截止到2014年，全球探明石油儲(chǔ)量為350億桶，天然氣儲(chǔ)量達(dá)到了26萬(wàn)億m3。海底管道作為連接陸地與海洋的紐帶，是海洋油氣資源開(kāi)發(fā)利用的重要環(huán)節(jié)之一。但海底管道在使用過(guò)程中受到各種環(huán)境因素（如海水、海流、生物、微生物等）及人為因素（如管道施工質(zhì)量、腐蝕管理水平等）等影響會(huì)發(fā)生不同程度的腐蝕，從而導(dǎo)致海底管道泄漏造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)海底管道進(jìn)行定期檢測(cè)評(píng)估具有重要的意義。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展了很多針對(duì)海底管道的腐蝕研究工作。對(duì)于海底管道的腐蝕檢測(cè)主要包括電化學(xué)檢測(cè)、無(wú)損檢測(cè)和電位差掃描測(cè)量等。電化學(xué)檢測(cè)方法一般通過(guò)犧牲陽(yáng)極來(lái)抑制陰極反應(yīng)，因此具有成本低、工藝簡(jiǎn)單、實(shí)施方便等特點(diǎn)，但不能及時(shí)判斷管道腐蝕的程度，對(duì)金屬損傷也大；而無(wú)損檢測(cè)方法通常不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道腐蝕情況，但可以獲得較精確的數(shù)據(jù)。電位差掃描測(cè)量法主要通過(guò)磁化信號(hào)間接檢測(cè)金屬表面腐蝕情況，具有較高靈敏度，但準(zhǔn)確度較差，無(wú)法為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供準(zhǔn)確依據(jù)[1]。

一、海底管道腐蝕的分類(lèi)以及原因

海底管道腐蝕的分類(lèi):海底管道腐蝕的原因通常情況下可以分為兩個(gè)部分，一個(gè)部分是埋地管道在自然腐蝕下的一些損害，另一個(gè)部分是由于一些人為的因素導(dǎo)致海底管道出現(xiàn)腐蝕，而這種情況是會(huì)對(duì)整個(gè)管道的安全性造成影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)人們的生命安全產(chǎn)生一定的威脅。所以要想保證整個(gè)管道可以正常運(yùn)作，就必須要做好相應(yīng)的檢測(cè)工作。為了能夠更好地進(jìn)行海底管道檢測(cè)工作，本文就將重點(diǎn)分析海底管道腐蝕原因。

(1）材料的腐蝕性。管道在設(shè)計(jì)和制造方面出現(xiàn)了問(wèn)題也就會(huì)使得材料本身的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，從而造成了腐蝕情況出現(xiàn)；或者是在長(zhǎng)期使用中會(huì)有一些腐蝕情況產(chǎn)生。

(2）土壤中的腐蝕性物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，土壤中會(huì)含有很多的腐蝕性物質(zhì)，比如鐵、硫等，這些物質(zhì)的存在就會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)管道出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致管道本身的防腐性能降低，所以在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中就需要選擇質(zhì)量合格的材料。

(3）管道本身設(shè)計(jì)不合理。如果管道本身存在著設(shè)計(jì)問(wèn)題的話，那么就很有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)管道在腐蝕過(guò)程中出現(xiàn)一些其他方面的問(wèn)題[2]。

(4）外部環(huán)境因素。海底管道所處的環(huán)境通常都是比較惡劣的，并且在這樣的環(huán)境下還有很多未知因素存在，所以就很有可能會(huì)使得整個(gè)管道產(chǎn)生腐蝕情況，從而造成了巨大的損失。

(5）施工質(zhì)量問(wèn)題。在對(duì)海底管道進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的時(shí)候，施工的質(zhì)量也會(huì)影響整個(gè)管道的腐蝕情況，如果施工中的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，那么就有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)海底管道腐蝕情況的發(fā)生。

(6）周?chē)h(huán)境因素。海底管道周邊的環(huán)境因素也會(huì)對(duì)其造成一定的影響，比如說(shuō)：海水和海流、空氣、微生物等都會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生一定的影響，從而導(dǎo)致管道腐蝕情況的出現(xiàn)。

