无损探伤 输油无漏

文／岑纪卫

基于电磁方法的输油管线无损检测，保障加油站内输油管线的安全运作。

加油站内输油管线的检测，是对预防重大事故、保证生产效益的重要保障。本文通过对加油站内的输油管线材料的分析研究，基于电磁方法对加油站内输油管线的在线检测并探索了数值方法，并结合当下持续创效，就油站管线无损检测对生产经营的影响进行分析。

传统无损检测需求及开支

目前，浙江石油全省共有营业网点2000余座，形成了遍布全省的销售网络和服务体系。近两年，浙江石油站点先后进行了形象、硬件改造，以适应新的市场竞争态势。

近一半以上网点初次建成于2000年之前，至今已有20余年的历史了，故对其现有铺设管道的无损检测势在必行。这不仅仅是油站日常运营中安全、环保的要求，更是浙江石油作为央企的社会责任与担当。油罐、管线均铺设于地下，若要无损检测则必须停业、开挖。倘若以工程周期七天计算，则损失的营业额将会达到惊人的112万元/站。同时，七天的检测周期还会产生约一万元的劳务费用（力工12名，工作5天。技术人员4名，工作两天）。较长的检测周期，与企业当前攻坚创效的形势背道而驰。

油站所有管线均埋于地下，且场地均进行了水泥硬化，若进行传统无损检测则需要暴露管线。而投营油站的油罐区、加油场地均属于0级防火区，若需要破除地面则涉及动土、特技动火作业，需要部门主管及会签单位每8小时签发作业票，操作比较繁琐且人力物力耗费巨大。同时，一旦开始破土，为保证安全，则势必油站需要停业。所以，进行传统无损检测是不可能的，完全不具备操作性。实际情况下，只能采用损益分析来判断管线是否有泄漏。

◇图1 电磁探头。从左到右依次为电磁探头的原型，电磁探头的左视图以及电磁探头的正视图。

电磁在线检测技术

为探索在加油站实现对管线的非接触式无损探伤，拟在实验环境对钢材料裂纹进行探测。本实验电磁探头采用的是一个激励一个接收型的线圈组合（图1）。该探头使用两个独立的铁氧体棒作为主体。为了放大感应电流，激励线圈的匝数远远小于接收线圈的匝数。事实上，激励圈的匝数通常比励磁线圈的匝数翻一番或三倍。当连接到数据采集系统时，激励线圈中将有一个激励电流。因此，由裂纹产生的不同磁场会产生。该系统主要通过测量线圈之间互阻抗的变化,来分析被测材料的微结构以及裂纹的存在等。

在实验中，线圈将所得数据传回电脑，通过信号处理，最终将被测样品的横截面图成像显示。线圈激励信号是50k赫兹的交流信号。

当钢材中有裂纹时，因为裂纹和母材的电磁特性也差很大，很容易看到裂纹的存在。在该实验中，将金属环放置在金属样品X70钢样品的中间，作为裂纹。环的直径约为5mm，因为它非常小，所以高度可忽略（图2）。图3为扫描结果，左图为实部数据成像图，右图为虚部数据成像图。虚部图和实部图都能清晰看到铁环的存在。因此基于该电磁方法，可以有效的完成对钢产品的无损检测。

无损在线检测应用前景

在保证加油站正常营业的基础上，错峰进行无损在线检测，能够减少油站停业带来的损失。同时，由于无损在线检测无须破坏原有地面，暴露地下管线，所以极大缩短了整个检测周期所需的时间，减少了工程的工作量，减少了劳务薪资的支出。

这样较快的检测周期，能够帮助企业以较小的代价掌握输油管线的使用状况，以便及时维修或者更换，最大程度地规避了由于管线破漏、拉断造成环境污染而带来的环保风险，并能最大限度发挥现有网点的使用寿命，降低油站整体改造翻新所投入的费用。

该系统通过获取金属和探头之间的感应电压，来对金属或高分子复合结构进行成像。通过扫描X70钢样品，可以得到钢产品的横截面图，由于电磁特性的不同能清晰看到焊缝的痕迹。通过模拟金属环作为裂纹，表明该系统可以检测出来大的金属裂纹。

综上所述，基于电磁方法对加油站内输油管线的无损检测是有效而且实时的。该检测手段对于保障加油站内输油管线的安全运作以及保障经济效益，均有很大的优势。通过该系统的运用，单站可节省近5000元的劳务费开支，减少营业损失每座加油站近110万元。

无损检测符合当下持续创效的要求，切实降低了企业开支，变相为企业带来了效益。

◇图2 铁环置于X70钢上方用于模拟裂纹。

◇图3 裂纹检测横截面成像。左图为实部数据；右图为虚部数据。