1、合用文檔油氣管道無損檢測技術管道作為大量輸送石油、氣體等能源的安全經濟的運輸手段,在世界各地獲取了寬泛應用,為了保障油氣管道安全運行,延長使用壽命,對付其如期進行檢測,以便發現問題,采用措施。一、管道元件的無損檢測（一）管道用鋼管的檢測埋地管道用管材包括無縫鋼管和焊接鋼管。對于無縫鋼管采用液浸法或接觸法超聲波檢測主要來發現縱向弊端。液浸法使用線聚焦或點聚焦探頭,接觸法使用與鋼管表面切合優異的斜探頭或聚焦斜探頭。所有種類的金屬管材都可采用渦流方法來檢測它們的表面和近表面弊端。對于焊接鋼管，焊縫采用射線抽查或100%檢測，對于100%檢測，平時采用X射線實時成像檢測技術。（二）管道用螺栓件對于直徑

2、50mm的鋼螺栓件需采用超聲來檢測螺栓桿內存在的冶金弊端。超聲檢測采用單晶直探頭或雙晶直探頭的縱波檢測方法。二、管道施工過程中的無損檢測（一）各種無損檢測方法在焊管生產中的配置外國在生產中老例的主要無損檢測配置以以下圖一中的A、B、C、E、F、G、H工序。我國當前生產中的檢測配置主要崗位以以下圖中的A、C、D、E、F、G、H工序。標準文案合用文檔圖一大口徑埋弧焊街鋼管生產無損檢測崗位配置（二）超聲檢測全自動超聲檢測技術當前在外國已被大量應用于長輸管線的環焊縫檢測，與傳統手動超聲檢測和射線檢測對照，其在檢測速度、弊端定量正確性、減少環境污染和降低作業強度等方面有著明顯的優越性。全自動相控陣超聲檢

3、測系統采用地域劃分方法，將焊縫分成垂直方向上的若干個區，再由電子系統控制相控陣探頭對其進行分區掃查，檢測結果以雙門帶狀圖的形式顯示，再輔以TOFD(衍射時差法)和B掃描功能，對焊縫內部存在的弊端進行解析和判斷。全自動超聲波現場檢測時情況復雜，特別是軌道地址部署的精確度、試塊的校準收效、現場掃查溫度等因素會對檢測結果產生強烈的影響，因此對檢測結果的評判需要對多方面情況進行綜合考慮，收集各種信息，才能減少失誤。（三）射線檢測射線檢測一般使用X射線周向曝光機或射線源，用管道內爬行器將射線源送入管道內部環焊縫的地址，從外面采用膠片一次曝光，但膠片辦理和議論需要較長的時間，經常影響管道施工的進度，因此，

4、近來幾年來國內外均開發出特地用于管道環焊縫檢測的X射線實時成像檢測設備。標準文案合用文檔圖二管道環焊縫自動掃描X射線實時成像系統圖二為美國Envision公司生產的管道環焊縫自動掃描X射線實時成像系統，該設備采用當前最先進的CMOS成像技術，用該設備完成609mm(24in)管線連接焊縫的整周高精度掃描只需12min，掃描寬度可達75mm，該設備圖像分辨率可達80m，達到和高出一般的膠片成像系統。（四）磁粉檢測磁粉檢測的基礎是弊端處漏磁場與磁粉的磁相互作用。鐵磁性資料或工件被磁化后，由于不連續性的存在，使工件表面或近表面的磁力線發生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照

5、下目視可見的磁痕，進而顯示出不連續性的地址、形狀和大小。國內很少對焊管坡口面進行磁粉檢測。外國使用的自動檢測系統，主要采用熒光磁懸液濕法檢測。自動磁粉檢測設備采用磁化線圈在鋼管壁厚方向對坡口面局部磁化，同時在坡口表面噴灑熒光磁懸液，依靠在該部位裝置的高分辨率攝像系統，將磁化、磁懸液噴灑地域的影像傳輸在旁邊的監察屏上，操作人員監察屏幕，就可以實時發現磁痕影像，找出弊端。磁粉檢測合用于檢測鐵磁性資料表面和近表面的弊端，因此對于奧氏體不銹鋼和有色金屬等非鐵磁性資料不能夠用磁粉檢測的方法進行探傷。由標準文案合用文檔于馬氏體不銹鋼、積淀硬化不銹鋼擁有磁性，因此能夠進行磁粉檢測。磁粉檢測能夠發現表面和近表