二、海底管道腐蝕檢測(cè)的特點(diǎn)及內(nèi)容

由于海底管道腐蝕檢測(cè)工作的特殊性，所以在檢測(cè)前應(yīng)對(duì)管道所在區(qū)域的海底管線狀況、海底土壤及水環(huán)境等情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，以便對(duì)所檢測(cè)海底管道的腐蝕狀態(tài)有較準(zhǔn)確的了解。檢測(cè)前應(yīng)對(duì)所要檢測(cè)的海底管線進(jìn)行開(kāi)挖檢查，以便獲取該區(qū)域海底管道的基本資料。根據(jù)各第三方檢測(cè)單位所獲取的資料，結(jié)合相關(guān)規(guī)范以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)管道周?chē)h(huán)境進(jìn)行分析，確定該管道是否有必要進(jìn)行第三方檢測(cè)。海底管線在設(shè)計(jì)時(shí)一般是在其外壁上穿一層絕緣層（通常為5～8 mm），以防止海水和其他氣體腐蝕其金屬表面。因此，在海底管線運(yùn)行時(shí)不需要進(jìn)行陰極保護(hù)。隨著時(shí)間的推移，絕緣層會(huì)發(fā)生腐蝕，最終會(huì)導(dǎo)致海底管道的破損和泄漏。因此，需要對(duì)絕緣層外表面進(jìn)行定期檢測(cè)，以判斷其是否存在局部腐蝕缺陷或破損。針對(duì)海底管線的不同情況，可以采用不同的檢測(cè)方法，如電位檢測(cè)、低頻感應(yīng)電壓檢測(cè)、雜散電流檢測(cè)以及交流電流檢測(cè)等。電位檢測(cè)方法是通過(guò)測(cè)量管線中不同部位（如管底與管壁間）的電位，來(lái)判斷腐蝕狀態(tài)。但由于海底土壤不存在水等導(dǎo)電介質(zhì)，所以只能測(cè)量管底處的電位，即根據(jù)管線上電勢(shì)在各個(gè)點(diǎn)處的變化來(lái)判斷管線整體狀態(tài)；低頻感應(yīng)電壓的檢測(cè)方法也是基于同理來(lái)確定管線整體狀況。雜散電流的檢測(cè)方法是通過(guò)在管道附近架設(shè)交流電流場(chǎng)，并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)雜散電流大小來(lái)確定管線的腐蝕狀況[3]。

三、海底管道的內(nèi)檢測(cè)技術(shù)

3.1 渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)技術(shù)是利用導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)引起電流密度分布的變化，從而檢測(cè)導(dǎo)體內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，目前應(yīng)用于海底管道的腐蝕檢測(cè)主要包括兩種方法：一是渦流檢測(cè)法，二是磁粉探傷法。

(1）渦流檢測(cè)技術(shù)：該技術(shù)主要由磁耦合渦流檢測(cè)器和磁化線圈組成。通常，鐵磁性金屬材料內(nèi)部存在著分布不均的缺陷時(shí)，缺陷處將產(chǎn)生感應(yīng)電壓（也稱(chēng)為漏電流），而位于缺陷表面的探頭則可以感受到這一信號(hào)，從而得出缺陷處的長(zhǎng)度、寬度等參數(shù)。當(dāng)鐵磁性金屬材料處于磁場(chǎng)中時(shí)，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此存在著許多的磁場(chǎng)分布不均勻性。當(dāng)鐵磁性金屬材料在交變磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于材料內(nèi)部磁場(chǎng)的不均勻性，將會(huì)造成鐵磁材料在缺陷處產(chǎn)生感應(yīng)電壓。根據(jù)渦流檢測(cè)的原理可知，當(dāng)鐵磁性金屬材料存在著缺陷時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的鐵磁性金屬材料會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此通過(guò)檢測(cè)線圈就可以檢測(cè)到這一信號(hào)。

(2）磁粉探傷法是指用磁化的方法將金屬工件表面涂覆的鐵粉置換掉后，再用磁化所產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)金屬工件進(jìn)行檢測(cè)的方法。由于與渦流檢測(cè)相比，磁粉探傷的信號(hào)微弱，所以需要將其進(jìn)行放大和信號(hào)處理。一般情況下，海底管道采用的是磁粉探傷法。而這種方法在海底管道中只能用于對(duì)一些簡(jiǎn)單缺陷的檢測(cè)。

