超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析

張利民

摘要：隨著國際第三次科技革命的發展與進步，超聲導波檢測技術也隨之發展起來，并應用于第一產業中的關鍵性環節。超聲導波檢測技術依靠檢測距離相對較長以及可以對相關的被檢管線進行100%的全面系統的檢測等一系列區別于其他檢測技術的常規性無損害的檢測技術的明顯優勢，將對我國目前的油田產業乃至全球性存在大量安全隱患以及可能出現事故并將會導致嚴重后果的埋地占壓、穿跨越管線等方面的檢測評價提供有力的技術支持。通過一系列的實驗研究表明：超聲波檢測技術對油田管線的腐蝕以及管壁壁厚的減薄情況十分有效，將會對油田管線檢測工作提供相當大的助推力。

關鍵詞：超聲導波檢測技術；油田管線檢測；油田產化

中圖分類號：TG115文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）03-0083-02

管道在我國第一產業，尤其是油田產業中起著十分重要的關鍵作用，由于石油管道性能的特殊性，管道在油田中的使用期限如果延長，油田管道將逐漸產生介質腐蝕以及老化等現象，極有可能造成油田管道事故的發生。因此，如何準確、有效的檢測出油田管道的缺陷成為了一直困擾我國油田產業發展和進步的重要瓶頸。特別是由于管道長期應用于不可觸及的環境，經常會導致一些現有的常規檢測手段無法正常的，全面的進行檢測。第三次科技革命的爆發，科學技術在推動生產力的發展方面起著越來越重要的作用，科學技術轉化為直接生產力的速度加快。超聲波技術日趨成熟，尤其是超聲波檢測技術特有的檢測距離相對較長、對被檢測的油田管道可以進行全面檢測等技術優勢，正在越來越多的被石油檢測的安全工作者所青睞。

一、超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的技術原理

科學技術是第一生產力，國家越來越重視科技在產業結合方面的應用，尤其是油田產業，特別是油田管道的完整性檢測過程中，超聲導波檢測技術就與之前的常規性的傳統檢測有著較為明顯的優勢。首先，超聲導波檢測技術在方法原理方面，主要是利用超聲導波等設備的探頭發射出可以產生沿管道傳播的，包括縱波、橫波等一系列低頻超聲導波在內的導波進行管壁內不同性質缺陷的檢測，然后利用低頻超聲波所反射回來的回波，發現油田管壁中的缺陷所在，進而通過反射回來的回波狀況來判斷油田管道的腐蝕情況以及相應位置，同時，管道環向的超聲波探頭可以通過均勻的、間隔的排列，使得低頻超聲導波以真實的管道壁的軸蕊為對稱點進行對稱傳播，通過一系列的環向聲波對整個油田管道的管道壁進行聲波檢測，從而實現超聲導波檢測技術在油田管線檢測中100%

檢測。

超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的優勢與傳統檢測方法相比，有著以下幾項突出特點：首先，由于超聲導波檢測技術在油田管線檢測中所傳送的超聲導波在傳播路徑方面距離較長，可以沿著油田管壁傳播長達十幾米之遠，并且可與回波信號一起形成回路，可以達到管道中極為完整的信息收集工作，進而保障了超聲導波檢測技術在油田管線檢測中信息的完整性和準確性；其次，超聲導波檢測技術在油田管線檢測中可以通過超聲波在油田管壁內部、外部等表面質點的振動，使得超聲導波的聲場遍及整個油田管道的管壁，使得超聲導波檢測技術在油田管線檢測中得到全面檢測。因此，超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的作用，將會對我國的油田產業乃至整個的工業產業產生重要影響。

二、超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析

（一）超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用概況

超聲導波檢測技術在油田管線檢測中已經得到了廣泛應用，尤其是國外在超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的工程技術已經運用的相對成熟，對于超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析也比我國進行的更加充分和深入。

