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油氣管道腐蝕內(nèi)外檢測(cè)技術(shù)綜述

2021-08-11 13:48:55 作者：中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng) 來(lái)源：中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng) 分享至：

油氣管道在服役時(shí)受到內(nèi)、外不同環(huán)境的影響會(huì)發(fā)生腐蝕。腐蝕貫穿鋼質(zhì)管道全生命周期，是導(dǎo)致油氣管道失效事故的主要誘因之一。定期對(duì)管道開(kāi)展腐蝕檢測(cè)，及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)腐蝕缺陷，并采取相應(yīng)的控制、維修、更換措施，可有效降低腐蝕事故發(fā)生概率。

根據(jù)管道檢測(cè)實(shí)施部位的不同，可將管道檢測(cè)技術(shù)分為外檢測(cè)技術(shù)和內(nèi)檢測(cè)技術(shù)。

管道外檢測(cè)技術(shù)

外腐蝕檢測(cè)技術(shù)其實(shí)主要是檢測(cè)陰極保護(hù)。防腐層的損壞程度則是靠該檢測(cè)方法獲得的參數(shù)來(lái)判斷，也可以此推斷管道受腐蝕的情況。主要有以下幾種技術(shù)：

一、防腐層完整性檢測(cè)技術(shù)

管道防腐層

① 多頻管中電流測(cè)繪技術(shù)（PCM）

多頻管中電流測(cè)繪技術(shù)是在非開(kāi)挖狀況下，對(duì)埋地管道外防腐層的狀況進(jìn)行評(píng)估和破損點(diǎn)的定位。利用電流梯度衰減法（多頻管中電流法）來(lái)達(dá)到評(píng)價(jià)和破損點(diǎn)定位的目的。

代表產(chǎn)品：英國(guó)雷迪公司的 RD-PCM 測(cè)量設(shè)備。

PCM設(shè)備

②DCVG法

直流電位梯度法（DCVG）的原理是將直流電流加載于管道，將經(jīng)外環(huán)境和防腐層流過(guò)的電流產(chǎn)生的電位梯度進(jìn)行繪制，當(dāng)有破損點(diǎn)存在時(shí)，電流損失與電位梯度正相關(guān)。

DCVG 檢測(cè)原理

③皮爾遜檢測(cè)技術(shù)（Pearson）

Pearson技術(shù)屬于交流電流范疇，能對(duì)防腐層缺陷位置可以進(jìn)行精確定位，并對(duì)防腐層缺陷位置的形狀和面積進(jìn)行確定，從而方便后續(xù)的修復(fù)。

皮爾遜檢測(cè)

二、陰極保護(hù)有效性檢測(cè)技術(shù)

① 標(biāo)準(zhǔn)管-地電位測(cè)試技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)管-地電位測(cè)試技術(shù)因無(wú)法精確定位管道缺陷位置，也無(wú)法測(cè)算缺陷尺寸，所以只能進(jìn)行輔助評(píng)價(jià)。

② 密間隔電位測(cè)試技術(shù)（CIPS）

CIPS技術(shù)是一種地面檢測(cè)技術(shù)，主要是對(duì)管道對(duì)地電位與距離關(guān)系進(jìn)行測(cè)試與繪制。

CIPS檢測(cè)技術(shù)

代表產(chǎn)品：加拿大CATH-TECH 公司的 CIPS 測(cè)量設(shè)備

優(yōu)點(diǎn)：對(duì)防腐層的狀況進(jìn)行較為系統(tǒng)的評(píng)估

缺點(diǎn)：是對(duì)管道所處地理環(huán)境要求高，需要地處平坦開(kāi)闊，而且檢測(cè)速度慢，易受雜散電流和第三方活動(dòng)干擾。該法實(shí)際上僅僅是“加強(qiáng)型”的管-地電位測(cè)試技術(shù)，因此最好應(yīng)聯(lián)合其他檢測(cè)技術(shù)使用。

三、交直流干擾檢測(cè)技術(shù)

① 電位連續(xù)測(cè)試法

對(duì)管道的對(duì)地直流電位或者交流電位進(jìn)行一段時(shí)間內(nèi)的連續(xù)測(cè)量，并進(jìn)行干擾情況估算。

② 電流密度測(cè)試法

電流密度測(cè)試法主要是評(píng)價(jià)管道交流腐蝕情況的手段，也就是管道交流腐蝕嚴(yán)重程度決定于電流密度的大小。

四、管道腐蝕缺陷檢測(cè)技術(shù)

①開(kāi)挖檢測(cè)法

開(kāi)挖檢測(cè)法就是將管段挖開(kāi)后進(jìn)行檢測(cè)，開(kāi)挖后可以對(duì)管體具體的腐蝕情況進(jìn)行直觀觀察。根據(jù)直觀觀察情況再采用超聲、相控陣超聲、磁粉和導(dǎo)波等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中的一種或多種對(duì)管道腐蝕缺陷情況進(jìn)行測(cè)量。

②非開(kāi)挖檢測(cè)法

對(duì)在役管道一般要采用非開(kāi)挖檢測(cè)技術(shù)，即直接在地表檢測(cè)管道外部管體缺陷的技術(shù)。

近年來(lái)這類檢測(cè)工具主要有以下三種：

磁力層析X射線攝影技術(shù)（MTM）

2019 年，中國(guó)石油管道公司嘗試采用 MTM 技術(shù)定位管道環(huán)焊縫，結(jié)果表明定位準(zhǔn)確率只有 50％

瞬變電磁檢測(cè)技術(shù)（TEM）

瞬變電磁檢測(cè)設(shè)備

NoPig技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：可通過(guò)電磁波穿透地面對(duì)金屬管體進(jìn)行體面檢測(cè)，不用復(fù)雜的開(kāi)挖工序、不用停止管道運(yùn)輸、不去破壞管道外防腐層等情況下進(jìn)行管體外腐蝕缺陷檢測(cè)，

缺點(diǎn)：精度低，易受外界電磁環(huán)境影響，檢出率不高，只能給出缺陷的相對(duì)嚴(yán)重程度，無(wú)法精確測(cè)量管壁或缺陷尺寸，且由于管道所處地理位置、地質(zhì)情況較為復(fù)雜多變，采集的數(shù)據(jù)的可靠性失真，還需要經(jīng)過(guò)多次的測(cè)試和結(jié)果分析。

管道內(nèi)部檢測(cè)技術(shù)

管道內(nèi)部檢測(cè)主要是指利用管道輸送介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)器材在輸送管道內(nèi)運(yùn)行，用來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和管道內(nèi)部情況的記錄以及損傷位置的定位。

一、光學(xué)原理基礎(chǔ)上的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：可快速對(duì)管道進(jìn)行無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，并且大面積檢測(cè)，該檢測(cè)直觀、安全無(wú)毒、無(wú)射線危害，結(jié)果容易判斷管道表面內(nèi)部的缺陷，根據(jù)波紋可實(shí)時(shí)或瞬時(shí)觀察缺陷。

變化情況，精度高、靈敏度高。

缺點(diǎn)：不易探測(cè)物體深層缺陷，對(duì)專業(yè)人員的知識(shí)訴求高且具有很強(qiáng)的專業(yè)性，對(duì)物體表面有一定要求，另外一般需要應(yīng)力干擾。

二、漏磁的檢測(cè)技術(shù)

漏磁檢測(cè)技術(shù)可檢測(cè)出油氣管道金屬損失缺陷，準(zhǔn)確識(shí)別出管道全線各種特征及管道歷史修復(fù)記錄，對(duì)管道類裂紋異常具有一定的檢出能力。