海底管道作為連接陸地與海洋的紐帶，是海洋油氣資源開發(fā)利用的重要環(huán)節(jié)之一。但海底管道在使用過程中受到各種環(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，對海底管道進(jìn)行定期檢測評估具有重要的意義。目前，國內(nèi)外學(xué)者已開展了很多針對海底管道的腐蝕研究工作。

對于海底管道的腐蝕檢測主要包括電化學(xué)檢測、無損檢測和電位差掃描測量等。電化學(xué)檢測方法一般通過犧牲陽極來抑制陰極反應(yīng)，因此具有成本低、工藝簡單、實(shí)施方便等特點(diǎn)，但不能及時判斷管道腐蝕的程度，對金屬損傷也大；而無損檢測方法通常不能及時發(fā)現(xiàn)管道腐蝕情況，但可以獲得較精確的數(shù)據(jù)；電位差掃描測量法主要通過磁化信號間接檢測金屬表面腐蝕情況，具有較高的靈敏度，但準(zhǔn)確度較差，無法為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供準(zhǔn)確依據(jù)。

一、海底管道腐蝕原因

海底管道腐蝕的原因通常情況下可以分為兩部分，一部分是埋地管道在自然腐蝕下的一些損害，另一部分是由于一些人為因素導(dǎo)致海底管道出現(xiàn)腐蝕，而這種情況會對整個管道的安全性造成影響，同時也會對人們的生命安全產(chǎn)生一定威脅。所以要想保證整個管道可以正常運(yùn)作，就必須要做好相應(yīng)的檢測工作。

為了能夠更好地進(jìn)行海底管道檢測工作，重點(diǎn)分析海底管道腐蝕的原因如下：

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

(2) 土壤中的腐蝕性物質(zhì)。一般來說，土壤中會含有很多的腐蝕性物質(zhì)，如鐵、硫等，這些物質(zhì)的存在就會對管道產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)管道出現(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象時，就會導(dǎo)致管道本身的防腐性能降低，所以在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的過程中就需要選擇質(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)問題的話，那么就很有可能會導(dǎo)致整個管道在腐蝕過程中出現(xiàn)一些其他方面的問題。

(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，如海水和海流、空氣、微生物等都會對管道產(chǎn)生影響，就很有可能會使得整個管道產(chǎn)生腐蝕，從而造成巨大的損失。

(5) 施工質(zhì)量問題。在對海底管道進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的時候，施工的質(zhì)量也會影響整個管道的腐蝕情況，如果施工中的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，就有可能會導(dǎo)致整個海底管道腐蝕情況的發(fā)生。

二、海底管道腐蝕檢測

由于海底管道腐蝕檢測工作的特殊性，所以在檢測前應(yīng)對管道所在區(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，以便對所檢測海底管道的腐蝕狀態(tài)有較準(zhǔn)確的了解。檢測前應(yīng)對所要檢測的海底管線進(jìn)行開挖檢查，以便獲取該區(qū)域海底管道的基本資料。根據(jù)各第三方檢測單位所獲取的資料，結(jié)合相關(guān)規(guī)范以及現(xiàn)場實(shí)際情況，對管道周圍環(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。海底管線在設(shè)計(jì)時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)行時不需要進(jìn)行陰極保護(hù)。隨著時間的推移，絕緣層會發(fā)生腐蝕，最終會導(dǎo)致海底管道的破損和泄漏。因此，需要對絕緣層外表面進(jìn)行定期檢測，以判斷其是否存在局部腐蝕缺陷或破損。針對海底管線的不同情況，可以采用不同的檢測方法，如電位檢測、低頻感應(yīng)電壓檢測、雜散電流檢測以及交流電流檢測等。電位檢測方法是通過測量管線中不同部位（如管底與管壁間）的電位來判斷腐蝕狀態(tài)。但由于海底土壤不存在水等導(dǎo)電介質(zhì)，所以只能測量管底處的電位，即根據(jù)管線上電勢在各個點(diǎn)處的變化來判斷管線整體狀態(tài)；低頻感應(yīng)電壓檢測方法也是基于同理來確定管線整體狀況；雜散電流檢測方法是通過在管道附近架設(shè)交流電流場，并對其進(jìn)行檢測，根據(jù)雜散電流大小來確定管線的腐蝕狀況。

三、海底管道的內(nèi)檢測技術(shù)

1、渦流檢測技術(shù)

渦流檢測技術(shù)是利用導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動狀態(tài)引起電流密度分布的變化，從而檢測導(dǎo)體內(nèi)部缺陷的無損檢測技術(shù)，該技術(shù)主要由磁耦合渦流檢測器和磁化線圈組成。通常，鐵磁性金屬材料內(nèi)部存在著分布不均的缺陷時，缺陷處將產(chǎn)生感應(yīng)電壓（也稱為漏電流），而位于缺陷表面的探頭則可以感受到這一信號，從而得出缺陷處的長度、寬度等參數(shù)。當(dāng)鐵磁性金屬材料處于磁場中時，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分布不均勻性。當(dāng)鐵磁性金屬材料在交變磁場中運(yùn)動時，由于材料內(nèi)部磁場的不均勻性，將會造成鐵磁材料在缺陷處產(chǎn)生感應(yīng)電壓。根據(jù)渦流檢測的原理可知，當(dāng)鐵磁性金屬材料存在著缺陷時，在磁場中運(yùn)動的鐵磁性金屬材料會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因此通過檢測線圈就可以檢測到這一信號。

2、磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)是指用磁化的方法將金屬工件表面涂覆的鐵粉置換掉后，再通過磁化所產(chǎn)生的磁場對金屬工件進(jìn)行檢測的方法。由于與渦流檢測相比，磁粉探傷的信號微弱，所以需要將其進(jìn)行放大和信號處理。一般情況下，海底管道采用該方法只能對一些簡單的缺陷進(jìn)行檢測。

