国内外油气管道检测监测技术发展现状*摘要:随着管道完整性管理技术水平的迅速发展和油气管道安全运行的实际需要,管道施工质量的检测与在役管道的安全监测技术已受到业界的特别重视,各种管道检测监测技术也随之蓬勃发展起来。文章就当前国内外油气管道检测与监测技术发展状况进行了系统介绍,并指出了未来的发展方向,具体包括管道内检测技术的漏磁检测技术、超声检测技术,管道监测光纤传感技术,管道焊接无损探伤技术的相控阵超声检测技术、数字射线检测技术、超声导波检测技术等。关键词:油气管道检测技术监测技术DOI:10.3969/j.issn.1002-302x.2012.02.007李育忠1郑宏丽1贾世民2刘全利3邓凯夫4张金权51.中油管道检测技术有限责任公司;2.中国石油天然气管道局;3.中国石油天然气管道科学研究院;4.美国南加州大学;5.中国石油天然气集团公司通信公司*基金项目:国家863“”科技项目油气管道光纤安全预警技术与装备研制(编号:2006AA06Z242;“”国家科技支撑项目油气管道裂纹检测技术研究及装备研制(编号:2008BAB30B05;“中国石油天然气集团公司科技攻关项目长输油气管道及储运系统安全无损”检测新技术研究(编号:2008A-3002。第一作者简介:李育忠,1969年生,1998年硕士毕业于大庆石油学院化工机械专业,高级工程师,现任中油管道检测技术有限责任公司副经理,长期从事管道检测技术研究与应用工作。1世界管道内检测技术发展现状随着油气管道完整性管理理念的兴起,管道内检测技术也随之得到迅速发展。所谓管道内检测技术,就是在不影响油气管道输送条件下,通过使用智能检测设备(INTELLIGENTPIG完成对管道存在缺陷的检测,并对所发现的缺陷进行适用性评价(FITNESS-FOR-PURPOSE以进行科学合理的维修,它不仅可以保障管道安全运行,而且还可以延长管道使用寿命。当前国内外所应用的智能检测器主要以漏磁检测技术(MFL和超声检测技术(UT为典型代表,经过近40多年的发展,得到了工业界的广泛应用,为管道安全运行和科学管理提供了重要决策依据,内检测技术正向更高精度和更好适应性方向发展。由于受到的约束条件较少,漏磁检测技术发展表现更为突出,各种形式的漏磁技术相继涌现,其中,轴向漏磁检测技术发展最早并最为成熟,继之又出现了横向漏磁检测技术、三维探头漏磁检测技术和螺旋磁场检测技术。超声检测技术方面,除了传统的压电超声技术,应用于天然气管道的电磁超声检测技术也已开始推广应用。同时,为满足特殊工况条件,出现了多功能组合检测器,一次完成各种功能的检测,实现各种检测技术的优势互补。1.1漏磁检测技术1.1.1轴向磁场检测技术轴向磁场检测技术发展历史较长,技术比较成熟,应用较为广泛,目前仍是大部分检测公司最常用的检测技术。如GEPII、ROSEN等检测公司早已开发出轴向磁场的三轴探头检测设备,并在工业现场广泛应用。三轴探头的检测器能够检测同一柱面上缺陷处磁场的矢量大小、方向及分布,为数据分析建立的数据模型提供了比单轴更为丰富的数据信息,可精确量化金属损失缺陷的几何尺寸,大大提高缺陷的量化精度(图1。1.1.2横向磁场检测技术传统的轴向磁场检测技术对轴向缺陷较敏感,而对沿管道轴向的纵向金属损失缺陷不敏感,被轴向磁场漏磁检测器发现或者探测到的信号较弱,因此作为常规轴向漏磁检测技术的补充,横向磁场检测器应运而生。它提高了对沿管道轴向狭长金属损失缺陷的检测灵敏度(图2。目前,国际上个别公司开发出横向磁场检测设备,对漏磁检测技术发展具有重要意义。1.1.3螺旋磁场检测技术在2011年里约国际管道会议上,TDW公司发表了论文《倾斜漏磁场在线检测技术》,阐述了螺旋漏磁场检测管道金属损失缺陷的优势。而螺旋磁场检测技术正好是轴向和周向磁场检测技术的有机结合(图3。牵拉试验结果表明,该设备不仅可以检测到轴向狭长的缺陷(传统的MFL不能检测到,也能够检测到周向的缺陷(图4。对于轴向狭长缺陷,SMFL比普通MFL检测信号灵敏度明显提高(图5。1.2超声检测技术1.2.1压电超声检测技术超声波检测技术由来已久,目前也是无损检测领域的主要方法,在液体管道中广泛应用。该技术是将超声波探头与管壁垂直入射布置,能够直接测量管道壁厚减薄的金属损失,灵敏度高,缺陷量化准确。当前UT检测器技术指...