油气管道无损检测方法的选择

发布时间：2020-06-13所属分类：工程师职称论文浏览：1次

摘 要： 摘要：本文首先介绍了目前无损检测的应用背景与研究意义，在此基础上，介绍了目前我国应用在油气管道缺陷检测当中的无损检测技术，并分析了各自的优缺点。通过以不同种典型案例下油气管道缺陷为例，介绍了针对不同工况下无损检测技术的选择方法，为实际的工

　　摘要：本文首先介绍了目前无损检测的应用背景与研究意义，在此基础上，介绍了目前我国应用在油气管道缺陷检测当中的无损检测技术，并分析了各自的优缺点。通过以不同种典型案例下油气管道缺陷为例，介绍了针对不同工况下无损检测技术的选择方法，为实际的工程应用提供理论指导。

　　1.前言：

　　随着石油化工产业的逐渐发展，油气管道的建设项目日益增多，石油天然气管道的铺设也与日俱增，但是诸多外界环境因素导致油气管道出现安全事故，逐渐引起人们的重视。能够在事故发生之前，提前发现检测出安全隐患，可以有效的避免事故的发生。随着科学技术的发展，无损检测技术得到了快速的发展，在石油天然气管道安全隐患检测中得到了有效的应用。无损检测技术具有诸多优点，例如不具破坏性、检测较为全面、有助于提高油气管道运行的安全性。

　　随着无损检测技术在石油天然气管道领域的广泛应用，其检测的可靠与否直接影响到油气管道的安全运行。一般在检测过程中，检测单位会根据被检测的油气管道的材质、焊接方式以及可能产生的缺陷问题进行评估，选择多种无损检测的方法，相互补充和验证。为了提高检测结果的准确性，要提前了解被检测物的工况，以及每种无损检测方法的优点与不足，不同的检测部位需要根据自身的特点选择合适的无损检测方法，没有一种无损检测方法是万能的。在充分考虑不同无损检测方法的优缺点，才能够保证不同的检测方法相互取长补短，更准确的检测出安全隐患[1]。

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　　2.无损检测技术

　　无损检测是指在不损害或不影响被检测对象使用性能、内部组织的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态和缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。无损检测技术具有两方面的特点，首先是不具有破坏性，在检测过程中对被检测的对象不会造成任何伤害，这也是无损检测方法能够被广泛应用的主要原因;其次，无损检测的检测范围是全面性的，能够对被检测物的内部及表面的结构、性质、状态和缺陷等等特征进行全面的检测[2]。

　　3.油气管道常用无损检测技术

　　3.1射线检测：射线检测是利用x射线、γ射线或是中子射线等穿过被检测对象的强度衰减，来判断其内部结构的不连续性。这种方法的优点是可以对检测结果直接记录，并且得到检测对象内部定量定性准确的图像。由于面积型缺陷的检出率受到很多方面因素的影响，因此，射线检测方法比较适合检验厚度较薄的物体，不适合检测厚度较大的物体。适合检测结构简单规则的物体，不适宜检测板材、棒材、锻件等部件;此外，受到检测现场环境的影响较大，当检测现场条件不适合射线的照射时，导致对检测部件的厚度方向的位置、尺寸的定量较难，影响检测效果;最后，射线检测的成本相对较高，并且，检测速度较慢[3]。

　　3.2超声检测：超声检测是通过超声波在被检测对象中传播时，被检测物的内部组织会对超声波的传播产生一定的影响，根据超声波受影响的程度来了解被测物性能和结构变化。超声检测方法是一种面积型缺陷的检出率较高的方法，但其体积型缺陷的检出率较低，对缺陷在部件厚度方向上的定位比较准确。因此，这种方法适宜检测厚度相对较大的部件，并不适合检测厚度相对较薄的部件;超声检测方法的使用成本较低，而且检测速度快，检测仪器本身体积小，检测使用便捷。但是，相比于射线检测，超声检测的结果定性定量的精度不高，不能够得到缺陷的直观图像，并且，检测物体本身的平整度和粗糙度，以及外形、材质、结构都会对超声检测的结果产生影响[4]。