盡管我國在超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析的起步相對較晚，但是我國科學技術在工業領域，尤其是油田管道領域的廣泛研究的深入，我國在超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析方面也逐步開展了更為深入的研究和探索。根據理論數據，相關研究人員發現超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析是根據彈性縱波理論來進行的，通過計算機對分析管中的超聲導波進行頻散曲線分析，從而得知超聲導波檢測技術在油田管線檢測過程中遇到管道裂紋時候的反射以及透射規律，再進一步依據超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的導波反射時間以及相關強度來確定油田管道的裂紋具體位置以及裂紋尺寸；在相關的試驗檢測過程中，超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析一般通過傳感器來進行設計實驗，在油田管道的超聲波導檢測過程中抑制其他方面的模擬波導信號，通過一系列的實驗，研究超聲導波檢測技術在油田管線檢測時所出現的頻散現象，進而分析出超聲導波檢測技術在油田管線檢測中對油田管道的靈敏程度。

（二）超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析

機械振動在相關的彈性介質之間進行的傳播活動一般被稱之為彈性聲波。將彈性聲波過程中的傳播介質一般稱之為波導，而我們通常在油田管線檢測中所應用的超聲波被我們稱之為超聲導波。據相關的實驗研究結果顯示，油田管道的檢測過程中，超聲波的傳播速度只與管道所應用的介質材料的密度以及油田管道的彈性性質有密切聯系，與超聲波導本身的相關屬性并沒有任何關聯。在超聲導波檢測技術對油田管線檢測的過程中，我們可以通過彈性動力學的相關原理得出超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的方程

公式。

依據超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析，我們根據超聲波導檢測的相關原理，在檢測設備中增加了能夠提供更大能量的，并且能夠及時接收短時間內的脈沖型超聲波，通過利用超聲波檢測設備，超聲導波檢測技術在油田管線檢測中可以由計算機任意控制相關波形的發射器在油田管道的檢測中所產生的激勵信號，并進一步通過超聲波導的功率放大器進行放大，促使超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的電壓值達到驅動傳感器的數值要求，在管道的檢測過程中產生相應的超聲波導，與此同時，傳感器作為可以接收超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的接收器接收導波信號，經過二級管電路以及激勵信號對超聲波導的隔離，促使超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的回波信號接收放大，并通過數字示波器進行超聲波導的接收，并在PC上進行相關的存儲。

目前，超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析主要是通過超聲波導檢測時候所提供的有效掃描方法進行快速掃描，并采取適當的超聲導波檢測技術對油田管線進行逐點檢測。但是由于我國超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的應用分析還處于起步階段，要想做到超聲導波檢測技術在油田管線檢測中的廣泛應用還需要政府以及相關人士進行大力推廣。

三、結語

科學技術正在越來越多的應用于工業產業鏈之中，并逐漸的發揮出其更為關鍵的作用。我國重工業，尤其是油田工業的不斷發展，超聲導波檢測技術越來越多的應用于油田管線檢測中的應用，超聲導波檢測技術在油田管線檢測中正在發揮著更為廣泛的作用，將對我國油田產業乃至全國大量存在中的安全隱患或者很有可能導致嚴重后果的石油管道在檢測方面提供有力的技術支持。

參考文獻

[1] 龍媛媛，石仁委，柳言國，姬杰，呂德東，王遂平．埋地管道不開挖地面腐蝕檢測技術在勝利油田純梁采油廠的應用 [J]．石油工程建設，2007，（3）．

[2] 趙鵬，何仁洋，楊永，肖勇，劉長征．埋地鋼質管道腐蝕防護檢驗檢測技術組合方法及評價系統研究[J]．化工設備與管道，2007，（1）.

[3] 陳麗嬡．石油開采工藝中腐蝕試件的處理、安裝和試驗數據的解釋（美國腐蝕工程師協會標準 RP—07—75）[J]．石油工程建設，1984，（6）．

（責任編輯：趙秀娟）