孙艳新

摘要：我国长输管道实现跨越式发展，管道本体缺陷和腐蚀问题应得到重视。我国长输管道已全面强制实施完整性管理。管道内检测技术可以确定管道的腐蚀和裂纹缺陷，保障管道安全运行。

关键词：管道内检测;技术

1 管道内检测技术现状

国内外长输管道应用最广泛的是漏磁内检测（MFL）和超声波内检测（UT），新建管道投产过程中使用是变形内检测和测绘检测，裂纹检测是管道内检测技术的难点，衍生了电磁超声内检测（EMT）。随着电子、通信和计算机技术发展，涡流检测、磁记忆法、弱磁法和阴保电流内检测成为新兴的技术，仍处于验证阶段，尚未大规模成功应用于工业管道。研发高精度、高分辨率的检测期产品是国外发达国家内检测公司的优势技术，例如美国GE公司、英国国家GAS公司、加拿大库珀公司和德国罗森公司。

1.1 漏磁内检测

漏磁内检测是研制时间最早也是应用最广泛和成熟的技术，该技术几乎对管道检测环境无要求，且操作简单、价格低廉，输油气管道适用范围很广。优点是可检测管道内/外腐蚀体积型缺陷、焊缝缺陷和径向裂纹等。缺点是要求管壁达到磁饱和状态，允许检测的管道最大壁厚不能超过12mm;漏磁内检测器需要控制清管器运行速度不能过快（一般不超过10m/s）;不能探测应力腐蚀开裂裂纹和氢致裂纹;漏磁信号失真易造成缺陷信号识别困难等。

1.2 超声内检测

超声内检测是压电或电容传感器通过液体耦合与管壁接触，检测管道缺陷，主要应用于原油和成品油管道。优点是可检测大口径和大壁厚管道，可直接测量管壁内/外金属损失，也是检测轴向/径向裂纹首选方法。缺点是对管道内壁环境清洁度要求很高，不能检测杂质积液多、结蜡沉积严重的管道，也不能检测操作压力高、流速快的管道。超声内检测突出特点是在检测管道裂纹缺陷灵敏度和精度，但需要介质耦合从而限制了在输气管道的应用。近年来，输气管道采用在隔离清管器之间的液体（例如水、柴油等）段塞中的超声波测试工具。

1.3 射线检测技术

射线检测技术即射线照相术，它可以用来检测管道局部腐蚀，借助于标准的图像特性显示仪可以测量壁厚。该技术几乎适用于所有管道材料，对检测物体形状及表面粗糙度无严格要求，而且对管道焊缝中的气孔、夹渣和疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低。射线检测技术的优点是可得到永久性记录，结果比较直观，检测技术简单，辐照范围广，检测时不需去掉管道上的保温层;通常需要把射线源放在受检管道的一侧，照相底片或荧光屏放置在另一侧，故难以用于在线检测;为防止人员受到辐射，射线检测时检测人员必须采取严格的防护措施。射线测厚仪可以在线检测管道的壁厚，随时了解管道关键部位的腐蚀状况，该仪器对于保证管道安全运行是比较实用的

1.4 电磁超声检测（EMT）

为解决超声检测技术需要液体耦合的问题，电磁超声检测利用电磁场和涡流场在管壁上产生复合交替的超声波，可应用于输气管道。电磁超声检测技术可检测应力腐蚀开裂裂纹、疲劳裂纹、轴向裂纹和焊缝缺陷等，缺点是即使高达几百伏电压下能量转换效率也很低。代表性产品是德国AG公司的Line Explorer 3TM-tool，可同时发射和接收超声波信号实施超声波检测，也可产生电磁涡流信号实施电磁超声检测，可应用于输气管道以及不同管径级别的管道。

1.5 涡流检测技术

目前已应用的涡流检测技术包括单频、多频、远场、脉冲和深层涡流技术，新发展的有阻抗平面显示技术和磁光涡流成像技术。涡流检测缺点是覆盖面积有限，只能近表面检测。为解决这一技术瓶颈，远场涡流检测技术（Remote Field EddyCurrent，RFEC）采用的是低频涡流信号，可以穿透整个管壁厚度，可对管壁外表面的腐蚀缺陷进行检测，但对轴向裂纹检测效果不好。RFEC不要求使用耦合介质，可以直接用于气体管道，目前较成熟的远场涡流内检测器主要有Russell公司研发的SeeSnake。

2 管道内腐蚀检测技术存在的问题

管道测量的目标处在一个复杂而变化的内部环境（压力、温度、腐蚀等）和外部环境（周围土壤、腐蚀、第三方干扰等）下，检测过程受到以上因素的影响，检测精度会降低。由于内检测环境条件等因素的影响，目前所有的内检测对于缺陷的探测、描述、定位，及确定大小的可靠性仍不稳定、不精确，检测设备还需要有进一步的改进。国内开采的石油大部分是稠油，稠油在管道内的结蜡较厚，每次探测前都需对管道进行数次清洗，但检测时仍有少量的蜡片存在，这些蜡片往往严重影响了检测结果的准确性，降低了检测精度。对通过腐蚀内检测得到的缺陷三维大小进行诊断、分析、识别的方法没有行业性的做法。检测机供应商都是在公司内部采取保密的方法对检测结果进行解释和评价。这种情况在一定程度上阻碍了内检测技术的发展。

3 管道内检测技术发展趋势

每种检测技术都有其优缺点和适用范围，应根据管道缺陷类型、实际特点和经济预算等因素选择适宜的内检测技术，目前已出现集成变形、高清漏磁、电磁超声的组合型清管器和内检测工具。管道内检测技术的发展趋势是：

（1）通过绘制三维图像显示高清管道缺陷。

（2）提高内检测技术在不规则缺陷的检测、定位、描述的精度和准确度。

（3）研发集成使用多种检测技术、检测不同类型管体缺陷和可实现多种检测功能的设备

（4）研发检测微裂纹和微小点蚀缺陷的内检测技术，建立管道裂纹定量评价体系和标准。

（5）密切跟踪国外最新技术，开展学术交流与国际合作。逐步完善国内管道检测标准，提高检测工作和检测人员资格认证的规范化管理水平，加大对完整性管理技术的研发力度。开展在役油气管道的检测技术规范研究和检测可靠性、安全性评价和维修策略相结合的综合性研究工作，提高国内管道内检测技术的研究及应用水平。

参考文献：

[1]孔朝金，胡利锋，付振林，牛志勇，于方涌.管道内检测技术现状和发展趋势探讨[J].全面腐蚀控制，2019，33（08）：4-8.

[2]劉慧芳，张鹏，周俊杰，于林.油气管道内腐蚀检测技术的现状与发展趋势[J].管道技术与设备，2008（05）：46-48+56.