6、面的裂紋、夾雜、氣孔、未熔合、未焊透等弊端，但難以發現表面淺而寬的凹坑、埋藏較深的弊端及與工件表面夾角極小的分層。三、鋼質管道管體無損檢測技術鋼質管道管體的無損檢測，主要就是管體的完滿性（如節余壁厚、管道弊端、表面腐化形態、腐化產物種類、腐化深度等）檢測。表一列出了當前常用的管道檢測技術及其檢測內容。表一管道檢測技術分類（一）彈性波檢測技術彈性波檢測是利用管道泄漏引起的管道內壓力波的變化來進行診斷定位，一般可分為聲波、負壓力波和壓力波三種。其主要工作原理是利用部署好的傳感器來檢測管道泄漏時產生的彈性波并進行探測定位。這種技術的要點是劃分正常操作時和發生泄漏時的彈性波。當前有兩種方法，一標準文案

7、合用文檔種是利用硬件電路的延時來進行信號過濾，另一種是結合結構模式鑒識和神經網絡來劃分正常操作時和發惹禍故時產生的不同樣波形，進而更好地監測管道的運行。（二）漏磁通檢測技術漏磁式管道腐化檢測設備的工作原理是利用自己攜帶的磁鐵，在管壁圓周上產生一個縱向磁回路場。若是管壁沒出弊端，則磁力線封閉于管壁之內，均勻分布。若是管內壁或外壁出弊端，則磁通路變窄，磁力線發生變形，部分磁力線將穿出管壁產生漏磁。漏磁檢測原理圖三所示。圖三漏磁檢測原理漏磁場被位于兩磁極之間的緊貼管壁的探頭檢測到，并產生相應的感應信號。這些信號經濾波、放大、模數變換等辦理后被記錄到檢測器上的儲藏器中，檢測完成后，再經過專用軟件對數據

8、進行回放辦理、判斷鑒識。從整個檢測過程來說，漏磁檢測可分為圖四所示的四個部分：圖四漏磁檢測流程圖漏磁檢測技術的優點：（1）易于實現自動化；較高的檢測可靠性；（2）能夠實現弊端的初步量化；（3）在管道檢測中，厚度達到30mm的壁厚范標準文案合用文檔圍內，可同時檢測內外壁弊端；（4）高效，無污染，自動化的檢測能夠獲得很高的檢測效率。漏磁檢測技術的限制性：（1）只合用于鐵磁資料；（2）檢測矯捷度低；3）弊端的量化大概；（4）受被檢測工件的形狀限制由于采用傳感器檢測漏磁通，漏磁場方法不合適檢測形狀復雜的試件；（5）漏磁探傷不合適開裂很窄的裂紋，特別是閉合型裂紋；（6）不能夠對弊端的種類也許弊端的嚴重程

9、度直接作定量性的解析。（三）超聲波檢測技術管道超聲檢測是利用現有的超聲波傳感器測量超聲波信號往返于弊端之間的時間差來測定弊端和管壁之間的距離；經過測量反射回波信號的幅值和超聲波探頭的發射地址來確定弊端的大小和方向。圖五為超聲波檢測原理圖,圖中Wt代表管道正常壁厚,SO代表超聲波探頭與管道內表面間的標準位移。圖五超聲波檢測原理圖超聲波檢測技術的優點：（1）檢測速度快，檢測成本低；（2）檢測厚度大，矯捷度高；（3）弊端定位較正確；（4）對細微的密閉裂紋類弊端靈標準文案合用文檔敏度高。超聲波檢測的弊端：（1）由于受超聲波波長的限制，該檢測法對薄管壁的檢測精度較低，只合適厚管壁，同時對管內的介質要求較

