长输天然气管道无损检测质量控制研究

张娅

摘 要：油气长输管线因自身具有低污染、低成本、高效率等优点，逐渐成为我国能源长距离运输的主要方式。伴随終端市场需求不断增长，在“全国一张网”目标指引下，为实现天然气管道资源共享，输气管道项目建设也逐步提速。管道焊接质量是保证长输天然气安全运输的重要前提，无损检测则是作为工程质量监督和控制最重要的检测方法，如何提高无损检测评定结果的可靠性和准确性，是管道工程项目无损检测管理的重点。

关键词：长输天然气;管道;无损检测;质量控制

目前，我国天然气大部分集中在北方地区，特别是西部地区，天然气含量非常丰富。为了更好地促进西部大开发，支持东部地区建设，西气东输管道得到了广泛应用，在很大程度上满足了东部地区的能源需求，但在管道运输方面存在一些问题，因此本文对天然气管道在线无损检测技术的应用进行了探讨和分析。

1无损检测技术概述

无损检测技术是一种在不损坏被检测对象使用性能及结构特征的前提下，借助声、光、电、磁等介质对被检测对象中是否存在结构缺陷或者材质不均匀等问题进行检测，并将缺陷的大小位置等信息进行判定显示的检测技术。无损检测技术的使用并不会对被检测对象造成任何结构上的损伤，同时也为结构缺陷的全面查找提供了一种全新的方式。除此之外，无损检测技术还可以应用于产品生产质量的监控工作中，能够有效防止因为产品生产质量不过关而引发的不利后果。目前，无损检测技术可以分为常规和非常规两类，其在诸多行业中都有着十分广泛的应用。

2天然气管道在线无损检测技术

2.1磁记忆检测技术

天然气管道应用中出现损坏的最主要因素就是集中机械应力，依靠磁记忆检测形式，可对管道内部及外部表面应力的分布情况进行实时检测，可实现早期对应力异常情况进行检验的效果。磁记忆检测应用过程中，可依靠地球磁场效应及铁磁材料工作负荷力的协同效用，将过度集中的磁畴组织及磁致伸缩等应力产生重新进行方向选择的作用，在工作荷载消失以后，磁状态的不可逆改变会被保存，其与最大应力存在密切联系，属于磁机械效应及弹性的双重作用效果。

2.2射线无损检测技术

射线无损检测方式是将电磁辐射能量和电磁波作为检测介质，在射线穿透被检测对象后，与被检测对象内部的材料介质发生相互作用，同时这种相互作用会因为物质性质之间的差异而表现不同，从而得到程度各异的感光，获取检测位置的管道缺陷影像，然后对影像进行有效分析，就可以得出该位置存在缺陷与否及缺陷的具体信息。该项技术可以应用于范围较小且相对复杂的缺陷检测中，其最终检测得到信息的可靠性也相对较高。该技术主要用于检测天然气管道的气焊、电弧焊等焊接工作的接头，其能够在局部厚度条件较差及气孔的缺陷检测中获得优秀的检测效果，最终得到的缺陷信息包含了缺陷数量、大小、位置等。但该技术在具体的应用过程中也存在着使用上限的限制，即射线管功率数值会影响检测结果，并且照相的角度会直接影响检测结果的可靠程度。另外，由于射线自身存在着一定程度的辐射，工作人员在使用过程中需要做出适当的防辐射处理。

2.3电磁超声检测技术

天然气管道在应用过程中，裂纹损伤情况时有发生，管道在焊接及制造的过程中，若是受到过大的外部压力或者不合理的技术影响，将会诱发裂缝问题的发生，若是实际操作中受到物理或者化学腐蚀作用影响，或者由于操作人员操作素养因素影响，也会导致裂缝问题的出现。为规避裂缝问题，可依靠电磁超声检测技术这一在线无损检测方式进行干预，这一检测技术被广泛应用于管道裂纹的无损检测之中，其属于电动力学形式的优化，其应用中，可在导电金属的表面缠绕激励线圈，待接通电源以后，电流生成，在线圈位置生成交变磁场，磁场会直接发挥作用于金属上，金属内部及表面会产生漩涡感应，一旦漩涡与金属恒定磁场产生反应，将会产生超声波，在该情况下，涡流运行频率会与之相同。采用超声波无损检测技术进行设备的配备，必不可少的条件专用接收装置、激励装置及电磁超声换能器。该检测技术应用中核心为电磁超换能技术，可依据管路实际情况，优化电磁超声检测技术的应用，以更好的检测管道磁性作用力。