　　3.3磁粉检测：磁粉检测是利用漏磁与检测介质来检测试件表面或近表面的不连续性特征的检测方法。该方法只适合检测对象是金属材料，而对于检测对象是非金属材料的便不能够检测，并且只能检测表面和近表面的缺陷，对于部件内部的缺陷无法检测。磁粉检测的灵敏度相对较高，能够检测出较小的缺陷，并且检测成本低、检测速度快，但会受到检测部件形状和尺寸的影响。

　　3.4渗透检测：渗透检测是利用液体本身的毛细管原理，将渗透液渗入检测部件表面的缺口处，随后再通过显象剂将渗入的渗透液吸出，进而显示部件缺陷的影像的方法。除了疏松多孔性材料外，渗透检测能够对任何种类的部件进行检测，并且可以做到全面检测，渗透检测不需要大型的检测设备。渗透检测的主要缺点是会受到检测部件表面粗糙程度的影响较大，检测受操作人员专业水平的影响较大。渗透检测能够检测出表面开口缺陷，但对于部件内部的缺陷或闭合型表面缺陷无法检测出，且检测工序复杂，检测速度较慢，检测灵敏度相对较低[5]。

　　4油气管道无损检测方法的选择

　　根据相关的无损检测标准，对于油气管道进行无损检测方法的选择，应从以下几方面考虑：

　　4.1根据相关施工及质量验收规范，对选择检测方法施工及质量验收规范已经明确无损检测方法的，必须按照相应的规范执行。例如，根据相关规范规定，对于油气管道焊口应采用无损检测，能实施射线检测或超声波检测的管道焊口，首选射线检测或超声波检测，如果这两种检测方式均不合适，才允许选择表面检测。

　　4.2根据无损检测标准的适用范围选择检测方法，并且充分考虑被检油气管道的材质、规格等因素，进而选择合适的无损检测方法。采用这种方式选择无损检测方法要满足在检测标准的适用范围内，如果超出此范围进行的选择是无效的。例如，石油天然气长输管道一般为低碳钢、低合金钢等金属材料，管道之间的接头焊缝一般选择射线检测。而对于制管焊缝、承插角焊缝则不能采用这种射线检测方法。对于材质为低碳钢、低合金钢的金属油气管道，超声波检测适用于管道壁厚为5~50mm的无损检测。对于弯头与直管、 带颈法兰与直管、管径小于57mm、 壁厚小于5mm的管对接接头均不能采用该标准进行超声波检测[6]。

　　4.3根据具体的检测部件的焊缝型式、检测部位选择合适的检测方法。对于油气管道的对接焊缝应首选射线检测或磁粉检测，对于T型焊接接头、角焊缝应首先选磁粉检测或渗透检测，对于坡口、工卡具焊疤部位应优先选择磁粉检测或渗透检测。

　　4.4首先了解检测部件以及焊缝中可能产生的缺陷种类，根据可能产生的缺陷种类选择检测方法，这样有利于无损检测方法的正确选择，并且有针对性的进行选择。例如，对于焊缝内部气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷，适宜选择射线检测;对于焊缝内部裂纹、未熔合等面积型缺陷，应选择超声检测，并附加射线检测;对于铁磁性材料钢管及焊缝表面、近表面部位的裂纹，应选择磁粉检测;对于金属或非金属材料管道及焊缝表面裂纹、未熔合等开口型缺陷应选择渗透检测[7]。

　　5结语

　　当油气管道出现缺陷问题时，如果不能够及时检测发现问题，往往会引起油气管道的安全事故，因此，对油气管道进行定期的检测具有必要性。随着检测技术的不断发展，无损检测技术逐渐被应用在油气管道缺陷检测当中，并得到了广泛的推广，这也在一定程度上保证了油气管道的安全运行，避免安全事故的发生。——论文作者：赵显阳1