10、高；（2）當弊端不規則時，將出現多次反射回波，進而對信號的鑒識和弊端的定位提出了較高要求；（3）由于超聲波的傳導必定依靠液體介質，且簡單被蠟吸取，因此超聲波檢測器不合適在氣管線和含蠟高的油管線進步行檢測，擁有必然限制性。（四）電磁超聲檢測電磁超聲技術（EMAT）是20世紀70年代發展起來的無損檢測新技術。這一技術是以洛侖茲力、磁致伸縮力、電磁力為基礎，用電磁感覺渦流原理激發超聲波。電磁超聲的發射和接收是基于電磁物理場和機械波振動場之間的相互轉變，兩個物理場之間經過力場相互聯系。從物理學可知，在交變的磁場中，金屬導體內將產生渦流，同時該電流在磁場中會碰到洛侖茲力的作用，而金屬介質在交變應力的作用

11、下將產生應力波，頻率在超聲波范圍內的應力波即為超聲波。與之相反，該效應擁有可逆性，返回聲壓使質點的振動在磁場作用下也會使渦流線圈兩端的電壓發生變化，因此能夠經過接收裝置進行接收并放大顯示。人們把用這種方法激發和接收的超聲波稱為電磁超聲。與傳統壓電超聲換能器對照，EMA的優點主要有：（1）非接觸檢測，不需要耦合劑；（2）可產生多種模式的波，合適做表面弊端檢測；（3）合適高溫檢測；（4）對被探工件表面質量要求不高；（5）在實現同樣功能的標準文案合用文檔前提下，EMAT探傷設備所用的通道數和探頭數都少于壓電超聲；（6）發現自然弊端的能力強，對不同樣的入射角有明顯的端角反射，對表面裂紋檢測矯捷度較高。

12、EMA的弊端：（1）EMAT的換能效率要比傳統壓電換能器低2040dB；2）探頭與試件距離應盡可能小；（3）EMAT僅能應用于擁有優異導電性能的資料中。（五）渦流檢測技術渦流檢測技術是當前采用較為寬泛的管道無損檢測技術，其原理為：當一個線圈通交變電時，該線圈將產生一個垂直于電流方向（即平行于線圈軸線方向）的交變磁場，把這個線圈湊近導電體時，線圈產生的交變磁場會在導電體中感覺出渦電流（簡稱渦流），其方向垂直于磁場并與線圈電流方向相反。導電體中的渦流自己也要產生交變磁場，該磁場與線圈的磁場發生作用，使經過線圈的磁通發生變化，這將使線圈的阻抗發生變化，進而使線圈中的電流發生變化。經過監測線圈中電流的

13、變化（激勵電流為恒定值），即可探知渦流的變化，進而獲取有關試件材質、弊端、幾何尺寸、形狀等變化的信息。渦流檢測技術可分為老例渦流檢測、透射式渦流檢測和遠場渦流檢測。老例渦流檢測碰到趨膚效應的影響，只合適于檢測管道表面也許亞表面弊端，而透射式渦流檢測和遠場渦流檢測則戰勝了這一弊端，其檢測信號對管內外壁擁有同樣的檢測矯捷度。其中遠場渦流法擁有檢測結果便于自動化檢測(電信號輸出)、檢測速度快、合適表面檢測、合用范圍廣、安全方便以及耗資的物品最少等特點，在發達國家獲取寬泛的重視，寬泛用于在標準文案合用文檔用管道的檢測。渦流檢測技術的優點：（1）檢測速度高，檢測成本低，操作簡略；（2）探頭與被檢工件能夠

14、不接觸，不需要耦合介質；（3）檢測時能夠同時獲取電信號直接輸出指示的結果，也能夠實現屏幕顯示；（4）能實現高速自動化檢測，并可實現永久性記錄。渦流檢測技術的弊端：（1）只合用于導電資料，難以用于形狀復雜的試件；（2）只能檢測資料或工件的表面、近表面弊端；（3）檢測結果不直觀，還難以鑒識弊端的種類、性質以及形狀、尺寸等；（4）檢測時受攪亂影響的因素很多，易產生偽顯示。（六）激光檢測技術激光檢測系統主要包括激光掃描探頭、運動控制和定位系統、數據收集和解析系統三個部分，利用了光學三角測量的基根源理。與傳統的渦流法和超聲波法對照，激光檢測（或輪廓測量）技術擁有檢測效率高、檢測精度高、采樣點密集、空間分

