在役天然气管道缺陷检测新技术概述

　　1 概述

　　陕京管道、西气东输和川气东送等大型天然气管道的投产运营，标志着我国已经步入天然气高速发展的时代。天然气管道在长期的服役过程中，由腐蚀、疲劳破坏、第三方破坏或管道内部潜在缺陷导致的管道泄漏事故频频发生[1]，不仅给管道运营企业带来巨大的经济损失，甚至会出现人身伤亡、环境污染等特大事故，进而影响到社会的稳定。因此，各个管道运营企业都非常重视对在役天然气管道缺陷的检测技术研究。为了防止天然气管道腐蚀穿孔、开裂等事故发生，我国每年用于管道维修的费用高达( 3 ～5) × 108元，而且有逐年增加的趋势。受检测手段的制约，天然气管道损伤状况多数不明，往往造成盲目开挖、盲目报废，维修缺少科学性，从而造成人力、物力的大量浪费。对天然气管道缺陷的检测一直是困扰管道安全管理者的问题。因此，定期对天然气管道的完整性[2 -4]进行检测成为管道维护不可缺少的必要手段之一。对天然气管道缺陷的检测是管道完整性检测的一个重要组成部分。寻找一种经济适用、快速高效的天然气管道缺陷检测新技术是迫切需要解决的问题。

　　2 天然气管道缺陷检测技术

　　依据天然气管道缺陷检测的原理，现有的检测方法[5 -6]可分为直接检测法和间接检测法。最常用的直接检测法是空气取样法，此法主要有两种检测器，即火焰电离检测器和可燃气体监测器; 间接检测法的方法较多，如超声波检测技术、射线( X 射线、γ射线) 成像技术、漏磁检测技术、超声导波检测技术、超声相控阵检测技术、衍射时差检测技术等。本文主要介绍超声导波检测技术、超声相控阵检测技术、衍射时差检测技术。

　　3 超声导波检测技术

　　超声波检测技术、射线成像技术和磁漏检测技术都属于逐点检测技术，只能对传感器接触到的天然气管道部位进行检测，而且检测效率较低。对于传感器难以接触到的某些管道位置，例如套管、穿越铁路( 公路) 管道、架空管道以及水下穿越管道，这些检测技术无法进行有效的检测。随着科技的发展，超声导波检测技术的出现，解决了先前的间接检测法( 超声波检测技术、射线成像技术和磁漏检测技术) 在检测天然气管道缺陷时效率较低的问题。

　　3.1 传统超声波检测技术的不足

　　传统超声波检测技术只能集中检测管道的局部区域，具有检测大面积管道缺陷速度慢、检测效率低、只能检测到探头下面的那部分管道的不足。传统超声波检测技术进行大面积管道缺陷的检测时，就必须逐点地作许多次测量，也就是要频繁地接近被检测管道表面。对于难以接近或费用较大的区域，如此精细的检测是不经济的。