浅谈燃气管道超声波内检测技术.pdf
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2022-11-12
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浅谈燃气管道超声波内检测技术
摘要：随着国内经济飞速发展，人们对清洁能源的需求越来越多。自 20 世纪 80
年代以来，天然气进入了大发展阶段，截至目前天然气管道总长接近 10×104km。
城市燃气管网是将门站的天然气输送到各调压站，直至输送至各个用户。城市地
下管道错综复杂，管道长时间埋在地下，经受化学腐蚀、电化学腐蚀，将会导致
管道腐蚀与泄漏，因此对天然气管道进行检测成为保障管道安全运营的重要举措。
本文就燃气管道超声波内检测技术展开分析。
关键词：燃气管道；超声波内检测；技术
1、管道内检测技术
1.1 内检测原理
内检测是将检测器放入燃气管道内部，在输送燃气压力的驱动下，在管道内
做匀速运动，扫描检测管道的基本尺寸、直度、内外腐蚀状况、焊缝缺陷以及裂
纹等情况，对管道泄漏做到提前预判，再将管道腐蚀情况进行分类，将相关信息
传输至终端设备，将漏气防患于未然。
1.2 内检测技术对比
①激光检测：优点为效率和精度高、采样点密集、空间分辨率高、非接触式
检测，能直观显示被检管道，提供定量检测结果。缺点为只能检测物体表面。
②电视检测：优点为影像直观。缺点为需要与其他方法配合。
③涡流检测：优点为对宽深比较小的线性缺陷检测灵敏度高，无须任何耦合
介质。缺点为只能检查表面腐蚀。
④电磁超声检测：优点为无须任何耦合介质。缺点为有较大的插入损耗，转
换效率低，易受噪声污染，接收信号质量较差。
⑤漏磁通检测：优点为不需耦合剂，不会发生漏检。缺点为只限于表面检测，
抗干扰能力差，空间分辨率低，检测数据需要校验，会出现虚假数据。
⑥超声波检测：优点为可检测厚壁管道，壁厚无限制；能测出管道腐蚀缺陷
深度和位置、管道的变形；检测简单，数据准确，无须校验。缺点为需传播介质，
如气体或水等。
⑦超声导波检测：优点为速度快、检测距离长、成本较低、简便实用、经济
高效、精确可靠。缺点为对有严重缺陷的管道，检测的长度大大缩短。
1.3 超声波检测方法
超声波检测是管道腐蚀缺陷深度和位置的直接检测方法，测量数据精度高，
被测对象范围广，检测简单，腐蚀缺陷定位准确且无须校验，周期性检测多组数
据准确性高，检测数据非常适合于管道最大允许输送压力的计算，为检测后确定
管道的使用期限和维修方案提供了极大的方便。适用于大直径、厚管壁管道的检
测。因此超声波检测技术是国内外应用最广泛、使用频率最高且发展最快的一种
无损检测技术。超声波检测是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波
形反射情况、穿透时间、能量损耗变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。
2、超声波内检测器在燃气管道中的应用
2.1 设计难点及解决措施
2.1.1 探头控制问题
传统工业相控阵定量方法不具有角度、声程、晶片增益修正技术，采用单一
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