油氣管道變形檢測(cè)的技術(shù)方法有哪些？
評(píng)論： 更新日期：2011年07月14日
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6. 幾種測(cè)試方法的比較
近幾年，筆者在四川龍——蒼線、工——自線、瀘——威線、申——倒線等多條管道涂層及陰極保護(hù)有效性檢測(cè)方面，對(duì)上述幾種方法進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)各種涂層缺陷檢測(cè)技術(shù)都是通過(guò)在管道上加載直流或交流信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不同的僅是在結(jié)構(gòu)上、性能上、功用上的差異。每種方法各有側(cè)重，在對(duì)涂層綜合性能評(píng)價(jià)方面均具有一定說(shuō)服力，但各有利弊。
為克服單一檢測(cè)技術(shù)的局限性，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中筆者發(fā)現(xiàn)綜合幾種檢測(cè)方法對(duì)涂層缺陷進(jìn)行檢測(cè)，可以彌補(bǔ)各項(xiàng)技術(shù)的不足。對(duì)于由陰極保護(hù)的管道，可先參考日常管理記錄中（P/S）的測(cè)試值，然后利用CIPS技術(shù)測(cè)量管道的管地電位，所測(cè)得的斷電電位可確定陰極保護(hù)系統(tǒng)效果，在判斷涂層可能有缺陷后，利用DCVG技術(shù)確定每一缺陷的陰極和陽(yáng)極特性，最后利用DCVG確定缺陷中心位置，用測(cè)得的缺陷泄漏電流流經(jīng)土壤造成的IR降確定缺陷的大小和嚴(yán)重性，以此作為選擇修理的依據(jù)。對(duì)于未事假陰極保護(hù)的管道，可先用PCM測(cè)試技術(shù)確定電流信號(hào)漏失較嚴(yán)重的管段，然后在 PCM使用的“A”字架或皮爾遜檢測(cè)技術(shù)精確定位涂層破損點(diǎn)，確定涂層破損大小。PCM測(cè)試技術(shù)也可用于具有陰極保護(hù)的管道，其檢測(cè)精度略低于DCVG技術(shù)。
由于所有涂層檢測(cè)技術(shù)均是在管道上施加電信號(hào)，因此各種技術(shù)均存在一些不足，對(duì)某些涂層缺陷無(wú)法查找，如部分露管涂層破損處管體未與大地接觸，信號(hào)因不能流向大地形成回路，只能通過(guò)其他手段查找；因屏蔽作用，不適用于加套管的穿越管線；所有技術(shù)均不能判定涂層是否剝離。
管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是將各種無(wú)損檢測(cè)（NDT）設(shè)備加在島清管器（PIG）上，將原來(lái)用作清掃的非智能改為有信息采集、處理、存儲(chǔ)等功能的智能型管道缺陷檢測(cè)器（SMART PIG），通過(guò)清管器在管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到檢測(cè)管道缺陷的目的。早在1965年美國(guó)Tuboscopc公司就已將漏磁通（MFL）無(wú)損檢測(cè)（NDT）技術(shù)成功地應(yīng)用于油氣長(zhǎng)輸管道的內(nèi)檢測(cè)，緊接著其他的無(wú)損內(nèi)檢測(cè)技術(shù)也相繼產(chǎn)生，并在嘗試中發(fā)現(xiàn)其廣泛的應(yīng)用前景。
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目前國(guó)外較有名的監(jiān)測(cè)公司由美國(guó)的Tuboscopc GE PII、英國(guó)的British Gas、德國(guó)的Pipetronix、加拿大的Corrpro，且其產(chǎn)品已基本上達(dá)到了系列化和多樣化。內(nèi)檢測(cè)器按功能可分為用于檢測(cè)管道幾何變形的測(cè)徑儀、用于管道泄漏檢測(cè)儀、用于對(duì)因腐蝕產(chǎn)生的體積型缺陷檢測(cè)的漏磁通檢測(cè)器、用于裂紋類平面型缺陷檢測(cè)的渦流檢測(cè)儀、超聲波檢測(cè)儀以及以彈性剪切波為基礎(chǔ)的裂紋檢測(cè)設(shè)備等。下面對(duì)應(yīng)用較為廣泛的幾種方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
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1. 測(cè)徑檢測(cè)技術(shù)
