張婭

摘 要：天然氣管道的安全穩(wěn)定運行對我國社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展和人們的日常生活具有重要意義，但在其生產(chǎn)制造、運行過程中卻會因為諸多因素的影響而出現(xiàn)裂紋等缺陷或者結(jié)構(gòu)問題。無損檢測技術(shù)可以在不損壞天然氣結(jié)構(gòu)特性及維持其正常運轉(zhuǎn)的前提下，對其內(nèi)外結(jié)構(gòu)缺陷做出全面的檢測和分析。磁粉無損檢測、射線無損檢測等作為目前最常用的無損檢測技術(shù)，會隨著相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展而逐漸完善，從而擴大無損檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍，更好地維護天然氣管道的安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù);天然氣管道;運用

隨著我國天然氣資源開發(fā)深度和力度的不斷加大，我國天然氣管道鋪設(shè)里程也呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。然而，由于天然氣管道數(shù)量較多，各地區(qū)的天然氣管道在運行過程中面臨著不同的影響，在管道運行中出現(xiàn)了腐蝕和失效問題。

1無損檢測復(fù)評工作情況

在目前輸氣管道建設(shè)項目中，監(jiān)理單位為保證項目質(zhì)量、履行自身職責，會對部分焊口的檢測結(jié)果進行核查，其中返修口、金口、死口、連頭口及三穿工程焊口進行100%檢查審核，其余焊口隨機選取15%～20%左右進行核查。但根據(jù)油氣管道工程建設(shè)項目多次飛行檢查情況，第三方無損檢測單位的管理和結(jié)果評定仍存在問題，并不能完全滿足建設(shè)單位對管道質(zhì)量的要求。目前國家管網(wǎng)集團西氣東輸公司在輸氣管道建設(shè)工程中已實施第四方無損檢測復(fù)評工作，組織行業(yè)內(nèi)具有突出無損檢測評定實力的單位開展復(fù)評工作，對檢測單位的焊口無損檢測結(jié)果進行100%復(fù)核審查，保證管道焊接質(zhì)量。第四方復(fù)評單位開展工作之前，核實第三方檢測單位使用的檢測工藝、人員、設(shè)備是否滿足標準規(guī)范要求。在復(fù)評工作開展時，保證與工程進度相協(xié)調(diào)，其中三穿和其他不便于二次開挖作業(yè)區(qū)域的工程，復(fù)評工作與無損檢測同步開展，重點對工程無損檢測的底片及檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量和評判準確性等內(nèi)容進行審核。

對于無損檢測工作，結(jié)合第四方復(fù)評管理后，其主要工作流程為：（1）施工焊接機組完成焊接任務(wù)后向監(jiān)理發(fā)出檢測申請;（2）監(jiān)理核查檢測申請，下達檢測指令至檢測單位;（3）檢測操作人員根據(jù)檢測指令，準備相關(guān)檢測設(shè)備、器材和專用工藝卡，實施現(xiàn)場檢測作業(yè)并詳細記錄檢測數(shù)據(jù);（4）檢測評定人員對檢測數(shù)據(jù)進行評定，記錄缺陷類型、數(shù)量等，判定焊口等級，將結(jié)果反饋至監(jiān)理;（5）監(jiān)理根據(jù)檢測反饋情況，要求焊接機組對不合格焊口進行整改返修;（6）檢測單位將合格焊口的檢測資料提交復(fù)評人員審核;（7）復(fù)評人員對檢測結(jié)果進行評定，將存疑焊口情況上報現(xiàn)場工程建設(shè)項目部，由項目部組織參建單位完成整改工作;（8）由復(fù)評單位確認存疑焊口整改閉合情況，并在工程試運行投產(chǎn)之前完成全部復(fù)評工作。

2無損檢測技術(shù)在天然氣管道中的作用

一般情況下，在天然氣的長輸送管道投入運行3年后，就需要使用無損檢測技術(shù)對管道整體進行檢測。無損檢測技術(shù)在天然氣管道內(nèi)的應(yīng)用能夠在不損壞天然氣管道的結(jié)構(gòu)性能及維持其正常運輸狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對天然氣管道的內(nèi)部和外部缺陷進行全面的檢測，極大降低了天然氣管道的維護成本。此外，無損檢測技術(shù)的使用可以實時反饋天然氣管道的缺陷位置等信息，以便相關(guān)維護人員采取針對性的措施彌補天然氣管道的結(jié)構(gòu)缺陷，繼而提高天然氣管道的總體防護能力。因此，天然氣輸送環(huán)節(jié)的安全性就得到了較大的保障，極大地降低了因為天然氣管道腐蝕原因而造成的泄漏甚至是爆炸事故發(fā)生的概率。

3無損檢測技術(shù)在天然氣管道中的實際應(yīng)用

3.1磁粉無損檢測技術(shù)