3.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)主要是利用聲波在管道內(nèi)介質(zhì)中傳播時(shí)受到的阻力（表面張力）以及聲波在管道中傳播的速度進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。與渦流檢測(cè)技術(shù)相比，超聲波檢測(cè)技術(shù)具有更高的檢測(cè)靈敏度和更快的檢測(cè)速度，而且對(duì)被檢工件和管道不存在任何污染，特別適合于對(duì)非導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。因此超聲波檢測(cè)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于管道內(nèi)涂層厚度、腐蝕狀況和金屬與非金屬?gòu)?fù)合涂層厚度測(cè)量[4]。

3.3 漏磁檢測(cè)技術(shù)

漏磁檢測(cè)技術(shù)是利用鐵磁性材料的磁化特性，將磁性漏磁陣列傳感器的檢測(cè)探頭放入缺陷中，利用檢測(cè)信號(hào)來(lái)識(shí)別缺陷。由于鐵磁性材料存在著明顯的漏磁效應(yīng)，因此鐵磁性材料內(nèi)部的缺陷很容易被漏磁效應(yīng)檢測(cè)到，從而得到缺陷的位置和大小。在管道上施加恒定的交變磁場(chǎng)，當(dāng)存在缺陷時(shí)，缺陷周?chē)艌?chǎng)的分布會(huì)發(fā)生變化，從而使鐵磁性材料內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流。而此時(shí)的交變磁場(chǎng)在軸向方向上產(chǎn)生感應(yīng)電流。對(duì)于具有一定長(zhǎng)度和寬度的鐵磁性金屬構(gòu)件，在其上施加外加磁場(chǎng)后，鐵磁材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，并會(huì)通過(guò)管道向外流動(dòng)，從而在管道中產(chǎn)生漏磁信號(hào)。

四、海底管道的外檢測(cè)技術(shù)方法

4.1 淺海外檢測(cè)技術(shù)

海底管道外檢測(cè)的淺海外檢測(cè)技術(shù)的主要工作原理是：利用各種高精度聲吶設(shè)備，將聲吶信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)，通過(guò)圖像處理技術(shù)識(shí)別出管道內(nèi)部的腐蝕缺陷、腐蝕坑以及各種附著物等情況，并可利用聲吶圖像分析系統(tǒng)生成各種管道缺陷數(shù)據(jù)報(bào)告。淺海外檢測(cè)技術(shù)有兩種形式：一種是通過(guò)聲吶設(shè)備將水下圖像轉(zhuǎn)化成視頻圖像，然后再通過(guò)光纖傳輸?shù)桨渡线M(jìn)行處理，這種方式就是淺海外檢測(cè)技術(shù)；另一種是使用水下攝像機(jī)采集水下視頻圖像，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后在水上顯示出來(lái)，這種方式就是淺海外檢測(cè)技術(shù)。

4.2 深海外檢測(cè)技術(shù)

(1）聲吶系統(tǒng)。海底管道外檢測(cè)設(shè)備還包括：側(cè)掃聲吶系統(tǒng)（Route Scan system）、海底表面多點(diǎn)攝像系統(tǒng)（Moving Asterions survey）、多波束測(cè)深儀（Multiple Bone Survey）、水下機(jī)器人等。

側(cè)掃聲吶系統(tǒng)由發(fā)射、接收和數(shù)據(jù)處理三部分組成。發(fā)射和接收設(shè)備通過(guò)電纜與換能器相連，在海底表面上形成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的波束，再由水下機(jī)器人從海底表面上向外發(fā)射和接收聲波，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析判斷管道的缺陷位置。海底表面多波束測(cè)深儀通過(guò)水下機(jī)器人在海底表面進(jìn)行掃描探測(cè)，得到一張高分辨率的海底多波束剖面圖。

