本文探討了長輸天然氣管道常見內(nèi)檢測技術(shù)方法及原理，對內(nèi)檢測機(jī)器人的組成和檢測過程進(jìn)行分析，闡述了缺陷識別的難點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，分析影響最終缺陷識別結(jié)果的相關(guān)因素，為內(nèi)檢測技術(shù)的成功運(yùn)用奠定理論基礎(chǔ)，并重點(diǎn)分析了漏磁內(nèi)檢測技術(shù)基本結(jié)構(gòu)和檢測過程。

多數(shù)油氣管道材料都選用鋼制材料，且皆采用埋地方式敷設(shè)，因受到土壤中水分、酸性物質(zhì)、微生物、周邊電氣化裝置以及輸送介質(zhì)等因素的影響，使得油氣管 道內(nèi)外壁極易出現(xiàn)各種腐蝕，從而在內(nèi)外壁出現(xiàn)大量的凹坑缺陷。另一方面由于受施工質(zhì)量影響，管道也極易出現(xiàn)各種應(yīng)力損傷，使得管道的承壓能力嚴(yán)重下降，甚至?xí)霈F(xiàn)油氣資源泄漏問題。油氣資源具有易燃易爆和污染性，如出現(xiàn)油氣資源泄漏，輕則造成一定經(jīng)濟(jì)損失，重則可能會導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故和嚴(yán)重環(huán)境污染，從而給社會造成難以估量的危害。因此，及時發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)外壁缺陷，并采取必要的措施進(jìn)行修補(bǔ)十分重要，而管道內(nèi)檢測是發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)外壁缺陷最成熟的一種方式。

01

管道內(nèi)檢測技術(shù)分析與優(yōu)選

內(nèi)檢測是針對管道安全而研發(fā)出的內(nèi)外壁缺陷檢測方法，是對管道無損檢測技術(shù)的創(chuàng)新，到目前為止已有相關(guān)管道內(nèi)檢測技術(shù)眾多，主要內(nèi)檢測技術(shù)有以下四種：

(1)漏磁管道內(nèi)檢測技術(shù)。

原理相對較為簡單，通過相應(yīng)機(jī)器人上搭載的磁化裝置對管道施加磁場，根據(jù)磁場理論，如果管道不存在缺陷，則會在管道管壁上產(chǎn)生均勻的磁感應(yīng)線，但是如果管道管壁存在缺陷，則在管壁缺陷位置處，磁感應(yīng)線會出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，通過相應(yīng)機(jī)器人上搭載的檢測探頭，即可獲知磁感應(yīng)線的變形信息，即可獲取管道的缺陷信息。自動化水平相對較高，而且在整個檢測過程中，管道并不需要停輸，即對管道的運(yùn)行無影響，但是在使用之前，需要對管道進(jìn)行多次清管，以防止管道內(nèi)異物眾多，造成檢測機(jī)器人卡管。

(2)超聲波管道內(nèi)檢測技術(shù)。

對于聲波的傳播而言，如果傳播介質(zhì)是均勻的、無邊際的物體，則聲波在理論上可以無衰減傳播，現(xiàn)實(shí)中，如果管道材料不存在缺陷時，則聲波傳播應(yīng)呈現(xiàn)出均勻衰減的現(xiàn)狀，如果管道存在缺陷，則聲波會在管道缺陷位置處發(fā)生反射和折射，缺陷的尺寸越大，則聲波的變化幅度就越大，通過安裝在機(jī)器人上的聲波接收裝置，則可以判斷管道內(nèi)缺陷的分布情況，利用該種原理識別管道缺陷的技術(shù)稱之為超聲波內(nèi)檢測技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)在于不但可以準(zhǔn)確判斷管道缺陷所在，而且具有很好的靈敏度，但在使用的過程中，檢測探頭與管道管壁之間必須添加耦合劑，導(dǎo)致無法在天然氣管道中得到成功應(yīng)用。

