油氣管道內檢測技術探討

星志濤,郭文鑫

(1.北京中盈盤古智能技術有限公司，北京 100124；2.中國石油大學(北京)安全與海洋工程學院，北京 102249)

0 引言

近些年來，隨著中國經濟發展速度的不斷加快，對于油氣資源的需求也在持續加大。油氣管道是輸送油氣資源的重要方式與途徑，油氣管道經過長時間的應用，其會受到油氣資源的腐蝕以及其他因素的影響，容易出現管道破裂、破損等問題，如果沒有及時發現和解決，容易造成不可逆的安全事故。因此，重視對油氣管道內的常規與針對性檢測，應用多種檢測技術來對管道的管徑、壁厚等基本尺寸、管道線路的長度、管道內外腐蝕的部位、深度、形狀以及腐蝕區域的大小等進行全面掌握，觀察與檢測管道是否有裂紋或者焊縫缺陷存在，從而實施多種補救、修復或者更新措施來優化與解決油氣管道問題，保障油氣管道安全、可靠地運行，為中國油氣資源的正常、有序、順暢的輸送提供良好地保障。

1 油氣管道檢測技術類型分析

在檢測油氣管道過程中，檢測技術的類型有很多種，常用的主要有超聲波檢測、磁漏檢測、射線以及渦流檢測技術等等。在檢測技術的實際應用過程中，檢測人員也要結合油氣管道的實際情況，掌握不同檢測技術的優缺點，那么在檢測技術應用效果上就能夠更有把握，做到心中有數，這有利于提升油氣管道檢測的實效性與可靠性，對于油氣管道的正常應用與高效運行具有非常重要的現實意義與價值。下面對油氣管道檢測技術類型展開有效的分析與討論。

1.1 超聲波檢測

超聲波檢測主要運用超聲波來掃描油氣管道內的破損、腐蝕以及缺陷，并對其進行有效定位，從而對油氣管道運行現狀與將來運行情況進行更好、更精準的判斷與預判。超聲波檢測的效果比較直接、高效，具有極小的檢測誤差，在油氣管道檢測領域應用的范圍非常廣泛且普遍。與此同時，通過對超聲波脈沖反射原理的應用，能夠對油氣管道管壁腐蝕后的厚度進行測量，該方法具有較高的檢測精度、較廣的檢測范圍，能夠對管道缺陷部位進行更好地定位，檢測的數據較為簡單且不用反復校驗，其在油氣管道最大允許輸送壓力方面計算數據的檢測非常適用，且該檢測數據能夠為油氣管道維修方案的制定、使用期限的測量提供很大的幫助和參考。同時超聲波檢測對于管壁厚、直徑大的油氣管道的檢測也比較適用，對于油氣管道內的雜質、管道缺陷以及管道應力腐蝕破裂有著精準的檢測效果。因此，在國內外應用頻率最高、范圍最廣泛、結果最精準、發展最快的檢測技術就是超聲波檢測法。

除此之外，超聲波檢測技術在管道檢測過程中也會有一些局限和不足存在，如檢測探討和管壁之間需要水或者油等聲波傳播介質以及連續的耦合劑作為輔助。同時由于在空氣中超聲波衰減的速度非常快，如果將該技術應用到氣體管道中實施檢測，其會有很大的困難存在。因而超聲波檢測技術的應用也要結合油氣管道實際檢測現狀才能夠發揮出其恰到好處的作用與價值[1]。

1.2 磁漏檢測

磁漏檢測以鐵磁性材料等高磁導率為基礎來實施管道檢測的一種技術或者方法。該檢測技術能夠準確地確定管道內的腐蝕部位。一般情況，鐵材質的油氣管道的磁導率都很高，如果管道內有缺陷或者問題存在，那么該部位的磁導率就會出現異常。磁漏檢測應用起來比較簡單和方便，通過分析磁感器中的數據，就可以對油氣管道的腐蝕情況進行分析與掌握，并對腐蝕部位的位置進行精準判斷。磁漏檢測的范圍可以覆蓋整個油氣管道的圓周，其不會受到管道內運輸介質的影響，且也不會花費很高的檢測成本，對于規模不大的油氣管道檢測較為適用。同時磁漏檢測具有較強的在線監測能力和較高的自動化程度，能夠更好地滿足油氣管道快速、連續運行的需求。不僅如此，磁漏檢測技術的檢測效率較高、檢測便利性較強，具有很強的可靠性，其在檢測油氣管道時不會對管道的正常運行產生很大的影響，也不會對生態環境或者自然環境產生破壞。但是磁漏檢測有其局限性存在，其對于腐蝕區間較小的油氣管道檢測效果好，大區間的檢測效果并不理想[2]。

1.3 射線檢測

與超聲檢測以及磁漏檢測相比，射線檢測具有較高的科技含量，其檢測的領域和范圍更為廣泛。通過對檢測裝置的合理利用，檢測裝置發出的射線能夠準確的測量油氣管道內的腐蝕部位，通過采集和分析數據，能夠對油氣管道內腐蝕情況、壁厚等數據進行直觀的掌握。射線檢測適用于任何材質的油氣管道，其能夠靈敏、準確地將管道內的缺陷檢測與識別出來，如焊縫、腐蝕、氣孔、疏松、夾渣等缺陷和問題。與此同時，射線檢測技術應用起來比較方便，不會破壞油氣管道的保溫層，且檢測的工作量較小。射線檢測的記錄是永久性的，射線輻照的范圍比較廣。在應用射線檢測法時，一般要在受檢的油氣管道的一側放好射線源，然后將熒光屏或者照相的底片放置到另一端，這樣檢測起來更為方便和直觀。為了能夠達到很好的管道檢測效果，將其與其他檢測技術進行聯合應用，能夠起到很好的檢測作用，獲得良好的檢測效果。此外，在射線檢測過程中，由于射線檢測裝置具有一定的放射性，為了能夠防止輻射對人身產生的傷害或者影響，檢測人員必須要做好必要的防護措施，保護自身的安全。總而言之，在應用射線檢測技術來對油氣管道的壁厚、關鍵部位的腐蝕情況進行檢測時，該檢測技術的應用較為適用，應用起來也相對安全、可靠[3]。

