文/北国老剑
石油天然气作为国内外重要的能源,近年来从开采到运输得到了全面发展,由于管道在输送液体、气体、浆体等散装物品方面有其特殊优势,因此石油天然气的输送,管道成为首选,并被广泛应用于石油、石化和化工等行业。未来,长输管道将向着大口径、大壁厚、高钢级及高压力方向发展。相应的,为了保证管道输送的安全,防止泄漏事故的发生,管道的无损检测技术及设备和检测工艺也在不断发展,以满足这种变化。
众所周知,管道随着服役时间的增长,表面会受到各种介质的腐蚀或是其他破坏,这样就会造成管道泄漏,造成财产损失和引发环境污染。因此,如何准确地预测和发现管道缺陷成为人们研究的重点。在这里,我集中向大家介绍几种常见的管道检测技术,及其具体应用中需要注意的问题。
一、射线检测
射线检测主要用于壁厚为2mm~50mm低碳钢、低合金钢等金属材料的石油天然气长输、集输及其站场的管道环向对接接头内部缺陷的检测,对于体积状缺欠(如气孔、夹渣、体积状未焊透等)检出率高,但是,射线检测对于壁厚管道对接接头中的面状缺欠检出率较低。
美国伟杰作为全球一流的无损检测供应商,专注提供X射线检测设备,在管道检测领域应用极为广泛。
二、超声检测
超声检测适用于壁厚为5mm~50mm、管径为57mm~1400mm碳素钢、低合金钢等金属材料的石油天然气长输、集输及其站场的管道环向对接接头的检测,对于石油天然气钢质管道中、厚壁管对接接头内部的面状缺欠(如裂纹、未熔合等)的检测有很好的应用;在对埋地管道进行检测时,主要发现其纵向缺陷,在检测锻件中,主要检测危害性冶金缺陷。
但是超声检测最大的不足在于对于缺陷的定性难度较大,受客观条件影响严重,对于弯头、带颈法兰、回弯头等部件与直管对接接头的检测难度较大。
M2M公司由法国原子能委员会成立,致力于各类型超声相控阵检测设备的研发与推广,其捷客GEKKO集常规超声与高级相控阵技术为一体,在管道检测中具有很好的应用。
三、磁粉、渗透检测
磁粉检测主要用于铁磁性材料的石油天然气长输、集输、站场的管道及常压钢制储罐的焊接接头表面、近表面缺欠的检测;渗透检测主要用于碳素钢、低合金钢等金属材料的石油天然气长输、集输、站场的管道及常压钢制储罐的焊接接头表面开口缺欠的检测。磁粉检测对线状缺欠检出率高,对点状缺欠检出率低;渗透检测则是对点状缺欠特别敏感,对宽而浅的线状缺欠检出率较低。
无锡市捷成检测设备制造有限公司是国内专业生产磁粉探伤机的厂家,其生产的各类磁粉探伤机广泛应用于管道检测中。
四、涡流检测
涡流检测主要用于检测管壁内表面的裂纹、腐蚀减薄和点腐蚀等缺陷,分为常规、投射式和远场涡流检测。常规涡流适合管道表面和近表面缺陷的检测,投射式和远场涡流检测灵敏度较高,在发达国家得到广泛的应用,尤其是远场涡流检测,具有便于自动化检测、检测速度快、适合表面检测、适用范围广、安全方便以及消耗物品少等特点。
国内生产涡流检测设备的企业,具有代表性的企业有爱德森(厦门)电子有限公司。
五、声发射检测
与超声及涡流检测技术相比,声发射具有动态监测及覆盖面大等优势。当管道发生泄漏时,通过发射仪器对这些因泄露引起的生发射信号进行采集和分析处理,就可以对泄漏以及其位置进行判断,从而实现动态实时监测。
北京科海恒生科技有限公司作为代理商,为我们介绍了国外先进的检测设备,其代理德国的全数字化声发射仪,面向高端客户,为管道检测中的重要难题提供了良好的解决方案。
六、漏磁通检测
漏磁通检测(MFL)技术主要用于管道腐蚀缺陷的检测,通过提供管道上所有缺陷和管件的里程、距最近参考点的距离、周向位置、距上下游环焊缝的位置,缺陷的深度和轴向长度等信息来判断腐蚀的情况。目前,该项技术在长输管道、炼油厂管网、城市管网和海底管线的检测中被大量应用。
由于管道介质的多样性、管道所处环境的多样性以及泄漏形式的多样性,检测问题复杂,目前还没有一种简单可靠且通用的方法可以解决管道泄漏检测问题。因此,除了上述几种常规的检测技术外,根据实际情况,还有许多非常规检测手段得到应用。如直接观察法、探测球法、半渗透检测管法、压力点分析法(PPA)、压力梯度法、小波变换法、管道内部机器人检测技术、光纤检漏法、GPS时间标签法等,这些检测方法与常规检测方法一样,都有其局限性,因此,根据实际情况选择合适的检测方法,如此才能保证管道安全。
我国管道检测技术从八十年代开始,如今已发展了近五十年,但是在一些重要的管线检测中,依然需要依赖进口国外先进检测设备,因此,在管道检测技术的研究方面,我们仍需加强,根据管道完整体系规范对一些严重缺陷及时发现并修复,真正做到防患于未然。