15、辨力高、非接觸式檢測，以及可供應定量檢測結果和供應被檢管道任意地址橫截面顯示圖、軸向張開圖、三維立體顯示圖等優點。但是激光檢測方法只能檢測物體表面，要全面掌握被測對象的情況，必定結合多種無損檢測方法，揚長避短。（七）管道機器人檢測技術管道機器人是一種可在管道專家走的機械，能夠攜帶一種或多種傳感器，在操作人員的遠端控制下進行一系列的管道檢測維修作業，是一種理想的管道自動化檢測裝置。標準文案合用文檔一個完滿的管道檢測機器人應當包括搬動載體、視覺系統、信號傳達系統、動力系統和控制系統。管道機器人的主要工作方式為:在視覺、位姿等傳感器系統的引導下，對管道環境進行鑒識，湊近檢測目標，利用超聲波傳感器、漏

16、磁通傳感器等多種檢測傳感器進行信息檢測和鑒識，自動完成檢測任務。其核心組成為管道環境鑒識系統（視覺系統）和搬動載體。當前外國的管道機器人技術已經發展得比較成熟，它不但能進行管道檢測，還擁有管道保護與維修等功能，是一個綜合的管道檢測維修系統。四、管道外覆蓋層檢測技術（一）PCM檢測法PCM（多頻管中電流檢測法）議論的核心是遙控地ICI電流信號的張弱來控制發射到管道表ICI的電流，經過檢測到的電流變化規律，進而判斷外防腐層的破壞定位與老化程度。加載到管道上的電流會產生相應的電磁場，磁場張弱與加載電流的大小成正比，同時隨著傳輸距離增大，電流信號逐漸減小。當管道外涂層有破壞時，電流經過破壞點流向大地，

17、該點處的電流衰減率突然增大，可判斷外涂層破壞點的地址。但PCM法對較近的多條管道難以分辨、在管道交織、拐點處及存在交流電攪亂時，測得數據誤差大。（二）DCVG檢測技術DCVG（直流電壓梯度測試技術）的原理是對管道上加直流信號時，在管道防腐層破壞裸漏點和土壤之間會出現電壓梯度。在破壞裸漏點周邊部位，電流密度將增大，電壓梯度也隨著增大。寬泛情況下，裸漏面積與電標準文案合用文檔壓梯度成正。直流電壓梯度檢測技術就是基于上述原理的。在用DCVG測量時，為了便于對信號的觀察和講解，需要加一個斷流器在陰極保護輸出上。測量過程中，沿管線以2m的間隔在管頂上方進行測量。DCVG的優點為能正確地測出防腐層的破壞地

18、址，判斷弊端的嚴重程度和估計弊端大小，此后依照檢測結果供應合理的保護和改造建議；測量操作簡單，正確度高，在測量過程中不受外界攪亂，幾乎不受地形影響。缺點在于整個過程需沿線步行檢測，不能夠指示管道陰極保護的收效和涂層剝離；環境因素會引起必然誤差，如雜散電流、地表土壤的電阻率等。（三）Pearson檢測法Pearson檢測法（皮爾遜檢漏法）的原理是對管道施加交流信號，此信號會經過管道防腐層的破壞點處流失到土壤中，因此距離破壞點越遠，電流密度越小，破壞點的上方地表形成一個交流電壓梯度。檢測過程中，兩位測試員相距36m，腳穿鐵釘鞋或手握探針，將各探測的的電壓信號發回接收裝置，信號經濾波、放大，即能獲取檢測結果。Pearson檢測法是當前國內最常用的檢測技術，其優點是：（1）有較成熟的使用經驗，并且檢測速度較快，能沿線檢測防腐層破壞點和金屬物體；（2）能鑒識破壞點大小，還能夠測到渺小漏點，長輸管道的檢測與運行保護中有優異的使用反響。Pearson檢測法的不足之處在于，（1）整個檢測過程需步行；（2）不能指明出弊端的破壞程度；（3）對操作者的技術求高；（4）在水泥或瀝青地面上檢測接地困難。標準文案合用文檔（四）標準管/地（P/S