分析天然气管道在线无损检测技术

【摘要】我国石油产业的发展在整个国民经济中占有很重要的位置，关系着未来的国计民生，在工业生产中是国家经济运行的强大动力之一。在我国天然气的分布主要集中在北方，特别是西部地区，为了支持东部的发展过去几年也实行了西气东输的策略，一定程度上缓解了东部的能源压力。天然气作为主要的，使用量最为广泛的能源，那么在进行管道输出的过程中也难免存在一些问题。文章就天然气管道目前现状、检测项目以及应用的无损检测技术进行分析，最后展望了未来的无损检测技术的发展前景，希望对我国石油产业的发展提供些有价值的参考建议。

【关键词】天然气管道；无损检测技术；发展趋势

一、检测项目

1.资料审查

天然气管道的安装首先要进行管线的检测，就是对管线的相关资料进行审查和检测，比如管道的设计图纸、管道的平面以及横断面剖析图和具体布置方案；管线的质量合格明细数据以及质量保证资格证明，这就包括管线各个部件的合格证书。同时还要进行相关施工单位的详细资料的审核，包括施工方案，施工技术流程和组织设计等。总而言之，事前对管道相关的各方面的资料的审核是进行安装管道的第一步也是最基础和基本的步骤，只有做好铺垫才能保证作业的正常运行。

2.地面装置检查

进行地面装置的检测，应该先要对管道附件进行检测，管道附件一般就包括阀门井、管道标志桩、架空管道、法兰和弯头等一些外部硬件的检测和检查。其次就要进行穿越管道的检查，主要是对管道在位移、悬空或者受到水流冲刷等特殊情况下进行质量检测，并针对可能出现的不良情况采取一定应对措施。最后就是对管道进行跨越时对其外部状况和管道结构配件等存在的损毁情况的检测，及早发现问题进行及时处理。

二、天然气管道在线无损检测技术

1.漏磁检测技术

漏磁检测技术的使用原理就是通过利用永磁铁产生的强磁场，然后再通过一定的中间介质将这种磁力导入铁管道，是铁管道的壁管四周产生一个磁场回路，并且保证磁场是达到饱和状态。在这种情况下，当管道的壁管出现问题时，比如破损等，那么磁力就会相应的部分流出管道，也就是出现漏磁的现象，然后再利用漏磁探测的技术进行探测，就可以很快找到问题的所在。这种漏磁检测技术所得的数据一般来说很可靠，而且也比较准确，在国际上被认为是最可靠的管道检测技术方法之一，同时在国内目前使用也很是广泛。即使这样，漏磁检测技术任然存在一些缺陷，最明显的就是利用磁场效应最终会导致管道被永久磁化，同时，漏磁检测器并不能完全检测轴向的漏磁状况。

2.远场涡流检测技术

远场涡流是发生在铁磁性管道中的独特现象，是一种能穿透管壁的低频涡流，其检测探头主要由两个与管道同轴的螺线管线圈组成，其中一个为激励线圈，另一个是检测线圈。检测线圈通常在距激励线圈大约管道内径2倍及以上的远场区。远场涡流检测技术克服了常规涡流检测技术的趋肤效应，与其它检测技术相比可以检测管壁外表面缺陷，且很少受提离和偏心等外界影响。但RFEC检测信号微弱，检测速度慢，整体检测效率很低。

3.电磁超声检测技术

天然气管道在一定程度上都会出现相应的裂纹，这主要是管道在进行制造和焊接的时候，外部压力或者技术使用不当造成的，而且在实际的操作过程中管道也会因为比如应力或者化学腐蚀和物理腐蚀、人为操作失误等因素引起相应的裂纹的产生。为了降低这种情况的发生，电磁超声应用而生。电磁超声检测技术就是专门针对这种情况进行管道裂纹的检测，这项技术就是现代电动力学的方法的变种改良，具体使用方法就是将激励线圈缠绕在导电的金属表面上，等到通电之后，线圈上会产生一定的电流并形成一个交变磁场，同时磁场会作用于金属，相应的金属表面和内部就可以感应出涡流，当这股涡流和其他附加的构件上的恒定磁场在相互作用的时候，强大的磁场电流就会产生和涡流运行频率相同的超声波。那么在接受超声波的时候正好和刚才的方法相反。使用这项技术时配备的设备主要是电磁超声换能器、激励装置和专门的接受装置。电磁超换能技术是整个电磁超声检测技术的核心。电磁超声检测技术可以根据实际需要灵活布置，可以对铁管道的磁性力和辞职拉伸、洛仑兹力进行很好的检测。

4.磁记忆检测技术

机械应力集中是天然气管道破环的一个主要原因，磁记忆检测方法可以检测管道内外表面和内部的应力分布，已达到早期诊断的结果。磁记忆检测的原理是铁磁材料受工作载荷和地球磁场的共同作用，在应力集中区域内会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，而且这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后不仅会保留，还与最大作用应力有关系，实际上是磁弹性和磁机械效应共同作用的结果。

三、未来无损检测技术的发展方向

智能NDT和信息化NDT的一个直接结果是让探伤（无损检测）“变得更加简单”。仪器生产厂家必须要有精品意识，有条件的话，需要努力在高端产品和高附加值产品中占据重要位置。国外的一些主要仪器生产厂家经过兼并、重组已出现一些具有高度竞争力的品牌效应。困扰我国无损检测仪器市场的一个主要问题仍然是小而分散，重复产品居多，加上在研、发方面的投入不足，在高端市场、高附加值产品和技术方面（成像检测设备、大型自动化检测设备），国外产品仍具有十分明显的优势。未来对新能源的需求会更加迫切。在大力发展水力发电的同时，需要发展风力发电和核电工业。因此，在风力发电汽轮机叶片、变速箱、转子轮毂和电气设备的无损检测和监测方面将面临挑战。太阳能电池具有非常大的发展潜力，目前即应当重视对PV材料的NDT，这可能需要研究微米级材料的检测技术。

四、结论

就目前情况来说，我国的天然气无损检测技术在这几年的发展中也取得了一定的成果，并且在实际操作中对各种技术存在的问题进行了相应的改良和改革。不管怎么样，无损检测技术在天然气管道方面的应用很大程度上推动力我国石油产业的正常运行，为我国天然气的输送提供了良好的质量保证技术平台。同时我们应该坚持绿色环保的理念，在现有的技术上不断地进行突破，并结合现代网络信息技术，寻求出更适合于我国国情发展和具有我国石油产业发展特色的道路。在追求技术突破的同时达到智能化和数字化，既提高了我国天然气产业发展的效率，同时也极大地为我国的经济增长创造了更多的价值。

参考文献

[1]耿江波.国际天然气市场及中国液化天然气供应安全策略研究[D].中国科学技术大学，2014（04）

[2]林楠.压力管道无损检测技术在锅炉检测中的应用[J].科技与创新，2014（02）

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