長輸天然氣管道無損檢測質量控制研究

張婭

摘 要：油氣長輸管線因自身具有低污染、低成本、高效率等優點，逐漸成為我國能源長距離運輸的主要方式。伴隨終端市場需求不斷增長，在“全國一張網”目標指引下，為實現天然氣管道資源共享，輸氣管道項目建設也逐步提速。管道焊接質量是保證長輸天然氣安全運輸的重要前提，無損檢測則是作為工程質量監督和控制最重要的檢測方法，如何提高無損檢測評定結果的可靠性和準確性，是管道工程項目無損檢測管理的重點。

關鍵詞：長輸天然氣;管道;無損檢測;質量控制

目前，我國天然氣大部分集中在北方地區，特別是西部地區，天然氣含量非常豐富。為了更好地促進西部大開發，支持東部地區建設，西氣東輸管道得到了廣泛應用，在很大程度上滿足了東部地區的能源需求，但在管道運輸方面存在一些問題，因此本文對天然氣管道在線無損檢測技術的應用進行了探討和分析。

1無損檢測技術概述

無損檢測技術是一種在不損壞被檢測對象使用性能及結構特征的前提下，借助聲、光、電、磁等介質對被檢測對象中是否存在結構缺陷或者材質不均勻等問題進行檢測，并將缺陷的大小位置等信息進行判定顯示的檢測技術。無損檢測技術的使用并不會對被檢測對象造成任何結構上的損傷，同時也為結構缺陷的全面查找提供了一種全新的方式。除此之外，無損檢測技術還可以應用于產品生產質量的監控工作中，能夠有效防止因為產品生產質量不過關而引發的不利后果。目前，無損檢測技術可以分為常規和非常規兩類，其在諸多行業中都有著十分廣泛的應用。

2天然氣管道在線無損檢測技術

2.1磁記憶檢測技術

天然氣管道應用中出現損壞的最主要因素就是集中機械應力，依靠磁記憶檢測形式，可對管道內部及外部表面應力的分布情況進行實時檢測，可實現早期對應力異常情況進行檢驗的效果。磁記憶檢測應用過程中，可依靠地球磁場效應及鐵磁材料工作負荷力的協同效用，將過度集中的磁疇組織及磁致伸縮等應力產生重新進行方向選擇的作用，在工作荷載消失以后，磁狀態的不可逆改變會被保存，其與最大應力存在密切聯系，屬于磁機械效應及彈性的雙重作用效果。

2.2射線無損檢測技術

射線無損檢測方式是將電磁輻射能量和電磁波作為檢測介質，在射線穿透被檢測對象后，與被檢測對象內部的材料介質發生相互作用，同時這種相互作用會因為物質性質之間的差異而表現不同，從而得到程度各異的感光，獲取檢測位置的管道缺陷影像，然后對影像進行有效分析，就可以得出該位置存在缺陷與否及缺陷的具體信息。該項技術可以應用于范圍較小且相對復雜的缺陷檢測中，其最終檢測得到信息的可靠性也相對較高。該技術主要用于檢測天然氣管道的氣焊、電弧焊等焊接工作的接頭，其能夠在局部厚度條件較差及氣孔的缺陷檢測中獲得優秀的檢測效果，最終得到的缺陷信息包含了缺陷數量、大小、位置等。但該技術在具體的應用過程中也存在著使用上限的限制，即射線管功率數值會影響檢測結果，并且照相的角度會直接影響檢測結果的可靠程度。另外，由于射線自身存在著一定程度的輻射，工作人員在使用過程中需要做出適當的防輻射處理。

2.3電磁超聲檢測技術

天然氣管道在應用過程中，裂紋損傷情況時有發生，管道在焊接及制造的過程中，若是受到過大的外部壓力或者不合理的技術影響，將會誘發裂縫問題的發生，若是實際操作中受到物理或者化學腐蝕作用影響，或者由于操作人員操作素養因素影響，也會導致裂縫問題的出現。為規避裂縫問題，可依靠電磁超聲檢測技術這一在線無損檢測方式進行干預，這一檢測技術被廣泛應用于管道裂紋的無損檢測之中，其屬于電動力學形式的優化，其應用中，可在導電金屬的表面纏繞激勵線圈，待接通電源以后，電流生成，在線圈位置生成交變磁場，磁場會直接發揮作用于金屬上，金屬內部及表面會產生漩渦感應，一旦漩渦與金屬恒定磁場產生反應，將會產生超聲波，在該情況下，渦流運行頻率會與之相同。采用超聲波無損檢測技術進行設備的配備，必不可少的條件專用接收裝置、激勵裝置及電磁超聲換能器。該檢測技術應用中核心為電磁超換能技術，可依據管路實際情況，優化電磁超聲檢測技術的應用，以更好的檢測管道磁性作用力。

