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埋地燃气管道检测的管道内检测技术

2022-05-17

城镇燃气管道内壁产生腐蚀等缺陷时,国外常采用称作清管器的检测仪进行检测。检测仪由自身组成部分的驱动装置或利用燃气管道内流体流动的能量装置带动在管道内边移动边进行检测,可分为有缆型检测装置和无缆型检测装置。采用有缆型检测装置时,通常采用分段封闭式检测,需敷设临时燃气管线,对待测管道进行输送流体置换,并对其清管,然后进行检测。无缆型检测装置则适用于在线检测。在这类检测装置内配置各种检测仪器:


1)照相机或摄像机检测仪。用于燃气管道内涂层及腐蚀状态的检测。前者适用于管径为300mm以上的管道,后者则适用于500~600mm的燃气管道。


2)漏磁法检测仪。利用其内部的磁化装置将燃气管壁局部磁化,产生轴向磁通,用磁敏传感器检测因管壁减薄、磁阻增大而导致管轴方向的漏磁磁通量的变化,以此检测出因腐蚀等原因而造成的管内外壁表面减薄及其他缺陷,适用于燃气管道的内径为100~1200mm。


3)超声波距离法检测仪。其内装有环向配置的超声波探头,在随燃气管内压力流体移动的同时,测量管壁厚度及探头与管内表面距离,从而测出管子壁厚及其变形情况。其特点是可直接检测出管壁厚度变化,可区别出管内缺陷,可检测出焊缝周围的外表缺陷,还能测出管壁上较浅的凹陷。


4)涡流检测仪。利用涡流传感器检测燃气管内表面产生的强涡流,可检测内壁腐蚀。


5)磁化涡流检测仪。可使整个燃气管壁厚度磁化,测出管外壁腐蚀。


6)远场涡流检测仪。典型的远场涡流检测探头有两个与燃气管道同轴的螺线管,其中一个为激励线圈,通以交流电;另一个为离激励线圈2~3倍管径远的检测线圈,当激励线圈通过低频交流信号时,沿管子内部对激励线圈直接耦合的屏蔽效应,使得随着检测线圈距离的增大,其接收的信号急剧衰减。另外,激励线圈附近周向燃气管壁上的涡流场沿径向扩散到管子外部,并沿外壁向前后两个方向传播,在距离2倍管径处磁场再次返回到管内,通过设在远场区的检测线圈接收感应电压和与激励电压的相位差变化,从而检测出管壁的缺陷和厚度。在该检测方法中,激励线圈近场区或过渡区内的直接耦合信号是有害的干扰信号,在予以屏蔽后,可在一倍内径处接收远场信号,可大大缩短探头的长度。该检测装置由振荡器及功率放大器、相位及幅值检测放大器、单片机系统、探头及定位编码器、爬行器或清管式控制器及电源系统组成。远场涡流检测装置的特点有:


①传感器和燃气管壁不需要接触,不需特殊耦合,受间隙变化及偏心因素影响小,不受深度影响,对管子内外壁的缺损具有同样灵敏度,且可以测出整根管子的壁厚。

② 可适用于碳素钢、铸铁、镍合金、非铁磁金属材料。

③ 适用管径为9~1000mm。


燃气管道内检测装置一般比较庞大、价格昂贵、使用费高且专用性强,例如超声波管道检测装置只能用于一种规格的管道。以直径为720mm的燃气管道为例,其设备长6.6m,重数吨,价值数百万美元,70km管道检测费用达130万元人民币。新研制的检测仪器,例如远场涡流管道检测装置虽然适用范围扩大了,造价也低得多,但也决非一般检验单位所可能拥有。随着我国经济的发展,无论是长输管道还是城镇燃气管道,由于泄漏事故所造成的人员伤亡、经济损失、环境污染将越来越严重,因此开展燃气管道内检测工作将越来越迫切。

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