長輸管道無損檢測自動化技術研究

摘要：隨著時間的流逝以及外部環(huán)境的影響，長輸管道會發(fā)生一系列的變化，不可避免地會出現(xiàn)磨損與破壞而引發(fā)不可控的后果，造成嚴重的經(jīng)濟損失，其質(zhì)量直接關乎著廣大人民群眾切身權益，無損檢測自動化技術有著無法取代的功能和優(yōu)勢，長輸管道內(nèi)發(fā)生破損的現(xiàn)象將會造成巨大的污染和巨大的經(jīng)濟損失，因此深入研究長輸管道的無損檢測自動化技術，將檢測過程的安全與可靠性落實到位，對于運輸管道的檢測問題進行及時的發(fā)現(xiàn)與預防，對提高管線運輸?shù)陌踩跃哂兄匾饬x。本文就長輸管道無損檢測自動化技術進行了研究與剖析。

關鍵詞：長輸管道;無損檢測;自動化技術

前言

長輸管道是我國重要的交通運輸渠道，擔負著艱巨運輸任務，長輸管道是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要關鍵設施，不管在原油還是燃氣等重大交通運輸工程中扮演就十分重要的角色，在長輸管道安裝和運營過程時都要對管到的工程質(zhì)量進行嚴格檢查，以保證運行的安全，為了防止因為管道損傷而影響線路的正常運營，運用長輸管道的無損檢測自動化技術來加強對于管道損傷問題的發(fā)現(xiàn)與預防，提高管道的安全可靠性，保證長輸管道的質(zhì)量水平以及管線的正常運行。

一、長輸管道無損檢測自動化技術

1.1基于爬行器的管道檢測技術

管線檢測最初只是從管材外部對焊縫進行檢查，當研制出纖維類的電弧焊進行管線的焊接后，對管線焊接品質(zhì)的檢驗就展開了，其實早期射線檢驗和超聲波檢驗是較為安全和高效的鋼管焊接檢驗方式，射線檢驗用于焊接件的檢驗，應用于各種材質(zhì)，對檢驗物體外形沒有嚴格要求，由于進行鋼管焊接檢驗的x射線機和γ射線機等的研制成功，使得射線檢驗技術首先應用管材焊接檢驗。但是，這種靠檢驗人員手動拿射線機對焊縫進行檢驗的方式準確性很低，而且檢驗的準確度和可靠性也深受檢驗人員技術和經(jīng)驗的影響，而且檢驗人員很容易受到輻射的影響，后來隨著技術的發(fā)展研制出了自動化的管道檢測爬行器來取代了檢驗人員的手工檢驗，射線檢測方法對管線焊縫中的氣孔，夾渣，疏松等大體積類缺陷的檢驗敏感度較高，但是當輻射方向與平面裂紋垂直時就很難檢驗得出，只有在方向平行時才對其作出有效的檢驗，后來由于超聲波檢測有敏感度較高，穿透力強，方法靈活，效率較高，成本低，對人體沒有危害等優(yōu)勢，用于檢驗的管線焊接的模式較為簡單，于是工廠也開始使用超聲波進行檢驗，但其在適用范圍上有較大的技術局限，還有手工焊縫的不可控因素大大限制了手工焊縫檢驗的自動化，因此使得在焊接檢驗中應用的自動化檢驗技術的模式與手段越來越多，而管道自動焊接技術的研發(fā)和運用也極大促進了管道焊接檢驗技術智能化的進程。

