現代腐蝕領域的研究進步使得我們能夠通過選擇適當的材料、調整操作參數、控制腐蝕發生的周圍環境以及采用正確的無損檢測技術等方法對腐蝕進行有效的檢測及控制。

    
    管道上的突起物，如噴嘴區域，極易發生保溫層下腐蝕

    在石油化工領域內，對于固定設備的損壞，人們能夠列出超過50種不同的可能損傷機理。但是，如果你仔細檢查設備的故障歷史，就會發現超過60%的工藝管道的失效都是由于三種腐蝕機理造成的：

    保溫層下腐蝕，Corrosion under insulation，CUI；

    支撐層下腐蝕，Corrosion under support，CUS；

    應力腐蝕開裂，Stress corrosion cracking，SCC。

    現代無損檢測技術已經能夠在不需要去除保溫層的前提下對管道的保溫層下腐蝕進行有效的檢測。此外，先進的無損檢測技術還能夠與傳統技術結合使用，形成低成本的管道腐蝕綜合檢測技術。其中常用的幾類無損檢測技術包括紅外熱成像技術、超聲導波技術、脈沖渦流技術、射線照相技術以及計算機X射線照相技術。在這些方法中，射線照相技術和超聲導波技術被API 581標準列為傳統方法（去除保溫層進行檢測）的可替代選擇。

    
    利用紅外成像技術檢測出潮濕的保溫層

    紅外熱成像技術

    紅外熱成像技術能夠有效檢測出管道線路中潮濕的保溫層，相比于傳統的濕度測試儀器，紅外熱成像儀檢測更加靈敏、檢測速度更快。此外，利用紅外熱成像技術能夠在管道遠處進行掃描檢測，這樣極大地避免了搭建腳手架工程所耗費的時間。

    紅外熱成像檢測技術一般用于傳統方法難以檢測到的保溫管道；通常情況下，潮濕的保溫層相比于干燥的保溫層維持熱量的時間更久，因此，在日落后的兩到三小時內，潮濕的保溫層區域將比干燥的保溫層區域更加的“熱”，這也即是紅外熱成像技術的基本原理。當利用這種技術檢測潮濕的保溫層時應當考慮到以下幾個方面：

    利用這種技術鑒別潮濕保溫層的最適宜時間為日落后的兩小時；尤其是晴天的傍晚，被視為最佳的檢測時間。

    潮濕保溫層以及干燥保溫層之間的溫度差異并不十分明顯，因此最好使用較小的溫度跨度以提高檢測靈敏度。

    遠距離超聲檢測技術（LRUT）

    對于一些較難檢測的管道，遠距離超聲檢測技術利用導波對管道進行掃描能夠輕松的進行檢測。超聲波在管道內遇到不連續處，例如環形焊縫、管路分支以及管道壁厚減少區域（意味著可能發生了腐蝕現象）等會被反射回來；這些反射波能夠利用計算機及相關設備檢測出來并進行分析。

    
    用于深埋涂層管道和保溫管道檢測的遠距離超聲檢測裝置

    遠距離超聲檢測技術一般情況下（管道是直的）能夠掃描60-120米的長度；如果管道線路屬于保溫管道，可檢測的長度會有所減小，這主要是因為超聲波被保溫層吸收更加明顯；支撐位置、連接處以及彎曲管道則會進一步降低可檢測的長度。但即使如此，遠距離超聲檢測技術仍然被認為是檢測工藝管道內保溫層下腐蝕最有效的方法之一，尤其是在難以去除保溫層的情況下，該方法越發顯得高效。

    導波的傳播速率與傳播介質的厚度和導波的頻率有關，而保溫層下腐蝕現象則會導致傳播介質（管道壁）厚度發生改變；除了散射和反射現象，管壁厚度的變化還會導致入射波的模式發生轉換，因此，反射波不僅包含了原始入射波模式，還包含了模式發生轉換后的入射波模式；通過在反射信號中對這些模式發生轉換的聲波進行檢測能夠有效的判斷出保溫管道內的不連續處，例如發生了保溫層下腐蝕現象的區域。

