超声波(UT)检测和漏磁通量(MFL)检测是当前世界上最常用的两种油气管道管内智能检测技术。在何种情况下采用何种检测技术更适合你的管道系统,是个很复杂的问题。英国的GE石油和天然气公司和PII Pipeline Solutions(PII)公司在利用高分辨率智能检测技术方面都拥有长达35年以上的丰富实践经验,下面介绍它们在这方面的一些权威性的论点。 总的说来,这两种技术都是很好的管内检测技术,采用其中哪一种方法都会使管道作业者受益。但由于所要检测的管道情况各不相同,对于究竟采用何种检测技术较为适用的问题,则取决于很多因素。归纳起来,有以下三点:1.所检测管道的特点(包括管壁厚度,管径变化和是否为双径管,是不锈钢还是包覆管或是无缝管);2.是否有特种缺陷(包括叠层和砂眼,极小的蚀坑,沟槽状腐蚀,环焊缝裂纹,打磨造成的金属损失,对新管道的基准测量);3.管道运行条件(MFL和UT两种检测技术适用的不同运行速度是:对MFL来说为0.3~5m/s,而对UT来说则为0.1~1m/s)。
[NextPage]
首先,应该懂得MFL和UT两种检测技术的特性。MFL技术是测量漏磁磁场的一种检测方法,其所检测的磁场强度和磁场延伸范围均取决于缺陷的深度及其延伸范围,但所检测的磁场强度和延伸范围也取决于诸如缺陷形状、壁厚、磁化作用、磁化性能和磁化速度等其它一些因素。将所要测量的磁场换算成缺陷尺寸的计算方法,则是基于缺陷-尺寸的测量模型和经验,而且还必须考虑到许多二次影响的作用。 第一代MFL技术的测量结果极不令人满意。英国天然气公司和PII公司先后都开发出了一些先进的电子设备、解析算法和软件,从而制定出了一些新的工业标准。测量缺陷深度现已有了高精度的方法(在80%的置信度下为壁厚的10%)。 超声被检测技术在PII公司已被广泛采用。只要钢表面光滑,UT技术的缺陷深度检测精度即可达到0.1mm。检测精度在很大程度上取决于管壁表面的粗糙度。 一般来说,就缺陷深度的测量精度而言,UT装置优于MFL:前者为95%,后者为80%。这意味着:除了具有较高的缺陷深度测量精度外,UT的测量结果往往都在精度要求范围内。 对于壁厚来说,采用MFL技术有可能达到最佳的检测结果。采用此种方法时,务必使管壁厚度为磁场所饱和。管壁较厚时,磁场强度应更大,磁通量也应更大。反之,管径较小和管壁较薄时,达到一定的磁性便可适用。在这方面,UT技术的检测能力优于MFL。UT直接检测壁厚的能力仅适用于剩余壁厚为2.5mm以上的情况。对于具有深的管内缺陷的薄壁管而言,采用MFL装置则是正确的选择。 对于异径管来说,采用UT装置较合适。根据UT装置超声波传感器载流子的设计特点,这种装置能够适应较大的内径变化。比如,就标准的UT装置的设计而言,其适应范围为10%~15%左右,而MFL装置则为5%~10%左右。目前已有双直径的UT和MFL装置,这样,即可满足管径的较大变化。 对于叠层、砂眼、沟槽状腐蚀和环焊缝裂纹等特殊缺陷来说,受限于超声波波束的大小,但总的说来UT技术都优于MFL技术。特别强大的UT装置还能查明与氢致裂纹(HIC)有关的叠层和砂眼。MFL技术特别适用于薄壁管或小口径管子蚀坑的检测。MFL装置能够看到长而狭窄的缺陷首末端,而难于查明缺陷的深度;UT技术则能查明整个管长上的纵向沟槽状腐蚀的精确壁厚。环焊缝上的裂纹源于制管工艺不佳所致,UT装置查不出这种缺陷。 打磨会导致极大的金属损失,应引起注意,由此而引起的金属损失是很难用MFL装置测量出来的,而UT装置的直接壁厚测量方法更适合于此种缺陷的测量。 所谓基准测量,是指利用智能装置对某种新材料的新管线进行基本状况的检查。这对管道拥有者来说可能大有好处,因为所发现的任何不合规定的现象都可根据担保条款得到纠正。利用UT装置对一节短管的壁厚进行检查(特别是无缝管),即可精确地检查出像叠层或金属损失、偏心、修理抛光及其它所报告的缺陷。这对制管和管道施工过程来说,同样是一种有效的质量检查方法。 总之,对于所有的缺陷评估和日益发展的计算技术来说,具有较高深度测量精度的UT装置因可减少必要的修理次数并可延长检修计划,因此可为用户提供极大的节约。另一方面,从检查输气管道的角度出发,MFL装置有巨大的优势。相比之下,UT装置宜于在多批量的液体管道中使用,也必须在干净的管内运行。因此,应建议首先考虑在所有输气管道内使用MFL装置,而在所有液体管道内使用UT装置。
|