該項無損檢測技術(shù)是借助鐵磁性材料在磁場環(huán)境中被磁化后會在管道的表面缺陷位置產(chǎn)生磁漏，以此為基礎(chǔ)對管道內(nèi)部開展探傷處理。簡而言之，就是將鐵磁型材料放置在N極和S極之間，其周圍會產(chǎn)生相應(yīng)的磁力線，在鐵磁性材料外觀均勻的情況下，磁力線彼此之間會呈現(xiàn)相互平行的狀態(tài)。相反的，如果天然氣管道內(nèi)部存在裂痕或氣孔等缺陷問題，磁力線粒子在穿過這一位置時就會發(fā)生改變。分析通過磁力線發(fā)生改變的位置可以有效確定管道缺陷的具體位置。該項技術(shù)目前主要應(yīng)用在天然氣壓力管道焊縫的無損檢測中，其主要的檢測儀器是便攜式的磁軛探傷儀。

3.2電磁超聲無損檢測技術(shù)

天然氣管道在運行的過程中，除了因為腐蝕等原因產(chǎn)生管道結(jié)構(gòu)缺陷，在制造和焊接的環(huán)節(jié)中也會產(chǎn)生裂紋缺陷。電磁超聲無損檢測技術(shù)對天然氣管道的裂紋缺陷檢測具有十分良好的效果，該方式基于電動力學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)知識。首先，在導(dǎo)電金屬的表面上放置激勵線圈，線圈會因為自身的交變磁場對金屬產(chǎn)生作用，并在其表面層內(nèi)感應(yīng)出渦流。其次，渦流可以和位于試件上的另一處恒定外磁場產(chǎn)生相互作用，最終產(chǎn)生與渦流頻率完全一致的超聲波。上述過程的逆轉(zhuǎn)便是超聲波的接收過程。電磁超聲無損檢測設(shè)施主要包括電磁超聲換能器、激勵和接收裝置三個組成部分。該項無損檢測技術(shù)可以根據(jù)換能器線圈形狀和布置方面的差異，靈活地產(chǎn)生包含水平剪切波、表面波等的各類模型。該項無損檢測方式的顯著優(yōu)勢之一是檢測速度較快，在管道中激發(fā)的超聲波可以在短時間內(nèi)圍繞試件傳播幾周甚至十幾周，顯著縮短了整體檢測工作所需要花費的時間。而且使用該項技術(shù)檢測鋼管縱向缺陷時，不需要旋轉(zhuǎn)探頭和工件。除此之外，該項無損檢測技術(shù)所用設(shè)施機械結(jié)構(gòu)較為簡單。但是該技術(shù)的轉(zhuǎn)化效率較低，且電磁超聲輻射模式較寬，很容易受到提離的影響，制約了其發(fā)展。

4天然氣管道在線無損檢測技術(shù)發(fā)展趨勢

當前，我國經(jīng)濟在世界上的地位不斷提高，我國科技不斷進步，在線無損檢測技術(shù)的發(fā)展速度不斷提高。我國渦流檢測技術(shù)和電磁檢測技術(shù)已達到世界先進水平，甚至處于世界領(lǐng)先地位。隨著射線探傷和超聲波探傷技術(shù)的不斷進步，生產(chǎn)和研發(fā)的不斷深入，我國與發(fā)達國家在質(zhì)量檢驗方面的差距不斷縮小;無損檢測設(shè)備的研發(fā)已處于世界領(lǐng)先地位。其未來發(fā)展應(yīng)從以下幾個方面著手：

4.1促進在線無損檢測技術(shù)的多樣化和檢測能力的增長

目前，我國在應(yīng)用在線無損檢測技術(shù)進行天然氣管道檢測的過程中，損傷類型的識別相對狹窄。一種檢測技術(shù)的應(yīng)用只檢查相應(yīng)部位的缺陷，其他部位漏檢的概率較大。為了促進在線無損檢測技術(shù)的多樣化，提高檢測能力，國內(nèi)外研究人員進行了不懈的探索和研究，三軸高清漏磁檢測技術(shù)在檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。另外，混合檢測技術(shù)也在發(fā)展中，可以將這兩種檢測技術(shù)結(jié)合起來進行檢測，最大限度的提升檢測能力和檢測效果。

4.2天然氣管道裂縫研究

應(yīng)力腐蝕是引起天然氣管道裂紋的最重要因素。疲勞裂紋和氫致裂紋也是常見的裂紋類型。在實際應(yīng)用中，裂紋主要分布在縱向。由于天然氣在管道中的作用，裂縫很容易擴展，造成管壁開裂，很難檢測出管道裂縫，因此必須依靠不同的檢測方法來檢測裂縫，而且每種檢測方法都有其局限性。目前，還沒有合適的管道裂紋檢測方法

5結(jié)論

在天然氣長輸管道無損檢測現(xiàn)場操作及結(jié)果評定過程中仍存在檢測人員能力水平不過硬、質(zhì)量安全責任意識淡薄、過程監(jiān)管不到位等問題。為保障我國管道網(wǎng)絡(luò)的安全平穩(wěn)運行，仍需在管道工程建設(shè)的過程當中，繼續(xù)增強對管道檢測質(zhì)量的控制，確保無損檢測評定結(jié)果的準確性。

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