    與紅外熱成像技術相比，對于遠距離超聲檢測結果的理解更加困難，有時甚至需要相關專家進行解讀。但是，對于一些利用    其他檢測技術難以檢測的區域，這種方法是十分有效且檢測結果是十分可靠的，例如保溫管道中穿過涵洞的部分以及位于公路交叉口的地下管道等。

    射線照相技術

    射線照相技術已經被證明能夠有效檢測出小口徑管道內部的壁厚變薄情況。假如輻射源到膠片的距離（source-to-film distance，SFD）足夠大，能夠覆蓋整個管道直徑，該方法還可以用于檢測管道設備的保溫層下腐蝕現象。但是，當管道直徑超過8英尺并且管道之間的間隙較小時，利用該方法檢測可能會有些困難。射線照相法的裝置示意圖如下圖所示。

射線照相法裝置示意圖

    對于大口徑管道，可以通過每次只對部分管道進行檢測，相應的，為了覆蓋整個大口徑管道，通常需要多次輻射檢測；這樣一來將會耗費更多的時間。因此說，該檢測技術更加適用于對小直徑管道進行檢測。

    
    對保溫管道進行全直徑掃描的射線圖像

    從上圖可以發現，材料的腐蝕現象能夠很清晰地被檢測出來；根據檢測結果將相應的保溫層去除掉，觀察到了保溫層下腐蝕現象，證明了該檢測方法的準確性。

    計算機X射線照相技術

    計算機X射線照相技術（CR）與常規射線照相技術所使用的設備裝置類似，除了采用成像板代替膠片以形成檢測圖像。CR技術與上述提及的射線照相技術由于具有射線輻射，都存在一些固有的安全隱患問題，但是有文件記錄這種方法在一些石化煉油廠里取得了成功的應用，尤其是在印度等國家。

    利用CR技術獲得的圖像可以輕松的存儲與分享，此外，該方法由于能夠快速的識別管道中的不連續處（如缺陷等），從而極大的提升了檢測效率。下圖為利用CR技術檢測腐蝕現象的案例。

    
    計算機X射線照相技術得到的圖像中清晰顯示出腐蝕位置

    上圖清晰顯示出該保溫管道的腐蝕位置位于該管道的彎頭處；利用相關軟件能夠計算出管道壁厚減薄率。在進行測量之前，該軟件應參照標準物進行校正，例如參照已知尺寸的鋼珠或管道等。

    對于保溫管道中的保溫層下腐蝕，CR技術是一種有效的檢測手段，除了不需要剝除保溫層這一優點外，該方法的另一優勢在于檢測數據易于儲存以及分享，有利于未來進行比較或者審核。

    脈沖渦流檢測技術

    脈沖渦流檢測技術（PEC）屬于電磁檢測范圍，具有無接觸式檢測和表面無需清理等優點；相對超聲和紅外熱成像技術，脈沖渦流檢測不需要任何耦合介質；與射線檢測技術相比，該方法不需要放射源，不會造成環境污染以及帶來安全隱患。

    脈沖渦流檢測裝置中的檢測探針上包含一個發射器和一個接收器；發射器本質上就是一個線圈，主要用來在導體中產生渦流（在我們研究的領域中，導體就是指金屬管道）。探針被置于保溫層上，通過在發射器線圈內通入電流來創建一個磁場，磁場會將保溫管道進行磁化并在管道內形成循環渦流。當管道內存在異常現象時，脈沖被切斷，渦流的強度發生降低并導致磁場強度下降；渦流強度下降的速率能夠由PEC接收器進行監測，并用于進行計算管道壁厚。渦流的衰變與管道壁厚成正比例關系，腐蝕情況則是根據壁厚減少百分比計算得出。

    與射線照相檢測技術相比，脈沖渦流檢測技術的檢測靈敏度相對較低；利用該方法能夠檢測出的最小缺陷直徑為保溫層厚度的50%左右，即30-120mm。換句話說，該方法比較適合用于檢測一般管道的管壁減薄現象，卻不適宜檢測孤立的點蝕缺陷。因此，脈沖渦流檢測技術更加適合對碳鋼保溫管道進行檢測，因為這種工藝管道的腐蝕面積一般都較大。

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責任編輯：王元

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