摘要:目前,天然气工业得到迅猛发展,而对于天然气管道,明显存在铺设范围广,同时出现输送压力高方面特点。天然气管道方面来说,需要充分保障良好安全运行。现阶段对于天然气管道,虽然检测技术不断成熟,但是关于裂缝缺陷检测方面,仍然难以充分保障更加有效。本文从如何加强管道裂缝检测方面着手,分析相关无损检测方法,希望检测技术得以不断成熟完善。
关键词:无损检测;方法;天然气;长输管道;裂纹检测;应用
对于整个世界范围内,石油以及天然气输送过程中,长输管道输送属于最为关键形式。然而,从已建成管道方面来看,对于整个全球,输气管道占据比例较大,达到60%左右。然而,在所有输气管道中,趋于老化比例非常高,接近大约50%。由于管道出现裂纹,容易进一步导致安全事故,管道容易出现漏气诸多不良现象,同时可能引起污染,最终容易引起经济方面重大损失。
1无损检测方法在天然气长输管道裂纹检测中的实际意义
对于天然气管道,常见裂缝涉及范围较广,比如说,过度疲劳引起的裂纹,或者说氢致裂纹,应力腐蚀裂纹诸多方面。而对于上述这些裂纹,从分布形式来看,纵向分布为主。对于输送管道内部,天然气容易受到较大压力,快速进行扩散。基于此,管道开裂问题就会容易出现。而对于诸多天然气管道,需要注重引进先进检测技术,裂缝问题才能实现良好控制[1]。但是基于检测技术方面来说,普遍相对较为复杂,尤其是对于不同种类裂纹,检测方法同样存在不同。同时对于不同检测方法,难以保障足够适用范围。因而对于当前,始终未出现相应方法或策略,对于实际管道裂纹检测,普遍得到适用。现阶段,管道检测技术尽管得到不断完善,但无损检测技术仍然难以充分落实。对于广大发达国家,普遍进行竞相研制。漫长研究之后,对于天然气管道,技术得以不断进步之中,同时得到逐步完善。但是,长输管道运行过程中,普遍难以充分贯彻落实裂纹检测。一直以来,对于无损检测,属于技术方面难点以及重点。目前对于我国,裂纹检测器方面,仍未得到开发研制。普遍欠缺技术以及方法。基于此,通过着力加强裂缝检测方面研究,意义重大。
2现有管道裂纹检测方法
2.1超声波检测法
通过超声波技术,裂纹问题能够得到充分检测,尤其对于目前,该方法被广泛看好。然而,对于天然气管道来说,同石油管道相比,本身明显存在传输介质不同方面问题。液体耦合条件方面,普遍较为缺乏。石油管道检测实施阶段,尽管普遍效果较好。但是对于超声波检测,天然气管道方面,难以充分实现良好裂纹检测。在这其中,超声波难以实现良好耦合。为充分有效解决这一难题,基于设计思路方面考虑,轮胎式换能器这一理念,被英国提出。专用轮胎内部,充满一定量耦合剂。然后,通过一定超声波探讨,逐步实现轮胎以及管壁之间,内表面得以充分接触。通过上述措施,对于实际输气管道检测,耦合剂方面考虑,不再迫切需要[2]。现场试验实施阶段,轮胎尺寸出现较大的问题,安装数量方面,受到一定程度限制。装设检测探头方面,普遍出现数量较少的问题。检测器方面,明显出现清晰度不高的问题,与此同时,出现十分严重漏检现象。但是近几年,信号处理算法逐渐得到推广,无论裂纹检出率方面,还是量化准确度方面,普遍得到一定改善。
2.2电磁超声检测
对于电磁超声法来说,主要从涡流以及磁场方面考虑,通过彼此之间交互作用,超声导波方面,无论产生还是接收,都能通过电磁超声探头实现。检测技术性质方面来说,属于非接触式。高频电流作用下,对于管道表面来说,容易产生一定感应作用,涡流就会产生。感应作用下,频率始终保持相同。对于被测管道表面来说,一旦继续施加磁场,对于该磁场来说,能够同涡流之间互相影响。对于管道表面,洛伦兹力出现。通过洛伦兹力,对于被测管道来说,晶格震动就会出现。与此同时,对于管壁内部,激发出一定量超声波现象。而所谓电磁超声波,主要通过一定电磁感应,直接就会产生,在实际进行检测过程,耦合介质方面考虑,没有必要进行使用。基于此,缺陷检测实施过程中,非常适合予以应用。现阶段,对于英国来说,裂缝检测装置逐渐得到研制。而对于该项装置,壁厚达到16mm左右,特别是对于应力腐蚀裂纹方面,或者轴向裂纹方面,检测能力普遍不错。无损检测为充分贯彻落实,需要严抓该项技术基础,实现良好电磁场求解。为此,需要首先实现模型有效建立,技术才能真正实现更好发展。
