目前,一些发达国家的管道检测水平较高,基本形成了成熟的系列技术。如采用以微机网络系统为基础的SCADA技术对管道运行情况进行监控,对管道变形、壁厚,涂层及腐蚀情况进行详细的监测,其清管和检测为智能化新技术,可以以数据及图形方式再现管道的详尽情况,相对而言,国内管道检测技术的研究水平及应用水平都较低,处在起沙阶段,尚未制定统一的标准。

管道检测可分为管外检测和管内检测两大类,所谓管外检测是将检测设备放在管道外部检测并了解管道的缺陷情况。管道内检測则是把检测仪器置入管道内,使之随管道中流动介质移动或自行移动,以获取管道缺陷的信息。检测仪将管道的有关信息◣采集并存储起来,利用计算机将所记录到的管道信息进行处理分析,从而了解管道的状况。

对于架空或≡暴露在外边的管道,可以采用管道内或者外检测技术。但对于埋于地下或海底的管道多采用管道内检测,国际上主要采用管道智能检测进行埋地输油管道的在役检测。

目前,国内外对不锈〇钢管道进行无损检测的方法主要有:超声波、磁粉、涡流、漏磁以及CT射线等几种方法。

超声波探伤方法

超声波探伤的原理№是:将高频声波脉冲导入被检测的材料,当声波传输的过程中遇到缺陷时,一部分声波会被反射回,产生回波,系统可检测到这些回波,并进行放大处理,转换成数字信ξ号,呈现在屏幕上,从而获得被测材料的缺陷状况

不锈钢管道的检测中,一般将超声探头置于♀被检测管道的内部。当超声探头对管壁发出一个超声脉冲后,探头首先接受到由管壁的内表面反射回的脉冲,该脉冲与基准脉冲之间的间距是很容易测量的,然后,超声探头又会接收『到由管壁的外表面反射回的脉冲,这个脉冲与内表面的脉冲之间的间距反映了管壁的厚度。超声探头沿管壁的圆周方向进行旋转,不断∮的向管壁发射脉冲,管道径向的缺陷将被检测到。随着超声检测探头沿管道轴向前移,就完成了对整段管道的检测。超声波技术主要适用于壁厚测量,并且精度比较高,从原〓理上讲,超声波检测属于点接触式检测,检测效率低,同时出于需要耦合剂,实现快速检测比较←困难。近年来,为了适应快速检测的要求,人们在不断研究超声波的耦合技术,如空气耦合、电磁超声、激光超声和直接磁致伸缩耦合等技术。德国采用水淋超声耦合技术实现不锈钢管道壁厚和纵向裂纹的综合检测,它能满足从多个探伤面同时进行多种缺陷全面检测的需要,并能实现〒自动扫描、数字化控制和数据采集,从而提高了探伤的速度和超声波探伤的可靠性

荧@ 光磁粉探伤方法

荧光磁粉探伤是近年来广泛应用的探伤方法,应用∏领域比较广。磁粉受到漏磁场的吸引,沉积在表面缺陷上,当采用普通磁粉探伤时,由于不锈钢管道表〓面的氧化色与磁粉颜色反差低,观察时缺陷处磁痕不够清晰、磁痕易脱落而造成误检或漏检。采用荧光磁粉探伤则可解决上述问题:在铁磁性粉末外面包覆↘一层荧光物质,当荧光磁粉受到漏磁场作用沉积在缺陷上时,在紫外线灯光的∏照射下,荧光磁粉表层的荧光物质激发出黄绿色的荧光,显示出缺陷的形状和位置。荧光磁粉▲探伤灵敏度高,容易检测到微小裂纹,但检测结果受到人为因素的影响较大。磁粉探伤主要用于不锈钢管道焊缝等短范围内的探伤。近年来,人们逐渐将计↓算机成像技术引入磁粉探伤中,通过采用CCD摄像头将磁粉的图像拍摄下来,通过图像采集卡将其输入到计算机中,利用图形识别技术,将图像与缺陷对应起来々々,从而实现磁粉探伤的自动化。该技术的主要问题是设备结构复杂,对环境要求高,一般要有专用ξ 的暗室

涡流探伤方法

用一个高频振荡器供给激磁线圈卐产生激磁电流,并在被检测件中感应出涡状电流涡流又产生自己的磁场,涡流磁场的作用消弱◇激磁磁场的变化。由于涡流磁场中包含着管材状况等各种信息(如钢管材料中存在的各种缺陷),仪器通过检测线圈把涡流磁场信号检出,进行滤波、鉴相、放大等处理,并抑制非︼缺陷的各种噪声信号(如材料性能的差异、运动不平⌒稳等),以此来判别管材中缺陷的存在。涡流探伤有点探头式和穿过式两种基本方法,主要用于不锈钢管道表面∩缺陷的检测,如果要检测不锈钢管道内表面的缺陷,需要从不锈钢管道内部穿过,结构复杂。

常规涡流检测具有检测灵敏度高、不需★要耦合剂、易实现高速自动化等优点。但是对铁磁性管的检测来说,由于渗透深度受到严重限制,磁导率变化的严重影响难以∞消除。

然而,远场涡流检测受集肤效应及磁导率变化的影响较小,对管道的内外壁缺陷具有相同的检测灵敏度,受提离效应→的影响也小,从而弥补了常规涡流检测的局限性

远场涡流检测所用♀探头一般为内通过式探头,它由两个螺线管线圈组成:一个为激励线圈,另一个为检测线圈。与常规涡流检测Ψ不同之处在于检测线圈不是紧靠着激励线圈,而是在离激励线圈2-3倍管内径以外的“远场区”在↙远场区域,尽管激励线圈与检测线圈均在管内,但以非【直接耦合的能量占主要成分,在远场能量传递路径上的任何缺陷,无论内缺陷或外缺陷都能在远场区检测线圈中引起信号幅值和相位的变化,这就是远场涡流检测的依据。目前,国内¤外对远场涡流检测技术的研究日渐深入,但是实用的技术还不够成熟

漏磁探伤方法

漏磁探伤的基本原理是:通过外加强大的磁场对铁◣磁性材料进行磁化,当被磁化的铁磁材料存在缺陷时,即在材料表面形成漏☆磁场,检测线圈或霍尔元件检测到漏磁场并将其转化为电流或电压的大小,依此反映出缺陷的大小和位置。

由于涡流探伤方ω法只能检测构件表面和近表面缺陷,国外70年代中期开始研制漏磁探伤设备,以后推出了多种漏磁探伤仪,比较深入研∞究了漏磁场的分布及信号处理方法,主要结ω 论是:裂纹深度与信号峰峰值呈线性关系,在恒定磁场检测情况下,存在远场磁场。比◆较有名的厂家是德国的Forster公司和美国的Tuboscope公司漏磁检测法具有速度快、灵敏度高、穿透能力强、不受油水影响等特↑点,对管道内部缺陷的检测具有较好的灵敏度,成本低、操作简单,很适合用于检测铁磁性】不锈钢管道

ст成像法

CT成像法可以显示不锈钢管道内的剖面图像,对腐蚀和堵塞不但」一目了然,而且还可以定量的显示腐蚀后的壁厚和堵塞后的堵塞率,是一种较为理想的检测方法,但是∑ 普通的CT成像装置用大电流、高功率█的强 射线源,用几百个检测器组成阵列,在几百个方向上取投影数据,设备大而且笨重,无法到△现场应用。有的采用小而轻的弱 射线源,用少量检测器,采用特殊的CT重建算法,并用开剖分结构制作了适用现场①的不锈钢管道CT检测仪,成功的←应用于现场