我国长输管道内外检测技术应用及发展

岳超 沈南辰 任治国 吕童童

摘要：针对油气长输管道，本文简单了介绍其腐蚀环境，在管道内外检测方面，分析一些经常使用的技术以及方法，其中包括PCM方法、CIPS方法、漏磁通检测技术、超声波检测方法，然后基于检测技术，探讨其将来的发展方向，旨在能为有关人士提供借鉴。

关键词：油气管道;检测技术;腐蚀环境;阴极保护

引言

伴随国内经济的显著增长，在石油消费以及生产方面我国已属于主要的国家，当进行油气长距离输送时，常常会通过管道输送，主要由于其有着显著优势，效率相对理想，同时损耗不多。现如今的输送管道，呈现出增加的趋势。一些管道使用年限为数十年，一些甚至达到百年，使用环境一般为地下或者海底，常常会被诸多因素所影响，如介质腐蚀，从而缩短管道寿命，有的时候还会出现恶劣事故，造成较大的经济损失。对管道开展检测，可以短时间内找到存在的问题，科学合理地修复可以防止事故的出现，所以提升检测技术水平，对确保管道的安全与稳定，对强化管道的使用效果，都存在着较大的意义。

1.长输管道检测技术

管道在运行过程中一般会被以下两种环境所腐蚀，也就是内外环境，前者指硫化氢、水致使的腐蚀，它们都为运输介质，源于石油以及天然气，当然，也有因为管道内应力而导致的腐蚀[1]。通过对管道进行清理，将所存在的污物有效去除，或添加适量的缓蚀剂，采取这些措施，可以实现对内腐蚀的减缓。对于外腐蚀来讲，通常由于涂层被损、土壤腐蚀等引起，在对其进行检测时，既可以检查涂层，也可以检查腐蚀系统。一般情况下，可以将管道检测分成两种，也就是内、外检测。

2.管道外检测技术

2.1检测主要内容

涂层为避免腐蚀的有力屏障，可以实现管道同土壤的隔开，防止和腐蚀性介质进行接触，当进行阴极保护时，也可以发挥绝缘效果。在土壤之间，存在着气体、水与盐类物质等，这样就拥有电解质条件，所形成的腐蚀一般是电化学腐蚀。在对此进行控制时，通常会采取组合的方式，也就是将涂层以及阴极保护进行组合，前者发挥主要效果，后者起到补充作用。当进行涂层检测时，一般是明确涂层缺陷处与严重情况，针对缺陷点，需要充分测试它的腐蚀活性，当然也包含保护有效性，据此判断管道有没有出现腐蚀。对于管道的防腐，阴极保护为第二防线，通常情况下，它就是保护管道金属。当对其有效性进行测试时，常常会检测对地电位，判断有没有符合防腐要求。若管道处在线路环境，可能会出现电流致使的腐蚀，引起管道穿孔情况，这在很大程度上会影响到管道运行。对此，应当开展干扰测试，明确干扰面积、种类与影响情况，给出行之有效的防干扰举措。处在影响区域内的管道，即便实施了措施，也应当定期进行检测，有效测试效果。致使管道失效的因素较多，尤其是腐蚀，针对两级保护，若均存在有效性，则不会出现腐蝕，若涂层有着老化的情况，或应力开裂形成失效，则会促使管道金属处于裸露状态，这个时候对于保护效果，若不能满足防腐要求，则可能会出现管道腐蚀情况。此外，当涂层剥落时，即便未裸露金属，也会形成腐蚀，主要由于涂层剥落，保护常常会失去效果。关于腐蚀缺陷的检测，通常实施管道挖开手段，明确腐蚀出现处与种类。

2.2常用的方法

（1）PCM方法。通过对该项技术的使用，能够很好检测涂层漏电现象，其引入现代化PCM仪器，在有效检测间距的基础上，可以获取电流，然后是测定电流分布，由此能够很好描绘管道形貌，可以精准、短时间内定位信号衰减处，在此之后，经过A字架来检验电位梯度，如此针对涂层破损位置，可以达到定位的目的。此技术有着较大的适用范围，比如对钢管涂层开展质检，有效定位涂层破损位置，合理评估涂层老化现象，甚至还能够测试保护效果[2]。（2）CIPS方法。该方法是针对阴极保护，对其电位与点位进行检测，对保护效果、干扰腐蚀现象进行评定，也可以体现防腐涂层现象。不过，它有着局限性，需要具备丰富的操作经验，可能被外界因素所影响，精准率相对低。