(3)渦流檢測技術(shù)。

其原理也是在管道的表面施加磁場，此時管道壁面上將會產(chǎn)生渦流，如果管道表面存在缺陷，則管道表面的渦流將會產(chǎn)生變化，通過專門的渦流檢測裝置，即可了解管道內(nèi)外壁面上的缺陷分布情況。該技術(shù)具有靈敏度高的缺點(diǎn)，但是渦流檢測裝置的研制是該種技術(shù)成功應(yīng)用的難點(diǎn)，因此技術(shù)并不成熟，僅處于理論階段，在實(shí)際中基本沒有得到成功應(yīng)用。

(4)熱像顯示檢測技術(shù)。

完整的管道壁面上的溫度分布是有一定規(guī)律的，但如果管道內(nèi)外壁存在缺陷，則這種溫度分布規(guī)律就會被打破，通過檢測管道內(nèi)外壁面上的溫度分布及變化情況，即可獲取管道缺陷信息。該技術(shù)與上述三種技術(shù)不同，在對缺陷進(jìn)行識別時，僅對管道進(jìn)行掃描即可，并不需要將檢測裝置直接與管道相接觸，因此在使用過程中并不會對管道的運(yùn)行產(chǎn)生任何影響，但缺陷識別準(zhǔn)確率極易受到外界環(huán)境溫度或陽光的影響，所以檢測結(jié)果可能會存在較大的誤差。

02

漏磁內(nèi)檢測技術(shù)原理及缺陷識

漏磁內(nèi)檢測的基本原理就是在油氣管道內(nèi)通入漏磁內(nèi)檢測機(jī)器人，在機(jī)器人的周圍安裝一圈磁感應(yīng)探頭，通過這些探頭即可獲取管道內(nèi)的漏磁信息，即可獲取管 道的缺陷信息，在使用該種機(jī)器人對管道進(jìn)行內(nèi)檢測的過程中，全程都由機(jī)器人自己完成，并不需要人為的參與。該種管道缺陷檢測技術(shù)僅可用于由鐵磁性材料構(gòu)成的管道，對于塑料、玻璃、水泥等材料制成的管道并不適用，同樣，該種技術(shù)也可以對由鐵磁性材料構(gòu)成的儲罐進(jìn)行缺陷檢測。利用該種技術(shù)對缺陷進(jìn)行檢測過程中，檢測結(jié)果不易受到檢測對象表面狀態(tài)或金屬材料等相關(guān)因素影響，缺陷識別率相對較高。

在管道漏磁內(nèi)檢測機(jī)器人上，用于檢測管道內(nèi)部缺陷的傳感器和檢測管道外部缺陷的傳感器被分為了兩組，檢測管道外部缺陷傳感器的靈敏度相對較強(qiáng)。如果管道內(nèi)部存在缺陷時，在缺陷位置處，傳感器會檢測到迅速被磁化的臨界飽和磁化強(qiáng)度，此時的缺陷信號將首先被收集起來，并儲存于機(jī)器人的內(nèi)存中；如果管道外部存在缺陷時，缺陷部位被磁化與被檢測之間存在一定的時間間隔，所以檢測到的缺陷信號相對較弱，只有通過靈敏度相對較高的傳感器才能迅速收集缺陷信號。如果管道外部存在缺陷，所產(chǎn)生的缺陷信號相對較弱，且傳感器無法檢測到缺陷信號，或者只能檢測到較弱的缺陷信號，此時僅靠傳感器獲取的漏磁信息將無法對缺陷的類型進(jìn)行判斷，只能將缺陷信號與主探頭檢測到的進(jìn)行對比，才能確定缺陷類型。

03

結(jié)語

漏磁內(nèi)檢測技術(shù)與其它內(nèi)檢測技術(shù)相比具有自動化水平高、無污染、速度快、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，且應(yīng)用領(lǐng)域相對較廣，十分適合對長輸天然氣管道內(nèi)檢測。

來源于網(wǎng)絡(luò)

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