2.3涡流检测法
通过实行常规涡流法,金属构件表面来说,能够充分实现良好灵敏度。然而,趋肤效应下,对于涡流来说,普遍存在渗透能力不足的问题,管壁一旦相对较厚,难以充分满足要求。无论对于内外表面,还是对于管壁内部,裂纹难以真正实现有效检测。特别是近几年,逐渐提出远离涡场概念。而所谓远离涡场,通常属于低频率涡流范畴,能够有效穿透管道内壁。对于涡流检测探头,组成结构方面来说,通常涉及螺线管线圈,与管道同轴。而在这其中,一个起到激励线圈作用。对于另外一个,能够充分起到检测线圈作用。通过进行RFEC方面科学有效检测,但是对于检测线圈来说,并非紧靠线圈,而是普遍位于远场区域。激励源频率方面来说,普遍相对较低[3]。基于此,对于RFEC来说,基于理论方面考虑,趋肤效应方面,普遍不存在。与此同时,检测灵敏度方面,内外表面一致。常规涡流法实施阶段,局限性等不良方面,普遍能够得到有效克服。REFC探头方面考虑,普遍属于内穿过式,基于此,表面裂纹方面检测工作,比较适合进行。
2.4漏磁检测法
对于漏磁检测而言,应用相对较早,同时属于较为常用方法。现阶段,漏磁检测器规模方面来说,已有较多。然而,管道表面裂纹本身方面来说,明显存在形成机理复杂特点,同时形态各异。基于此,裂纹检测实施阶段,裂纹量化实际开展过程中,普遍存在较大难度。从漏磁检测原理方面考虑,漏磁场为实现有效激励,外加磁场方向角度考虑,需要力求同缺陷正交。基于此,轴向裂纹方面来说,轴向磁化方式较为适合,能够充分实现较为良好检测。
3先进天然气管道裂纹检测技术
3.1通过激光超声检测
对于激光超声检测而言,属于检测新技术重要形式,近几年才得到一定发展。对于激光超声检测,能够一定脉冲激光束,在其照射作用下,对于被测表面来说,就会产生相应超声波。然后能够实现实验参数方面有效改变。而对于激光超声源,无论各种导波,都能得到充分激发。超声信号方面来说,产生的过程中,不但能够通过激光激励,而且能够通过光学方法,进行科学有效检测。基于此,快速扫描成像顺利进行,非接触检测得以落实。除此之外,无论出于高温还是强震,无论何种恶劣条件,无损检测普遍能够得到充分贯彻落实。除此之外,锁模激光器下,对于超声脉冲来说,十分容易获得。而对于其频带,同常规超声之间对比,远远要更宽。与此同时,敏感度普遍较高,同时能够充分保障较为良好检测精度。
3.2通过磁致伸缩检测
对于磁致伸缩来说,主要针对铁磁性材料,对其固有特性进行充分利用,在磁致伸缩效应下,对于超声导波来说,能够分别进行激发以及接收。传感器作用下,通过科学有效检测试验,结果有效表面,尽管较大气隙存在,传感器方面来说,同样可以发射导波,同样可以检测出相应导波。与此同时,基于磁致伸缩效应方面来说,普遍仍然较为强烈。由此可见,传播特性优良,检测灵敏度能够保障。因此,应用研究方面,普遍开始受到关注。
4结语
本文从如何加强管道裂缝检测方面着手,分析相关无损检测方法,希望检测技术得以不断成熟完善。现阶段,天然气工业得到迅猛发展,而对于天然气管道,明显存在铺设范围广,同时出现输送压力高方面特点。无损检测技术方面来说,属于高新技术范畴。尤其对于我国,技术研究仍然需要不断加强。只有这样,石油以及天然气,管道输送过程中,才能充分避免管道漏气等不良现象。
参考文献:
[1]徐盼,邱青原.天然气长输管道裂纹的无损检测方法[J].中国石油和化工标准与质量,2014,(10):14-14.
[2]王振东,孙志刚.天然气长输管道裂纹的无损检测方法[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(32):646-646.
[3]王晓亮.天然气长输管道裂纹的无损检测方法[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(16):6983-6984.
作者:王占君 单位:辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司