3.管道内检测技术

对于内检测来讲，一般指借助检测技术以及设备，明确管道腐蚀现象、焊接不足、出现的裂纹等，通过开展内检测，旨在掌握表面质量情况，给出行之有效的运行以及维护对策。在进行内检测时，一般会使用到MFL技术以及超声波检测。（1）MFL技术。以全部内检测方式来分析，它有着较为悠久的发展历史，能够有效测定由于腐蚀而形成的缺陷。此技术的优势有：在检测环境方面所提出的要求不高，适用性较好，无论是输油还是输气管道，都能够达到检测目标，甚至对于涂层腐蚀现象，也可以开展评定。对于漏磁通量来讲，它为低噪音过程，因此即便不对数据进行放大处理，同别的数据进行对比，异常数据也显得相当突出，易于进行使用。不过当应用该项技术时，应当借助管壁形成磁场，所以它的厚度同测试准确度息息相关，伴随厚度变大，准确度随之下降。当管壁厚度不超过12毫米时，可应用该方法来进行检测。（2）超声波检测方法。它为无损检测技术，通过对灵敏仪器的使用，进一步来接收信号，再对其实行相应处理，针对声发射源，基于对其特征参数的研究，能够判断管道缺陷点、种类与发展情况。该项技术已相当成熟，然而因为通过逐点扫描手段来开展检测，让其在管道检测方面有着较大的难度，在这样的背景之下，使得超声导波得以形成，由于其特点，经过激励位置，对于所获取的回波信号，能够体现管道信息，换句话来讲，此处激励所形成的导波，能够实现远距离传输。借助超声导波，能够有效检测管道信息，即对于内外缺陷，都可以达到检测的目的。由于它可以短时间内、准确地定位缺陷，所以得到了检测单位的青睐。

4.发展趋势简析

（1）在管道检测方面，超声波检测是行之有效的手段，一般情况下，关于管道焊缝，往往借助胶片照相，在此基础上开展探伤检验。此方式会耗用很多的资源，检测所需的时间较久，需要耗用较多的胶片，对于管道施工来讲，它通常处于野外环境，条件相对恶劣，这样无论是拍片还是洗片，都不易进行实施以及管理。通过X射线数字化，能够实现对照相探伤的替代，不过也存在着局限性，检出率较低，而通过超声波检测，能够很好弥补此不足，在裂纹检出方面，同射线方式进行对比，它有着较好的灵敏程度[3]。（2）在长输管道检测方面，内检测会成为核心内容，在管道运输上，伴随相关企业安全意识的显著提升，进行周期性检测以及维护，会是一个必然的方向。（3）为确保管道稳定运行，应当定期进行检测，对此，应当开发组合式检测装置，及功能更为健全的装置，以便能够很好适应复杂化环境条件。（4）研发可以借助三维图像，充分体现管道缺陷的检测装置，更好研究有关的尺寸参数。（5）对于探头以及传感器，切实提升二者的检测质量，开发准确度更高的自动化检测器。（6）强化对检测器以及检测方法的探索。（7）针对检测步骤以及分析方式，开展规范化处理，制定相关的行业标准，产生集中的评定标准。

结论：总而言之，现如今在石油消费方面，有了更大的需求，针对油气长输管道，政府也强化了安全监督管理。及时找到且修复管道缺陷，确保管道正常运行是相当关键的。在对管道完整程度进行评定时，内外检测为不可缺少的前提，对于管道运行的稳定，它为核心的环节。就相关检测单位而言，需要充分结合管道实况，实施联合检测，提高检测结果的准确性、有效性与合理性，为更好开展管道检测以及维护，提供强有力的依据。

参考文献：

[1]李洋.基于内外检测数据的输气管道完整性评价技术研究[D].西安石油大学，2021.

[2]王鹏聪.我国长输管道内外检测技术应用研究现状[J].化工技术与开发，2021，49（11）：46-49+62.

[3]魏书义.国内油气长输管道检测技术发展探析[J].硅谷，2020，6（06）：99+56.