石油天然氣管道環焊縫的超聲檢測研究

司昊亮

摘 要：石油天然氣管道質量的好壞，需要運用檢測技術方式對其展開檢查，為了能夠有效提升我國石油天然氣管道運轉的整體質量，本篇文章對石油天然氣管道還接縫超聲檢測技術展開具體分析，并且對各個檢測技術的運用展開詳細探究，希望能夠為有關人員提供些許意見與幫助。

關鍵詞：石油;天然氣管道;環焊縫;超聲檢測

1、焊接結構件超聲波檢測

1.1手工超聲波檢測

手工超聲波檢測技術的運用能夠及時發現天然氣管道環節位置中存有的缺陷之處及問題，而且還能夠標注出存有缺陷的問題和長度等一系列參數。針對發現缺陷的性能主要是因為受到超聲波檢測頻率的直接影響，發射電路的電壓幅度，探頭傳感器的靈敏度、接受系統接受的信號的準確度。測量缺陷位置一般是通過水平間距、深度、聲程等較為重要的參數。測量缺陷的大小參數主要就決定與波幅的高度與缺陷游動包絡圖形度。為了能夠進一步對不同深度的波幅參數展開有效檢測，一般會直接運用DAC曲線，能把參數直接進行記錄和儲存。但是由于人力超聲檢測技術會受到人為操作的直接影響，因此十分容易存有不精確或者是失誤的情況出現。

1.2自動超聲波檢測

第一，缺陷檢測率和手工探傷的方式大致相同，在排除人力影響因素以后，具備相對較強的反復性。能夠進一步呈現出缺陷靜態與動態的波形方式，動態包絡圖形和缺陷能夠通過三維或者是二維的方式進程體現，其中包括相對較大的信息量，能夠更加精確的明確缺陷的位置與尺寸。

第二，選取應用較為領先的數據信息采集與處理技術，能夠更加精確的明確好缺陷的尺寸。現階段，諸多領先的攤上技術被運用到實踐檢測之中。其中以衍射波法、聚焦波法等作為代表。

第三，可以被運用在諸多復雜的環境之中。例如，海洋環境、長輸管道、核輻射現場的探傷之中。但是由于自動化檢測技術在前期的資金投入階段，需要投入相對較多的資金用來購買有關的機械設備，而且其后續在維護與保養方面的資金費用相對較好，針對操作工作人員自身的技術能力也提出了十分嚴格的要求標準，因此，存有諸多的不足之處。

2、超聲波焊縫檢測現狀

目前，油氣輸送管焊縫超聲檢測設備主要有以下幾種類型。

2.1模擬信號檢測儀

A掃描方式在這一檢測設備之中得到了普遍的運用，接下來再通過具有極強技術能力的工作人員，來把設檢測設備所獲取到的掃描信號展開全方面分析，通過自身經驗來明確焊縫中存有的缺陷位置及缺陷尺寸。因此，這一檢測技術對操作工作人員自身的技術能力提出了嚴格要求，因此，操作人員自身應當具有較強的綜合素養。再加上大多數檢驗機構沒有辦法對其展開有效記錄，在事后也沒有辦法對其展開有效查詢，可以說自動化檢測力度相對較低。

2.2管道對接焊縫自動檢測儀

現階段，針對我們國家所運用的自動檢測設備來講，主要有管道內部檢測設備和外部爬行檢測設備。其中，管道內部檢測設備主要是運用在線輸管道的檢測之中，一般情況下都是運用在海底或者是地下位置中的管道工程。在對其展開檢測進程中，并不會對油氣輸送帶來直接影響，而外部爬行檢測設備通常都是運用與管道工程建設施工階段所展開的檢驗。

3、超聲檢測技術在我國石油天然氣管道工程中的運用

未焊透、裂紋、未熔合、夾渣、氣孔等作為長輸管道環焊縫在展開焊接進程中，十分容易發生的缺陷問題，這部分缺陷方式的構成形態常常存有極大的差異，因此，在運用超聲波檢測技術對缺陷展開檢測進程中，也會反映出各種類型的反射波形。一般而言，氣孔通常呈現出了空心狀，介質中為氣體，反射面也會呈現出一定的光滑特征，單個氣孔的回波幅度相對較低，波形單縫的安全性、穩定性相對較差，通過各個角度來對缺陷問題展開探測時，其發射波的差別并不大，但若是移動了探頭的位置，它則會消失，而且密集氣孔一般也常常會存有諸多反射波，再加之波高和氣孔大小之間存有一定的關聯性，通過不同位置展開探測，其波幅會與探頭位置的移動而呈現出來平滑變化的狀況。在探頭展開定點進行轉動的進程中，也會發生接連不斷的現象。針對未焊透模式的缺陷來講，它主要呈現出條狀或者是現狀的結構方式，一般都會形成在焊縫中部或者是根部的位置之中，反射率相對較高，在展開平移過程中，波紋相對而言較為穩定。

