长输管道工程无损检测应用现状及发展趋势

孙新伟

摘 要：随着现代社会的发展进步，我国长输管道工程建设获得了迅猛的发展，尤其是随着现代科学技术的发展，新的无损检测技术在长输管道工程建设中的应用，不仅促进了长输管道工程建设的发展进步，而且由于新技术的应用对长输管道建设也产生了积极的影响，所以本文主要就对现代社会我国长输管道工程无损检测应用现状以及发展趋势进行分析研究，希望通过本文的分析研究可以为我国长输管道工程建设的发展提供一些建议和借鉴。

关键词：长输管道；工程；建设；无损检测；应用现状；发展趋势

中图分类号：F253 文献标志码：A

0 前言

随着现代社会的发展进步，适当安全、高效的维护基础设施系统，可以防止事故的发生，降低石油和天然气及其产品的成本。发达国家的油气管道输量大、管道输送品种多、自动化程度高，表现出相当成熟的设计、管理和技术水平。而在长输管道发展的过程中，长输管道无损检测在其发展的过程中发挥着重要的作用，提高了石油天然气运输的安全性，也是控制长输管道安装焊接质量的重要措施，随着现代社会的发展其已经不能够满足我国现代社会长输管道发展的需要，这就使得人们不断地研究和引进新的无损检测技术已经成为发展的重要趋势，而且随着现代社会的发展，从我国进行西气东输建设以来，大量地使用新无损检测技术已经在我国长输管道建设中。

1 发展现状分析

随着我国石油天然气长输管道在发展过程中，对长输管道进行检测的时候，我们使用的检测方法主要有两种，分别是射线探伤和超声波探伤的方法。但是由于在发展的过程中受到长输管道管径的限制以及相关检测技术的限制，使得我们之前使用的射线探伤方法其实主要是使用双壁单影法，但是由于其在检测长输管道的过程中检测的速度是比较慢的，而且检测的成本比较高，其检测的质量也一般，所以在检测石油天然气长输管道的过程中一般都不会使用。

随着现代社会科学技术的发展，石油天然气长输管道在发展的过程中逐渐向大管径高参数发展，目前我们在长输管道检测的过程中，主要是使用工业管道爬行器进行内透中心法进行检测，使用这种方法进行检测的过程中，不仅是透照灵敏度高，而且其工作的效率也是比较高的，一旦我们进行一次曝光就可以完成一个对接焊缝的检测工作，这样就大大减轻了工作者的劳动强度。随着现代社会科学技术、信息技术以及计算机技术的发展进步，我们对长输管道检测的过程中已经逐渐改进为使用全自动超声波探伤系统进行检测，正是由于其在检测过程中的使用，不仅大大提高了探伤結果的可信度，而且还大大地提高了检测结果的准确性。在石油天然气长输管道检测的过程中使用这种技术，主要是基于全自动超声波探伤系统的主要特点，不仅能够加快对检测地区的探伤速度，如其最高的速度为100mm/s，其工作原理，如图1所示。而且还由于其在检测的过程中使用了相控阵技术，这样我们在检测的过程中就可以实时检测存储探伤数据，并且在这个过程中还可以打印完整的彩色扫查图，除此之外还可以刻写数据光盘对探伤数据进行备份。

2 应用现状分析

（1）射线检测的应用

在现代长输管道建设的过程中，对长输管道对接焊缝进行无损检测是保证长输管道应用质量的重要措施，尤其是射线检测在其中占据着重要的地位以及其具备缺陷检出率高、直观形象等优点，所以其在长输管道无损检测中的应用比较普遍。射线检测主要是依靠定向X射线机在管道外面通过双壁透射和X射线爬行器在管道内部进行中心透照方式进行照相，但是由于在实际施工的过程中，使用定向X射线机双壁透照抬动机具、布置底片等活动，劳动强度比较大，并且由于其焦距长而且需要增大射线功率或曝光时间，所以由于这种情况的限制，在一些大比例的检测工作中，其应用是比较少的。

（2）超声波检测的应用

就目前来说，长输管道检测的过程中，超声波检测无疑是最好的无损检测方法，这主要是由于超声波检测不仅穿透力强，而且还对人体没有危害，所以就被广泛的应用在长输管道检测的过程中。尤其是将其应用在长输管道的环焊缝检测中。

3 发展趋势分析

（1）射线探伤的发展趋势

在我国长输管道检测技术发展的过程中，射线探伤技术和方法发展的主要趋势是探伤设备操作自动化，探伤信息管理、探伤信息采集数据化。而就我国目前射线探伤技术发展的情况来说，其主要出现了以下3种发展趋势：

