多數油氣管道材料都選用鋼制材料，且皆采用埋地方式敷設，因受到土壤中水分、酸性物質、微生物、周邊電氣化裝置以及輸送介質等因素的影響，使得油氣管 道內外壁極易出現各種腐蝕，從而在內外壁出現大量的凹坑缺陷。另一方面由于受施工質量影響，管道也極易出現各種應力損傷，使得管道的承壓能力嚴重下降，甚至會出現油氣資源泄漏問題。油氣資源具有易燃易爆和污染性，如出現油氣資源泄漏，輕則造成一定經濟損失，重則可能會導致火災爆炸事故和嚴重環境污染，從而給社會造成難以估量的危害。因此，及時發現管道內外壁缺陷，并采取必要的措施進行修補十分重要，而管道內檢測是發現管道內外壁缺陷最成熟的一種方式。

    管道內檢測技術分析與優選

    內檢測是針對管道安全而研發出的內外壁缺陷檢測方法，是對管道無損檢測技術的創新，到目前為止已有相關管道內檢測技術眾多，主要內檢測技術有以下四種：

    漏磁管道內檢測技術。

    原理相對較為簡單，通過相應機器人上搭載的磁化裝置對管道施加磁場，根據磁場理論，如果管道不存在缺陷，則會在管道管壁上產生均勻的磁感應線，但是如果管道管壁存在缺陷，則在管壁缺陷位置處，磁感應線會出現嚴重的變形，通過相應機器人上搭載的檢測探頭，即可獲知磁感應線的變形信息，即可獲取管道的缺陷信息。自動化水平相對較高，而且在整個檢測過程中，管道并不需要停輸，即對管道的運行無影響，但是在使用之前，需要對管道進行多次清管，以防止管道內異物眾多，造成檢測機器人卡管。

    超聲波管道內檢測技術。

    對于聲波的傳播而言，如果傳播介質是均勻的、無邊際的物體，則聲波在理論上可以無衰減傳播，現實中，如果管道材料不存在缺陷時，則聲波傳播應呈現出均勻衰減的現狀，如果管道存在缺陷，則聲波會在管道缺陷位置處發生反射和折射，缺陷的尺寸越大，則聲波的變化幅度就越大，通過安裝在機器人上的聲波接收裝置，則可以判斷管道內缺陷的分布情況，利用該種原理識別管道缺陷的技術稱之為超聲波內檢測技術。優點在于不但可以準確判斷管道缺陷所在，而且具有很好的靈敏度，但在使用的過程中，檢測探頭與管道管壁之間必須添加耦合劑，導致無法在天然氣管道中得到成功應用。

    渦流檢測技術。

    其原理也是在管道的表面施加磁場，此時管道壁面上將會產生渦流，如果管道表面存在缺陷，則管道表面的渦流將會產生變化，通過專門的渦流檢測裝置，即可了解管道內外壁面上的缺陷分布情況。該技術具有靈敏度高的缺點，但是渦流檢測裝置的研制是該種技術成功應用的難點，因此技術并不成熟，僅處于理論階段，在實際中基本沒有得到成功應用。

    熱像顯示檢測技術。

    完整的管道壁面上的溫度分布是有一定規律的，但如果管道內外壁存在缺陷，則這種溫度分布規律就會被打破，通過檢測管道內外壁面上的溫度分布及變化情況，即可獲取管道缺陷信息。該技術與上述三種技術不同，在對缺陷進行識別時，僅對管道進行掃描即可，并不需要將檢測裝置直接與管道相接觸，因此在使用過程中并不會對管道的運行產生任何影響，但缺陷識別準確率極易受到外界環境溫度或陽光的影響，所以檢測結果可能會存在較大的誤差。

    漏磁內檢測技術原理及缺陷識

    漏磁內檢測的基本原理就是在油氣管道內通入漏磁內檢測機器人，在機器人的周圍安裝一圈磁感應探頭，通過這些探頭即可獲取管道內的漏磁信息，即可獲取管 道的缺陷信息，在使用該種機器人對管道進行內檢測的過程中，全程都由機器人自己完成，并不需要人為的參與。該種管道缺陷檢測技術僅可用于由鐵磁性材料構成的管道，對于塑料、玻璃、水泥等材料制成的管道并不適用，同樣，該種技術也可以對由鐵磁性材料構成的儲罐進行缺陷檢測。利用該種技術對缺陷進行檢測過程中，檢測結果不易受到檢測對象表面狀態或金屬材料等相關因素影響，缺陷識別率相對較高。

    在管道漏磁內檢測機器人上，用于檢測管道內部缺陷的傳感器和檢測管道外部缺陷的傳感器被分為了兩組，檢測管道外部缺陷傳感器的靈敏度相對較強。如果管道內部存在缺陷時，在缺陷位置處，傳感器會檢測到迅速被磁化的臨界飽和磁化強度，此時的缺陷信號將首先被收集起來，并儲存于機器人的內存中；如果管道外部存在缺陷時，缺陷部位被磁化與被檢測之間存在一定的時間間隔，所以檢測到的缺陷信號相對較弱，只有通過靈敏度相對較高的傳感器才能迅速收集缺陷信號。如果管道外部存在缺陷，所產生的缺陷信號相對較弱，且傳感器無法檢測到缺陷信號，或者只能檢測到較弱的缺陷信號，此時僅靠傳感器獲取的漏磁信息將無法對缺陷的類型進行判斷，只能將缺陷信號與主探頭檢測到的進行對比，才能確定缺陷類型。

    結語

    漏磁內檢測技術與其它內檢測技術相比具有自動化水平高、無污染、速度快、結果準確等優點，且應用領域相對較廣，十分適合對長輸天然氣管道內檢測。

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責任編輯：殷鵬飛

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