2.4远场涡流无损检测技术

在天然气的铁磁性管道中会出现一种独有的远场涡流现象，这是一种可以穿透管壁的低频率涡流，以此为基础诞生的远场涡流无损检测技术，探测设施主要由和管道同轴的激励和检测螺线管线圈构成。一般情况下，当使用该设施进行检测时，检测线圈的位置通常位于距离激励线圈约两倍天然气管道内部直径及以上的远场区域内。和常规的涡流检测技术相比，远场涡流无损检测技术极大地克服了趋肤效应。而且与其他性质的无损检测技术相比，远场涡流无损检测技术能够全面检测天然气管壁外表面上存在的缺陷，并且外界因素对其检测工作的影响程度较低。但是需要注意的是，该项无损检测技术信号较为微弱，检测速度和效率相对较低，这也正是该项技术发展速度缓慢的主要原因。当前国外的企业已经制造出该项无损检测技术的产品并投入使用，如Russell公司制造出的SeeSnake远场涡流无损检测设施，其对天然气管道的缺陷检测精度达到了5%。

2.5漏磁检测技术

漏磁检测技术应用过程中，可依靠永磁铁，进行强磁场的建立，并依靠中间介质，将其向铁管道之中导入，其可在铁管道壁管的周围形成磁场回路，以实现饱和磁场状态，在该状况下，若是管道壁管发生缺陷问题，以破损问题为例，此时磁场会通过管道流出，产生漏磁情况，依靠漏磁探测检测技术开展探测，可尽早发现问题。这一漏磁检测技术应用可靠性较高，准确性较强，在国际上被广泛认可，在国内也被广泛应用。漏磁检测技术虽然在应用过程中存在一定问题，以其应用中对天然气管道的磁漏作用尤为显著，在该情况下，无法对轴向漏磁状况开展准确检测。

3工程建设无损检测管理建议

3.1加强事前及事中控制

项目开工前，要加强对检测组工艺设置、资源投入和人员能力的控制，严格检查无损检测单位拟投入的人员的资质和能力，避免现场检测人员能力不足。在项目实施过程中，加强现场监督管理，做好现场有效控制的实施，确保工程检测质量持续控制。

3.2加强无损检测技术交底管理

无损检测技术交底要层层进行，确保各检测监督单位对检测中的关键环节有明确的了解。项目开工前，安排重新评价单位进行技术交底，明确试验的技术要求和重点，对试验过程中有争议的条款提出明确要求，避免评价过程中各方理解不一致。检测单位技术负责人应集中设计文件无损检测科内容，组织本单位相关人员的培训和考核，确保检测人员的能力水平。监理单位要深入研究和了解设计文件中涉及的无损检测章节和标准的内容，严格监督检查检测单位日常管理的执行情况。

3.3加强无损检测人员管理

除了基本的测试技术外，结合焊接工艺规范，补充焊接基本知识，提高考核人员的识别能力。在项目中，加强再评价单位与测试单元的技术讨论，提高评价人员的能力水平。加强无损检测现场作业人员、资料初评和再评价人员、项目质量监督管理人员安全责任的学习培训，增强无损检测数据评审人员的安全质量责任意识。

4结论

将在线无损检测技术在天然气管道中应用，可有效规避天然气管道损坏问题，保障天然气输送的正常化，通过在线无损检测技术，不断提升油气产业经济效益，满足我国节能环保发展需求，促进油气产业稳定发展。

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