1.4 渦流檢測

渦流檢測的實際應用原理主要是利用電磁場來檢測油氣管道中的缺陷。如果油氣管道中存在缺陷部位，那么電磁場會以紊亂的狀態出現，且磁感應線會出現非常不規律、彎曲的現象，進而改變電壓。油氣管道檢測人員在實施檢測時，通過對電壓信號的數據進行采集和分析，就能夠對油氣管道中的缺陷位置進行判斷，該檢測方式比較精準，且應用范圍也相當廣泛，對于油氣管道的表面缺陷檢測的靈敏性較強。但是渦流檢測主要以電磁場為基礎來進行檢測，而電磁場很容易受到其他信號的干擾，如果油氣管道的材質是不導電的，那么其檢測意義不大，因而一般在能夠導電材質的油氣管道的檢測上應用渦流檢測。

2 防護油氣管道的實際方略探究

由于油氣管道容易受到很多因素的作用和影響，出現了一定程度的腐蝕和損壞。為了能夠對油氣管道實施更好地保護，重視防護措施的合理、科學的應用是非常有必要的。通過對油氣管道周圍環境的更好改善、強化對油氣管道防腐工作，并添加一些緩沖劑在油氣管道中，促進油氣管道防護工作得以高效開展與進行，為油氣管道的高效運行提供必要的保障。下面對防護油氣管道的實際策略與方法展開具體的討論與探究。

2.1 強化油氣管道環境的改善與優化

由于油氣站點周圍土壤具有一定程度的濕度，其會有明顯的腐蝕性呈現出來，而很多油氣管道都是鐵質的，油氣管道長時間與土壤接觸，容易有化學反應產生。為了能夠降低土壤對油氣管道的腐蝕性，重視對土壤及管道周邊環境的改善是非常有必要的。降低土壤的水含量，禁止將大量的水份排到油氣站點附近的土壤當中。同時也可以完善油氣站點附近的地面，運用瓷磚來代替混凝土地面，使得土壤和空氣之間有更多的接觸，促進土壤透氣性得到改善與提升，從而快速蒸發掉土壤中的水份，提升油氣管道運行效率與水平。

2.2 強化防腐措施的應用

油氣管道腐蝕性問題是較為常見的問題。給予油氣管道防腐涂層，能夠有效提升管道的抗腐蝕性能。在防腐材料的選擇上，管理與施工人員要結合油氣管道的實際材質，合理、科學地選取防腐材料，結合防腐施工質量設計與要求來進行防腐涂層施工，最大限度地降低油氣管道受到多種因素的腐蝕和破壞。通過防腐涂層，能夠將具有腐蝕性能的土壤和管道進行全面隔離，保護油氣管道，降低其腐蝕性。與此同時，在眾多防腐材料中，聚乙烯涂層、液體聚氯脂涂層等材料的應用范圍比較廣泛，且在油氣管道的實際涂層時，可以將幾種材料進行復合涂層，以此來達到高強防腐的作用。

當前常用的復合涂層就是三層的PE防腐，在其最外面應用聚烯烴，中間應用粘連劑，底部應用環氧粉末，這種復合涂層對于環境較為惡劣的區域同樣適用，其抗壓性以及抗滲性都很強。因此，在提升油氣管道防腐性時，重視涂層材料的選擇非常重要，其能夠更好地延長油氣管道的使用壽命，使得油氣管道的運行得以更好保障。

2.3 緩沖劑的合理應用

緩沖劑的作用在于延緩油氣管道被腐蝕的時間，調整油氣管道表面的性能，使得金屬油氣管道的腐蝕速率得到改變，從而實現緩沖油氣管道腐蝕的目的。常用的緩沖劑主要有混合緩沖劑、陰極和陽極腐蝕緩沖劑。在保護油氣管道過程中，緩沖劑一般不會單一的應用，而多是與降凝劑、殺菌劑一同使用，這樣其緩合腐蝕的作用更好、更強。

隨著全球環保力度的不斷加大，環保復合緩沖劑的應用逐漸被認可和接受，并得到了快速的推廣，其也是未來油氣管道緩沖劑應用的主要發展趨勢和方向，該種緩沖劑既不會污染生態環境，又能夠促進油氣管道性能得到更好地穩定，維護管道運行的可靠性與安全性。

3 結語

綜上所述，油氣管道是輸送油氣資源的重要途徑與方法。由于油氣管道受到多種因素作用和影響，容易產生腐蝕、氣孔以及其他缺陷等，這會嚴重影響油氣管道運行的效率，也會對生態環境產生一定的污染。鑒于此，科學、合理地選擇并利用檢測技術，精準地定位油氣管道的缺陷區域或者腐蝕部位，并實施良好的管道保護措施，降低管道腐蝕性，推動油氣管道更好地運行，促進中國油氣資源得以更好輸送，行業更好發展。