùn)行，通過(guò)管道內(nèi)檢測(cè)，可以對(duì)管線(xiàn)情況進(jìn)行充分評(píng)估，深入了解各管段的腐蝕情況，減少事故的發(fā)生，保障管道的安全運(yùn)行。本文對(duì)目前應(yīng)用較多的幾種管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了比較分析。

1 管道超聲波內(nèi)檢測(cè)

1.1 管道超聲波內(nèi)檢測(cè)的原理

管道超聲內(nèi)檢測(cè)中主要采用的是超聲縱波對(duì)管壁進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)作業(yè)時(shí)，超聲波傳感器發(fā)射出超聲波脈沖，方向垂直于管壁，脈沖信號(hào)接觸到管道的內(nèi)外壁或管壁缺陷時(shí)會(huì)產(chǎn)生回波，超聲波探頭接收到回波信號(hào)后，通過(guò)對(duì)接收到脈沖回波的時(shí)間差進(jìn)行計(jì)算，可以得到管道的壁厚或缺陷的深度。隨著技術(shù)的發(fā)展，管道超聲波內(nèi)檢測(cè)出現(xiàn)了相控陣超聲波檢測(cè)、電磁超聲檢測(cè)和氣體管道超聲波腐蝕檢測(cè)等分支[1]。相控陣超聲可以快速判斷缺陷位置和大小，電磁超聲適合在用的高溫管道內(nèi)檢測(cè)。氣體管道中超聲檢測(cè)，需要配置耦合裝置，由水泵始終給該裝置充水。

1.2 管道超聲波內(nèi)檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

超聲檢測(cè)對(duì)管壁缺陷進(jìn)行定位，檢測(cè)過(guò)程基本不會(huì)受到管道材質(zhì)和厚度的影響，檢測(cè)器輸出的數(shù)據(jù)直觀(guān)，對(duì)不同種類(lèi)的缺陷具備一定的分辨能力，得到了廣泛應(yīng)用。

但管道超聲內(nèi)檢測(cè)對(duì)耦合的要求較高，檢測(cè)時(shí)必須始終保持非常好的耦合，這對(duì)于管道內(nèi)壁表面的粗糙度也有一定的要求，而且在管道內(nèi)，很難控制耦合的效果。并且相對(duì)于漏磁檢測(cè)，超聲探頭的掃查速度較慢，信號(hào)判別需要花較長(zhǎng)時(shí)間。所以相對(duì)局限性較大。一般只用于對(duì)輸送介質(zhì)為液體的管道進(jìn)行檢測(cè)。

2 管道遠(yuǎn)場(chǎng)渦流內(nèi)檢測(cè)

2.1 管道遠(yuǎn)場(chǎng)渦流內(nèi)檢測(cè)的原理

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)是一種低頻的、能穿透金屬管壁的檢測(cè)技術(shù)，一般采用穿過(guò)式探頭，激勵(lì)線(xiàn)圈與檢測(cè)線(xiàn)圈在檢測(cè)器兩端，對(duì)激勵(lì)線(xiàn)圈施加低頻交流電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)電流方向改變后，磁場(chǎng)快速衰減，從而產(chǎn)生渦流信號(hào)，渦流信號(hào)穿過(guò)管壁又返回到管道內(nèi)部，被檢測(cè)線(xiàn)圈接收，通過(guò)對(duì)渦流信號(hào)的變化情況進(jìn)行分析，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管壁的檢測(cè)[2]。

2.2 管道遠(yuǎn)場(chǎng)渦流內(nèi)檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)不需要與管壁直接接觸，檢測(cè)器尺寸較小，對(duì)管壁的清潔度要求較低，可以不進(jìn)行清管作業(yè)，直接進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)制作一組帶有缺陷的試樣，經(jīng)過(guò)渦流檢測(cè)驗(yàn)證，檢出缺陷和漏檢缺陷如表1所示。

由表1可以得出，遠(yuǎn)場(chǎng)渦流對(duì)大面積腐蝕損失靈敏度較高，精度可以達(dá)到壁厚損失的3%，但是對(duì)點(diǎn)狀腐蝕，深孔類(lèi)腐蝕靈敏度很低。在實(shí)際檢測(cè)中，還會(huì)存在無(wú)法判斷是內(nèi)壁缺陷還是外壁缺陷，檢出缺陷的重復(fù)性較低，每一次掃查的波形顯示會(huì)有不同。

表1 遠(yuǎn)場(chǎng)渦流內(nèi)檢測(cè)缺陷

3 管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)

3.1 管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的原理

管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)以鐵磁性材料的高磁導(dǎo)率特性為基礎(chǔ)，利用磁化器使管壁局部達(dá)到磁飽和，產(chǎn)生高磁通量。當(dāng)管壁不存在缺陷時(shí)，其產(chǎn)生的磁力線(xiàn)平行于管道軸線(xiàn)；當(dāng)管壁存在金屬損失或材質(zhì)變化時(shí)，均會(huì)導(dǎo)致磁力線(xiàn)被扭曲，部分磁力線(xiàn)漏出管道表面，在管道的內(nèi)外壁產(chǎn)生漏磁場(chǎng)[3]。利用磁敏元件檢測(cè)該漏磁信號(hào)，就可以對(duì)缺陷進(jìn)行定性、定量分析，進(jìn)而對(duì)管道的質(zhì)量做出判定。

漏磁檢測(cè)按照磁化方式的不同，可以區(qū)分為軸向勵(lì)磁漏磁檢測(cè)技術(shù)和周向勵(lì)磁漏磁檢測(cè)技術(shù)。其中，軸向勵(lì)磁漏磁檢測(cè)技術(shù)對(duì)管道周向的缺陷敏感，但是對(duì)軸向的缺陷檢出效果不佳；周向勵(lì)磁漏磁檢測(cè)技術(shù)對(duì)軸向的缺陷檢出效果良好，但檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測(cè)數(shù)據(jù)不直觀(guān)。

3.2 管道漏磁內(nèi)檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)

漏磁檢測(cè)具有檢測(cè)速度快、無(wú)需耦合劑等優(yōu)勢(shì)；漏磁檢測(cè)只適用于鐵磁性材料的管道，檢測(cè)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行校驗(yàn)處理后使用。

4 結(jié)論

管道內(nèi)檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的損傷，保障管道的平穩(wěn)運(yùn)行，且檢測(cè)過(guò)程不影響管線(xiàn)的安全運(yùn)行，具有很高的檢測(cè)效率和應(yīng)用前景。從以上管道內(nèi)檢測(cè)方法發(fā)展和各自特點(diǎn)，可以得出：管道漏磁內(nèi)檢測(cè)檢測(cè)速度快，在目前絕大多數(shù)油氣管線(xiàn)以鐵磁性管道為主的情況下，漏磁內(nèi)檢測(cè)在油氣管道工程在用腐蝕檢測(cè)的適用性最為廣闊，相比其他兩種檢測(cè)技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)。但也要注意到，目前的管道內(nèi)檢測(cè)仍需要對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行全程追蹤。