管道内检测技术的发展现状

(洛阳欣隆工程检测有限公司，河南 洛阳 471012)

0 前言

我国油气管道形成“横跨东西、纵贯南北、连接海外”的格局，管道隐患时刻威胁管道的安全运行，通过管道内检测，可以对管线情况进行充分评估，深入了解各管段的腐蚀情况，减少事故的发生，保障管道的安全运行。本文对目前应用较多的几种管道内检测技术进行了比较分析。

1 管道超声波内检测

1.1 管道超声波内检测的原理

管道超声内检测中主要采用的是超声纵波对管壁进行检测。检测作业时，超声波传感器发射出超声波脉冲，方向垂直于管壁，脉冲信号接触到管道的内外壁或管壁缺陷时会产生回波，超声波探头接收到回波信号后，通过对接收到脉冲回波的时间差进行计算，可以得到管道的壁厚或缺陷的深度。随着技术的发展，管道超声波内检测出现了相控阵超声波检测、电磁超声检测和气体管道超声波腐蚀检测等分支[1]。相控阵超声可以快速判断缺陷位置和大小，电磁超声适合在用的高温管道内检测。气体管道中超声检测，需要配置耦合装置，由水泵始终给该装置充水。

1.2 管道超声波内检测的优缺点

超声检测对管壁缺陷进行定位，检测过程基本不会受到管道材质和厚度的影响，检测器输出的数据直观，对不同种类的缺陷具备一定的分辨能力，得到了广泛应用。

但管道超声内检测对耦合的要求较高，检测时必须始终保持非常好的耦合，这对于管道内壁表面的粗糙度也有一定的要求，而且在管道内，很难控制耦合的效果。并且相对于漏磁检测，超声探头的扫查速度较慢，信号判别需要花较长时间。所以相对局限性较大。一般只用于对输送介质为液体的管道进行检测。

2 管道远场涡流内检测

2.1 管道远场涡流内检测的原理

远场涡流检测是一种低频的、能穿透金属管壁的检测技术，一般采用穿过式探头，激励线圈与检测线圈在检测器两端，对激励线圈施加低频交流电，产生磁场，当电流方向改变后，磁场快速衰减，从而产生涡流信号，涡流信号穿过管壁又返回到管道内部，被检测线圈接收，通过对涡流信号的变化情况进行分析，就可以实现对管壁的检测[2]。

2.2 管道远场涡流内检测的优缺点

远场涡流检测不需要与管壁直接接触，检测器尺寸较小，对管壁的清洁度要求较低，可以不进行清管作业，直接进行检测。通过制作一组带有缺陷的试样，经过涡流检测验证，检出缺陷和漏检缺陷如表1所示。

由表1可以得出，远场涡流对大面积腐蚀损失灵敏度较高，精度可以达到壁厚损失的3%，但是对点状腐蚀，深孔类腐蚀灵敏度很低。在实际检测中，还会存在无法判断是内壁缺陷还是外壁缺陷，检出缺陷的重复性较低，每一次扫查的波形显示会有不同。

表1 远场涡流内检测缺陷

3 管道漏磁内检测技术

3.1 管道漏磁内检测的原理

管道漏磁内检测技术以铁磁性材料的高磁导率特性为基础，利用磁化器使管壁局部达到磁饱和，产生高磁通量。当管壁不存在缺陷时，其产生的磁力线平行于管道轴线；当管壁存在金属损失或材质变化时，均会导致磁力线被扭曲，部分磁力线漏出管道表面，在管道的内外壁产生漏磁场[3]。利用磁敏元件检测该漏磁信号，就可以对缺陷进行定性、定量分析，进而对管道的质量做出判定。

漏磁检测按照磁化方式的不同，可以区分为轴向励磁漏磁检测技术和周向励磁漏磁检测技术。其中，轴向励磁漏磁检测技术对管道周向的缺陷敏感，但是对轴向的缺陷检出效果不佳；周向励磁漏磁检测技术对轴向的缺陷检出效果良好，但检测器的结构复杂，检测数据不直观。

3.2 管道漏磁内检测的优缺点

漏磁检测具有检测速度快、无需耦合剂等优势；漏磁检测只适用于铁磁性材料的管道，检测数据需要进行校验处理后使用。

4 结论

管道内检测可以及时发现管道的损伤，保障管道的平稳运行，且检测过程不影响管线的安全运行，具有很高的检测效率和应用前景。从以上管道内检测方法发展和各自特点，可以得出：管道漏磁内检测检测速度快，在目前绝大多数油气管线以铁磁性管道为主的情况下，漏磁内检测在油气管道工程在用腐蚀检测的适用性最为广阔，相比其他两种检测技术具有很大的优势。但也要注意到，目前的管道内检测仍需要对检测器进行全程追踪。