2.4遠場渦流無損檢測技術

在天然氣的鐵磁性管道中會出現一種獨有的遠場渦流現象，這是一種可以穿透管壁的低頻率渦流，以此為基礎誕生的遠場渦流無損檢測技術，探測設施主要由和管道同軸的激勵和檢測螺線管線圈構成。一般情況下，當使用該設施進行檢測時，檢測線圈的位置通常位于距離激勵線圈約兩倍天然氣管道內部直徑及以上的遠場區域內。和常規的渦流檢測技術相比，遠場渦流無損檢測技術極大地克服了趨膚效應。而且與其他性質的無損檢測技術相比，遠場渦流無損檢測技術能夠全面檢測天然氣管壁外表面上存在的缺陷，并且外界因素對其檢測工作的影響程度較低。但是需要注意的是，該項無損檢測技術信號較為微弱，檢測速度和效率相對較低，這也正是該項技術發展速度緩慢的主要原因。當前國外的企業已經制造出該項無損檢測技術的產品并投入使用，如Russell公司制造出的SeeSnake遠場渦流無損檢測設施，其對天然氣管道的缺陷檢測精度達到了5%。

2.5漏磁檢測技術

漏磁檢測技術應用過程中，可依靠永磁鐵，進行強磁場的建立，并依靠中間介質，將其向鐵管道之中導入，其可在鐵管道壁管的周圍形成磁場回路，以實現飽和磁場狀態，在該狀況下，若是管道壁管發生缺陷問題，以破損問題為例，此時磁場會通過管道流出，產生漏磁情況，依靠漏磁探測檢測技術開展探測，可盡早發現問題。這一漏磁檢測技術應用可靠性較高，準確性較強，在國際上被廣泛認可，在國內也被廣泛應用。漏磁檢測技術雖然在應用過程中存在一定問題，以其應用中對天然氣管道的磁漏作用尤為顯著，在該情況下，無法對軸向漏磁狀況開展準確檢測。

3工程建設無損檢測管理建議

3.1加強事前及事中控制

項目開工前，要加強對檢測組工藝設置、資源投入和人員能力的控制，嚴格檢查無損檢測單位擬投入的人員的資質和能力，避免現場檢測人員能力不足。在項目實施過程中，加強現場監督管理，做好現場有效控制的實施，確保工程檢測質量持續控制。

3.2加強無損檢測技術交底管理

無損檢測技術交底要層層進行，確保各檢測監督單位對檢測中的關鍵環節有明確的了解。項目開工前，安排重新評價單位進行技術交底，明確試驗的技術要求和重點，對試驗過程中有爭議的條款提出明確要求，避免評價過程中各方理解不一致。檢測單位技術負責人應集中設計文件無損檢測科內容，組織本單位相關人員的培訓和考核，確保檢測人員的能力水平。監理單位要深入研究和了解設計文件中涉及的無損檢測章節和標準的內容，嚴格監督檢查檢測單位日常管理的執行情況。

3.3加強無損檢測人員管理

除了基本的測試技術外，結合焊接工藝規范，補充焊接基本知識，提高考核人員的識別能力。在項目中，加強再評價單位與測試單元的技術討論，提高評價人員的能力水平。加強無損檢測現場作業人員、資料初評和再評價人員、項目質量監督管理人員安全責任的學習培訓，增強無損檢測數據評審人員的安全質量責任意識。

4結論

將在線無損檢測技術在天然氣管道中應用，可有效規避天然氣管道損壞問題，保障天然氣輸送的正常化，通過在線無損檢測技術，不斷提升油氣產業經濟效益，滿足我國節能環保發展需求，促進油氣產業穩定發展。

參考文獻：

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