改技術(shù)主要用于檢測(cè)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(jī)械裝置，有的采用磁力感應(yīng)原理，可檢測(cè)出凹坑、橢圓度、內(nèi)徑的幾何變化以及其他影響管道內(nèi)有效內(nèi)徑的幾何異?，F(xiàn)象。
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2. 泄漏檢測(cè)技術(shù)
目前較為成熟的技術(shù)是壓差法和聲波輻射方法。前者由一個(gè)帶測(cè)壓裝置儀器組成，被檢測(cè)的管道需要注以適當(dāng)?shù)囊后w。泄漏處在管道內(nèi)形成最低壓力區(qū)，并在此處設(shè)置泄漏檢測(cè)儀器；后者以聲波泄漏檢測(cè)為基礎(chǔ)，利用管道泄漏時(shí)產(chǎn)生的20～40 kHz范圍內(nèi)的特有聲音，通過(guò)帶適宜頻率選擇的電子裝置對(duì)其進(jìn)行采集，在通過(guò)里程輪和標(biāo)記系統(tǒng)檢測(cè)并確定泄漏處的位置。
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3. 漏磁通過(guò)檢測(cè)技術(shù)（MFL）
在所有管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)中，漏磁通檢測(cè)歷史最長(zhǎng)，因其能檢測(cè)出管島內(nèi)、外腐蝕產(chǎn)生的體積型缺陷，對(duì)檢測(cè)環(huán)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(yīng)用范圍最為廣泛。由于漏磁通量是一種相對(duì)地噪音過(guò)程，即使沒有對(duì)數(shù)據(jù)采取任何形式的放大，異常信好在數(shù)據(jù)記錄中也很明顯，其應(yīng)用相對(duì)較為簡(jiǎn)單。值得注意的是，使用漏磁通檢測(cè)儀對(duì)管道檢測(cè)時(shí)，需控制清管器的運(yùn)行速度，漏磁通對(duì)其運(yùn)載工具運(yùn)行速度相當(dāng)敏感，雖然目前使用的傳感器替代傳感器線圈降低了對(duì)速度的敏感性，但不能完全消除速度的影響。該技術(shù)在對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要求管壁達(dá)到完全磁性飽和。因此測(cè)試精度與管壁厚度有關(guān)，厚度越大，精度越低，其適用范圍通常為管壁厚度不超過(guò)12 mm。該技術(shù)的精度不如超聲波的高，對(duì)缺陷準(zhǔn)確高度的確定還需依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)。
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4. 壓電超聲波檢測(cè)技術(shù)
壓電超聲波檢測(cè)技術(shù)原理類似于傳統(tǒng)意義上的超聲波檢測(cè)，傳感器通過(guò)液體耦合與管壁接觸，從而測(cè)出管道缺陷。超聲波檢測(cè)對(duì)裂紋等平面型缺陷最為敏感，檢測(cè)精度很高，是目前發(fā)現(xiàn)裂紋最好的檢測(cè)方法。但由于傳感器晶體易脆，傳感器元件在運(yùn)行管道環(huán)境中易損壞，且傳感器晶體需通過(guò)液體與管壁保持連續(xù)的耦合，對(duì)耦合劑清潔度要求較高。因此僅限于液體輸送管道。
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5. 電磁波傳感檢測(cè)技術(shù)（EMAT）
超聲波能在一種彈性導(dǎo)電介質(zhì)中得到激勵(lì)，而不需要機(jī)械接觸或液體耦合。這種技術(shù)是利用電磁物理學(xué)原理以新的傳感器替代了超聲波檢測(cè)技術(shù)中的傳統(tǒng)壓電傳感器。當(dāng)電磁波傳感器載管壁上激發(fā)出超聲波能時(shí)，波的傳播采取已關(guān)閉內(nèi)、外表面作為“波導(dǎo)器”的方式進(jìn)行，當(dāng)管壁是均勻的，波延管壁傳播只會(huì)受到衰減作用；當(dāng)管壁上有異常出現(xiàn)時(shí)，在異常邊界處的聲阻抗的突變產(chǎn)生波的反射、折射和漫反射，接收到的波形就會(huì)發(fā)生明顯的改變。由于基于電磁聲波傳感器的超生壁檢測(cè)最重要的特征是不需要液體耦合劑來(lái)確保其工作性能。因此該技術(shù)提供了輸氣管道超聲波檢測(cè)的可行性，是替代漏磁通檢測(cè)的有效方法。