在對焊接兩側展開攤上進程中，幾乎都有可能發生大致相同的反射波幅;探頭于焊縫位置中進行垂直轉動的進程中，波形會在很快的時間內去除掉。這一缺陷問題的存有，會直接造成焊縫性能的大幅度降低，而且在缺陷缺口的位置中，會發生應力較為集中的現象，而且在外部承載力的直接作用下，則會造成它形成開裂的情況，具有非常高的危險程度。除此之外，由于焊縫出現裂縫的類型相對較多，通常裂紋回波的高度相對較高。探頭在進行平移的進程中，反射波也會不斷出現，波幅也會發生一定程度的改變;而探頭在進行轉動檢測過程中，也會發生上下交錯的現象。除此之外，裂縫十分容易形成在具有熱影響的區域之中，其中通常都是和焊縫垂直，在實際進行檢測進程中，還應當對焊縫平行的位置展開科學、合理的探測。追究其根本原因，主要是因為裂紋的形成，會對天然氣管道總體的安全性、穩定性、可靠性帶來極為嚴重的印象，而科學、合理的探測能夠有效減少焊縫強度，甚至漢可以形成一部分較為尖銳的缺口，在焊接部分對外部荷載進行承載過程中，則會發生應力集中而造成結構斷裂。再具體展開探測進程中，探頭在展開平移探測時，其波形穩定度相對較高，因此在展開兩側探測過程中，反射波幅也存有極大的差別。

由于全自動超聲探測技術具有極為明顯的優勢，這一技術的運用能夠對整個管道焊接的質量展開全方面的控制，通過檢測效果來進行分析，全自動超聲探測能夠在檢測現場中及時得出檢測的最終結果，明確焊縫是否存有缺陷問題，除此之外，工程監督管理工作人員也可以在第一時間內全方掌握有關的質量數據信息，進而能夠更好地明確缺陷存有的情況，及時對焊接技術參數展開科學、合理的調整，更好地確保長輸管道焊接的質量能夠符合有關標準。

4、結束語

綜上所述，近幾年以來，在我國社會經濟快速發展背景下，人們對石油天然氣等諸多資源的實際需求得到明顯增多，在此情況下，則應當運用科學、合理的對策來確保運輸管道的整體質量，其中無損檢測技術無疑是一個較好的檢測技術，無損檢測技術能夠進一步提高檢測的整體效率、檢測的精確度，同時還能夠大幅度降低檢測的資金成本，更好地提高我國運輸管道的整體質量，為我國社會經濟的良好發展，起到積極的推進作用。

參考文獻：

[1]高靜，王雪，王立輝，呂新昱，張彥楠，朱鳳艷.管道環焊縫X射線數字成像動態采集軟件設計[J].管道技術與設備，2021（01）：58-62.

[2]王維斌，雷錚強，楊輝.長輸管道數字射線DR檢測技術應用與展望[J].油氣儲運，2020，39（12）：1337-1343.

[3]李亞菲，吳有更，張巍威，李彬彬.長輸天然氣管道焊縫異常缺陷修復方法探討[J].中國石油和化工標準與質量，2020，40（16）：5-6+8.

[4]田紹偉，劉春雨，王大慶，于洋，馬飛龍.PAUT在長輸天然氣管道環焊縫檢測中的應用實踐[J].石油工業技術監督，2020，36（06）：36-39.

[5]王海濤，李仕力，陳杉，羅艷龍，張雪濤，周少坤.高鋼級天然氣管道環焊縫斷裂問題探討[J].石油管材與儀器，2020，6（02）：49-52.

[6]劉全利，苗繪，呂新昱，周廣言.中俄東線天然氣管道工程DR設備校驗方法[J].油氣儲運，2020，39（04）：453-458.

[7]蔣承君，張海健，胡貴斌，崔巍，賈鵬軍，曹峰.某Φ660天然氣管道環焊縫檢測對比分析[J].內蒙古石油化工，2020，46（01）：48-50.

[8]曾登高.大口徑油氣管道環焊縫全自動相控陣超聲波檢測管理探析[J].石油工業技術監督，2016，32（10）：30-32+35.