1.2基于機器人的管道檢測技術

基于爬行器的射線檢查技術和超聲波檢查技術，只適用于在管線鋪設過程中對中小口徑管線外焊縫的檢查，而如果管線孔徑比較大或是埋設在地底不允許人靠近時，這些基于爬行器的外部檢查技術也將不能勝任工作，這就要求進行管線內(nèi)部檢查管道檢測的自動化機器人，由于工程機器人學，計算機技術，感應器，以及現(xiàn)代控制基礎理論和科學技術的發(fā)展，為管道檢測機器人的使用提供了更安全的科技保障，自動化超聲波檢查技術和機器連接得越來越密切，管道檢測機器人技術研發(fā)所必須注意的問題，管線檢查自動化機器人在非結構條件下的運動情況，利用真空爬行的推力移動，機器人技術操作的穩(wěn)定性和靈敏度，以及管線檢查機器人自動檢測操作的問題，矩形掃查以及探頭的上下或左右晃動，管道檢測機器人自動定位和判斷缺陷情況，以解決由于焊縫外形不同而產(chǎn)生的探頭偏移和碰撞現(xiàn)象，以及是否能夠自動記錄探頭位移和缺陷情況，而管道檢測機器人測量數(shù)據(jù)的壓縮和保存等問題以及對測量數(shù)據(jù)的傳遞與分析，信號的識別和問題的自動診斷，管道檢測機器人最基礎的技術構成就是要有靈活的動作式視覺控制系統(tǒng)，智能化控制系統(tǒng)和高度智能化的傳感器控制系統(tǒng)。

二、長輸管道檢測技術發(fā)展趨勢

管線在投入運營的早期和后期往往是事故的高峰期，在管線鋪設過程中的檢測，主要是對焊接質(zhì)量的檢驗，在管線運用過程中的檢測，主要是對裂縫或滲漏質(zhì)量的檢驗，前者是現(xiàn)在發(fā)展的熱點，后者則是將來發(fā)展的重點，同時也是技術難點，目前遠距離輸送管線中已經(jīng)廣泛使用了射線檢查，但無法適應檢測對象數(shù)量急劇遞增的特點，因而以主動保護為目的的周期性檢查技術能夠延長管線使用壽命，對長輸管線中出現(xiàn)的問題進行數(shù)據(jù)分析，并通過對材料短缺和完好的部位所反映與吸收的數(shù)值的不同，來獲得測量對象的基本數(shù)據(jù)信號，來推算出管線材質(zhì)和構造上的質(zhì)量指標，從而判斷問題的范圍和形狀，確定問題所在并給予解決，這樣能夠增加管線運營的穩(wěn)定性和經(jīng)濟效益并保證管道的安全可靠，檢測設備將從半自動化，自動化的爬行器向多功能化和智能化的機器人發(fā)展，在管道檢測中，為了減少人為因素對檢測結果的影響，為了減輕檢測人員的工作量，需要設計能代替人進行檢測的設備，爬行器雖然可以完成對管道的檢測，但只限于在管道外部或在管道鋪設過程中的檢測，對那些無法從外部進行檢測的在役管道，海底管道或核工廠管道，就需要機器人去完成，開發(fā)高效率微型機載能源以及基于多傳感器的管道環(huán)境識別系統(tǒng)是管道檢測機器人的關鍵技術和發(fā)展趨勢。

結語

不論是無損檢測技術還是評估設備，都要從被檢驗物品的測量數(shù)據(jù)中來作出更深入的剖析，對于分析結果的成因進行剖析和處理措施的查找后得出結論，以便于從側(cè)面改善其制造工藝流程和整個生產(chǎn)過程，無損檢測自動化技術有著無法替代的功能和優(yōu)勢，減少人工出現(xiàn)危險的情況，因此檢測自動化技術的提高以及應用的可靠性對長輸管道運輸有著里程碑的意義。

參考文獻

[1]李緒清，沈繼鵬，吳金凱，等.長輸管道工程無損檢測應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].商品與質(zhì)量，2019，（3）：76.

[2]孫新偉.長輸管道工程無損檢測應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國新技術新產(chǎn)品，2018，（21）：48-49.

作者簡介：肖亞興 男 漢 湖北武漢1990.06.29本科 助理工程師 武漢市德華測試工程有限公司 自動化試驗檢測 無損檢測