(2）聲發(fā)射技術(shù)。聲發(fā)射技術(shù)主要是通過(guò)接收海底管道附近的聲波信號(hào)，經(jīng)過(guò)記錄和處理后向管道內(nèi)注入激發(fā)流體，通過(guò)激發(fā)流體中的聲信號(hào)，可以得到與管外表面相應(yīng)的聲波傳播速度和衰減等信息，從而在管道內(nèi)壁形成反射波。在以往的管道外檢測(cè)中，通常采用聲吶檢測(cè)技術(shù)，其缺點(diǎn)是受到人為因素干擾大、儀器價(jià)格昂貴，以及對(duì)海底環(huán)境的不適應(yīng)等問(wèn)題。

近年來(lái)，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)以其高靈敏度、高準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)而受到越來(lái)越多人的青睞。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)是在管道外表面施加一定強(qiáng)度的載荷，通過(guò)對(duì)載荷產(chǎn)生的物理量變化進(jìn)行檢測(cè)和分析，從而判斷被檢管道是否發(fā)生腐蝕。在海底管道腐蝕檢測(cè)中，聲發(fā)射技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是聲發(fā)射技術(shù)可在水下進(jìn)行作業(yè)，可以避開(kāi)常規(guī)檢測(cè)方法中水下管道的作業(yè)時(shí)間；二是聲發(fā)射技術(shù)靈敏度高、可探測(cè)到各種固體介質(zhì)下的缺陷和裂紋；三是聲發(fā)射技術(shù)無(wú)需接觸被檢管道即可對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)。

4.3 磁力儀檢測(cè)技術(shù)

磁力儀檢測(cè)技術(shù)：磁力儀是一種利用鐵磁材料或其制品產(chǎn)生的磁性來(lái)測(cè)量物體尺寸、形狀、位置和強(qiáng)度的一種測(cè)量工具。海底管道的腐蝕缺陷與其周?chē)拇艌?chǎng)分布有關(guān)，因此，可利用磁力儀對(duì)海底管道進(jìn)行檢測(cè)。磁力儀檢測(cè)方法是將儀器固定于被測(cè)物體上，然后通過(guò)調(diào)整儀器的水平和垂直方向，將被測(cè)物體產(chǎn)生的磁場(chǎng)改變量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電量值，再通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電量值與標(biāo)準(zhǔn)磁力儀測(cè)量的磁場(chǎng)改變量的比值（B/T）計(jì)算出該物體的缺陷深度。

B/T的計(jì)算公式如下：B/T=(E/2f)/k

式中，E是標(biāo)準(zhǔn)電量值的有效值，f是磁場(chǎng)改變的頻率，k是標(biāo)準(zhǔn)磁力儀的靈敏度。B/T的單位為T(mén)/A，表示每安培電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)改變量。需要注意的是，B/T的計(jì)算需要保證標(biāo)準(zhǔn)電量值和標(biāo)準(zhǔn)磁力儀的準(zhǔn)確度，同時(shí)也需要控制測(cè)量條件的穩(wěn)定性，例如環(huán)境溫度、磁場(chǎng)干擾等因素都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，在測(cè)量過(guò)程中需要仔細(xì)控制這些因素，以確保B/T的準(zhǔn)確度。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可用于管道外檢測(cè)的技術(shù)方法主要有超聲波檢測(cè)、聲吶探測(cè)技術(shù)、高頻電磁檢測(cè)法、表面磁力儀檢測(cè)法和X射線探傷法等，其中超聲檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其不需要進(jìn)行管道內(nèi)檢測(cè)，應(yīng)用范圍更廣；聲吶檢測(cè)技術(shù)具有不受地理位置限制的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于大型設(shè)備的操作不便；X射線探傷檢測(cè)法適合對(duì)大型設(shè)備進(jìn)行操作，但對(duì)于小設(shè)備無(wú)法完成。未來(lái)我們需要通過(guò)對(duì)這些方法進(jìn)行更深入的研究和探索來(lái)提高海底管道的外檢測(cè)精度。

六、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

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用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門(mén)。

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如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷(xiāo)部，由專(zhuān)業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買(mǎi)通道

零售：購(gòu)買(mǎi)50kg以內(nèi)，線上購(gòu)買(mǎi)，抖店直接下單購(gòu)買(mǎi)。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開(kāi)具13%專(zhuān)用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。