一是就我国目前射线探伤技术发展来说，我国国内的所使用的X射线工业管道爬行器的性能与国外一些国家的发展相比较还存在着较大差距，我国国内爬行器在生产的过程中其性能和设备的元器件在质量上还需要不断提高。

二是对于丫射线管道探伤爬行器来说，其在我国的发展还处于初级阶段，还没有获得较大的发展和进步，由于其与X射线管道探伤爬行器相比较，由于其体积较小、质量较轻，而且用电量也是比较小的，甚至由于可以爬行更远的距离，所以其应用也受到一些学者的认可。但是由于其在运行的过程中，所产生的能量是比较高的，而且焦点尺寸也较大，这就使得我们在检测的过程中使得其探伤的质量和灵敏度受到很大影响。正是由于其存在着较多的问题，所以在实际应用的过程中是比较少的。但是由于相关专家在发展的过程中，不断地寻求一种更加适合其发展的趋势，并不断地寻找管道探伤爬行器的Y射线源来填补其位置，正是由于其存在这些优势，所以从目前的情况来说，Y射线管道探伤爬行器具有更大的发展前景。

（2）超声波探伤发展趋势分析

我国的石油天然气等能源的运输过程中，长输管道的运输越来越获得人们的重视，不仅如此，超声波探伤在我国“西气东输”工程中得到了成功的应用，也成为我国长输管道检测技术发展的必然趋势，但是超声波探伤技术在发展的过程中虽然有较多的优势，但是也存在着较多的问题，本文就主要对这两方面的内容进行分析阐述。

一是全自动超声波探伤存在的优点。我们在石油天然气长输管道进行检测的过程中使用全自动超声波探伤，不仅是检测的速度比较快，在现场检测的时候就可以出具探伤的结果，所以就这方面来说工作效率是比较高的。而且我们在检测的过程中，全自动超声波探伤系统不仅可以在检测的过程中确定缺陷沿焊缝长度方向的位置，而且在这个过程中还可以通过区域分割划分的方式得出缺欠在垂直方向的位置和缺陷自身高度。这样正是由于其在检测过程中存在这些优点，所以这就使得缺陷自身高度也考虑到了焊缝评价之中。而且由于在检测的过程中超声波对线性缺陷，尤其是未熔合缺陷的检测是十分敏感的，所以这些缺陷的检出率是比较高的，我们可以在检测图中清楚地看到这些缺陷。

二是全自动超声波探伤存在的问题。我们对其进行分析研究就会发现，由于其在实际应用的过程中，外界温度的变化是比较普遍的，正是由于外界温度容易发生变化，所以在这个过程中就很容易出现祸合剂、试块、焊缝、探头楔块中温度的变化，因此在这个过程中就很容易使得超声波声速发生变化，最后就使得在超声波探伤的过程中使得声束的折射角发生改变。正是由于其存在的这些问题，我们按照相关的标准对长输管道进行检测时，需要每隔或扫查完10道焊缝之后（以时间短者为准）以及探伤工作结束之后，就需要对其灵敏度进行检测，一旦在检查的过程中探头楔块温差变化超过10℃时，我们就需要对整个系统进行重新调试，所以正是由于其存在的这些问题就大大地增加了现场探伤人员的工作难度和工作压力。

三是全自动超声波探伤发展趋势。由于其在我国西气东输管道工程建设的过程中得到了充分的展示，但是其在应用的过程中还存在着一些问题，如果我们在实际应用的过程中不断加强其应用功能和系统稳定性的研究和改进，并在此基础上不断地降低元器件的成本，扩大使用管道规格的范围，这样就大大促进了我国全自动超声波探伤技术的发展进步，促进其在我国长输管道检测中的应用，也成为未来发展的必然趋势。

参考文献

[1]王自明，等.无损检测综合知识（第一版）[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]李学平，易冬蕊，巨西民.油气输送管焊缝无损检测技术现状与发展趋势[J].辽宁化工，2011，40（12）：1288-1290.

[3]贾祥生，魏丽，王延升.长输管道项目的主要质量问题及监督管理对策[J].内江科技，2011，32（9）：5.

[4]金昌浩.输气管道工程无损检测标准的比较分析[J].油气储运，2010，29（5）：367-368.

[5]宋小春，黄松岭，赵伟.天然气长输管道裂纹的无损检测方法[J].天然气工业，2006，26（7）：103-106.