超聲導(dǎo)波在線檢測(cè)技術(shù)在石油管道中的運(yùn)用

張利民

摘要：石油管道是我國(guó)石油業(yè)必不可缺的生產(chǎn)工具，因此對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)是非常關(guān)鍵的一步。超聲導(dǎo)波在線檢測(cè)技術(shù)是以超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)理論為依據(jù)的。文章通過(guò)對(duì)超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的理論進(jìn)行簡(jiǎn)述，選擇幾根不同種類的管段進(jìn)行測(cè)試，并將檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，由此探討了超聲導(dǎo)波在管道中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：超聲導(dǎo)波；在線檢測(cè)技術(shù)；石油管道；質(zhì)量檢測(cè)；石油企業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TE973 文章編號(hào)：1009-2374（2016）29-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.060

石油企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中，有不少的生產(chǎn)過(guò)程都具有腐蝕破壞的作用，尤其是在壓力管道這一生產(chǎn)步驟當(dāng)中。我們知道，壓力管道在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的使用之后，由于在使用的過(guò)程中會(huì)受到腐蝕、材質(zhì)變質(zhì)等作用，可能會(huì)遭受破壞，再加上石油集輸這一過(guò)程中時(shí)常會(huì)發(fā)生溫度變化、壓力變化等情況，導(dǎo)致管道腐蝕失效的事件發(fā)生。那么為了預(yù)防這一情況的發(fā)生，就必須對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。但是由于我國(guó)在這方面的檢測(cè)技術(shù)受限，對(duì)管道的檢測(cè)工作十分繁瑣，因此過(guò)去在這方面的效果并不是很好。超聲導(dǎo)波在線檢測(cè)技術(shù)的產(chǎn)生則很好地解決了這一問(wèn)題。與過(guò)去的檢測(cè)技術(shù)相比，超聲導(dǎo)波在線檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)整條管道進(jìn)行檢測(cè)，很好地減少了管道腐蝕失效的事件發(fā)生。

1 超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)述

我們通常將有限界質(zhì)內(nèi)平行于它的邊界線平面?zhèn)鞑サ某羲倩蛘呤且纛l的機(jī)械波稱為超聲導(dǎo)波，這一類的音頻或者是超音速通常是通過(guò)管件、板件或者是棒等物體傳播出來(lái)的。在一般的管壁當(dāng)中，超聲導(dǎo)波的主要模式有三種，其分別為軸對(duì)稱縱向模式、軸對(duì)稱扭轉(zhuǎn)模式以及非軸對(duì)稱模式。

超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)是與過(guò)去的檢測(cè)技術(shù)不同的，其擁有自己的特點(diǎn)，特點(diǎn)如下：

第一，當(dāng)超聲導(dǎo)波檢測(cè)所使用的模式是軸對(duì)稱扭轉(zhuǎn)模式時(shí)，縱向模式波所受到管內(nèi)液體的影響要比橫式波大的，因此這一模式適用于含有液體介質(zhì)的管道當(dāng)中。

第二，超聲導(dǎo)波在檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中所使用的頻率要比常規(guī)的超聲導(dǎo)波檢測(cè)頻率小，其使用的頻率低于100kHz。除此以外，其在檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中能夠在同一時(shí)間內(nèi)激發(fā)多組不同頻率的導(dǎo)波。

第三，超聲導(dǎo)波所采用的形式是多探頭形式，基本上其所有的換能器都被安裝在傳感器上。其傳感器環(huán)的形式主要有固定式和充氣式兩種。

圖1所示的正是超聲導(dǎo)波檢測(cè)的示意圖，根據(jù)此圖我們可以知道，超聲導(dǎo)波檢測(cè)所得到的靈敏度是通過(guò)管道橫截面改變的百分比來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)的。目前我國(guó)超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)靈敏度達(dá)到了橫截面面積的3%。

2 不同種類管段的試驗(yàn)結(jié)果

上文中，通過(guò)對(duì)超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)的概念、特點(diǎn)以及方法進(jìn)行了相關(guān)的研究，為了論證該檢測(cè)技術(shù)的科學(xué)性，下面將分別使用該檢測(cè)技術(shù)對(duì)不同管道進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1 架空管排管段

架空管排管段的管徑為219mm，管體整體所采用的是防銹漆防腐層。該管道的特點(diǎn)是管段的一側(cè)為道路跨越，另一側(cè)則是為長(zhǎng)距離架空。在這里對(duì)其的檢測(cè)主要是通過(guò)超聲導(dǎo)波來(lái)對(duì)架空管排管段的檢測(cè)能力進(jìn)行試驗(yàn)。

根據(jù)圖2我們可以看出，通過(guò)使用超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)對(duì)該類管道進(jìn)行檢測(cè)之后，發(fā)現(xiàn)這類管段的情況非常良好，但是由于該管段沒有石棉保溫層來(lái)吸附雨水，導(dǎo)致通過(guò)檢測(cè)之后，發(fā)現(xiàn)管段的跨越處并沒有發(fā)現(xiàn)什么缺陷。

2.2 穿越儲(chǔ)罐防火墻管段

穿越儲(chǔ)罐防火墻管段的管徑與架空管排管段的管徑是相同的，同樣的都是219mm，管段有一側(cè)是埋在地底下的，管段的管體所采用的是防銹漆防腐層，而埋進(jìn)地下的那一部分管段所采用的則是特加強(qiáng)瀝青防腐層。由于該類管段的檢測(cè)手段十分有限，因此特選此管段來(lái)使用超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，由此來(lái)看該檢測(cè)技術(shù)的實(shí)用性。

通過(guò)檢測(cè)之后，我們發(fā)現(xiàn)被選擇用來(lái)檢測(cè)的管段內(nèi)部有缺陷，對(duì)該管道的情況也有所了解。

2.3 門型跨越管段

門型跨越管段的管徑與其他兩類管段是不同的，該類管段的管徑較小，只有150mm，管體所采用的是瀝青纏帶防腐層，外部被石棉保溫層包裹的，外側(cè)則是被鍍鋅鐵皮包裹。

根據(jù)圖4，我們發(fā)現(xiàn)門型跨越管段其中的一側(cè)存在著部分缺陷，這一側(cè)為右側(cè)，另一側(cè)則是存在著大面積的缺陷。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)試驗(yàn)和分析，不難看出超聲導(dǎo)波在線檢測(cè)技術(shù)作為一種新興的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，有著其特有的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。這一技術(shù)與過(guò)去的檢測(cè)技術(shù)相比，其不需要停止正在生產(chǎn)運(yùn)行的管道，也不需要像過(guò)去一樣將保溫層進(jìn)行全部的拆除，并且這一種技術(shù)的污染性也較小。其作為一種新型節(jié)能、安全環(huán)保的檢測(cè)技術(shù)，順應(yīng)著我國(guó)未來(lái)發(fā)展的需要，能夠進(jìn)一步地推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：秦遜玉）