3、超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)主要是利用聲波在管道內(nèi)介質(zhì)中傳播時受到的阻力（表面張力）以及聲波在管道中傳播的速度進(jìn)行檢測的技術(shù)。與渦流檢測技術(shù)相比，超聲波檢測技術(shù)具有更高的檢測靈敏度和更快的檢測速度，而且對被檢工件和管道不存在任何污染，特別適合于對非導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行無損檢測。因此超聲波檢測技術(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復(fù)合涂層厚度的測量。

4、漏磁檢測技術(shù)

漏磁檢測技術(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探頭放入管道中，利用檢測信號來識別缺陷。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，當(dāng)存在缺陷時，缺陷周圍磁場的分布會發(fā)生變化，從而使鐵磁性材料內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流。而此時的交變磁場在軸向上產(chǎn)生感應(yīng)電流。對于具有一定長度和寬度的鐵磁性金屬構(gòu)件，在其上施加外加磁場后，鐵磁材料內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流，并會通過管道向外流動，從而在管道中產(chǎn)生漏磁信號。

四、海底管道的外檢測技術(shù)

1、淺海外檢測技術(shù)

海底管道的淺海外檢測技術(shù)的主要工作原理是利用各種高精度聲吶設(shè)備，將聲吶信號轉(zhuǎn)化為圖像信號，通過圖像處理技術(shù)識別出管道內(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。

淺海外檢測技術(shù)有兩種形式：一種是通過聲吶設(shè)備將水下圖像轉(zhuǎn)化成視頻圖像，然后再通過光纖傳輸?shù)桨渡线M(jìn)行處理；另一種是使用水下攝像機(jī)采集水下視頻圖像，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后在水上顯示出來。

2、深海外檢測技術(shù)

(1) 聲吶系統(tǒng)。海底管道外檢測設(shè)備還包括側(cè)掃聲吶系統(tǒng)、海底表面多點(diǎn)攝像系統(tǒng)、多波束測深儀、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)備通過電纜與換能器相連，在海底表面上形成一條長長的波束，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。海底表面多波束測深儀通過水下機(jī)器人在海底表面進(jìn)行掃描探測，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)主要是通過接收海底管道附近的聲波信號，經(jīng)過記錄和處理后向管道內(nèi)注入激發(fā)流體，通過激發(fā)流體中的聲信號，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中，通常采用聲吶檢測技術(shù)，其缺點(diǎn)是受到人為因素干擾大、儀器價格昂貴，以及對海底環(huán)境的不適應(yīng)等問題。近年來，聲發(fā)射檢測技術(shù)以其高靈敏度、高準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)而受到越來越多的青睞。

聲發(fā)射檢測技術(shù)是在管道外表面施加一定強(qiáng)度的載荷，通過對載荷產(chǎn)生的物理量變化進(jìn)行檢測和分析，從而判斷被檢管道是否發(fā)生腐蝕。在海底管道腐蝕檢測中，聲發(fā)射技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是可在水下進(jìn)行作業(yè)，可以避開常規(guī)檢測方法中水下管道的作業(yè)時間；二是靈敏度高、可探測到各種固體介質(zhì)下的缺陷和裂紋；三是無需接觸被檢管道即可對管道進(jìn)行檢測。

3、磁力儀檢測技術(shù)

磁力儀是一種利用鐵磁材料或其制品產(chǎn)生的磁性來測量物體尺寸、形狀、位置和強(qiáng)度的一種測量工具。海底管道的腐蝕缺陷與其周圍的磁場分布有關(guān)，因此，可利用磁力儀對海底管道進(jìn)行檢測。

檢測時將儀器固定于被測物體上，然后通過調(diào)整儀器的水平和垂直方向，將被測物體產(chǎn)生的磁場改變量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電量值，再通過標(biāo)準(zhǔn)電量值與標(biāo)準(zhǔn)磁力儀測量的磁場改變量的比值（B/T）計(jì)算出該物體的缺陷深度。B/T的計(jì)算公式為：B/T=(E/2f)/k。式中，E是標(biāo)準(zhǔn)電量值的有效值，f是磁場改變的頻率，k是標(biāo)準(zhǔn)磁力儀的靈敏度。B/T的單位為T/A，表示每安培電流所產(chǎn)生的磁場改變量。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，同時也需要控制測量條件的穩(wěn)定性，例如環(huán)境溫度、磁場干擾等因素都會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。因此，在測量過程中需要仔細(xì)控制這些因素，以確保B/T的準(zhǔn)確度。

五、結(jié)語

發(fā)展海底管道檢測新技術(shù)和新裝備，保證海底管道安全穩(wěn)定運(yùn)行，已成為海洋石油行業(yè)的一項(xiàng)重要課題。主要建議如下：

(1) 隨著海底管道運(yùn)營水深的不斷增加，為更好地提高海底管道檢測精度和檢測效率，建議相關(guān)科研院所和石油單位加強(qiáng)內(nèi)檢測和外檢測技術(shù)研究，加強(qiáng)檢測工具的耐惡劣海洋環(huán)境及復(fù)雜管道介質(zhì)的能力，提高設(shè)備分辨率和檢測速度，使得經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。

(2) 海底管道檢測設(shè)備應(yīng)向智能化、自動化和集成化方向發(fā)展，同一設(shè)備實(shí)現(xiàn)多類型缺陷參數(shù)的檢測、傳輸和分析的一體化，檢測數(shù)據(jù)顯示可視化，逐步滿足檢測作業(yè)者和管道運(yùn)營商對管道狀態(tài)全面掌握的需求。

六、夢能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

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

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申請用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

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3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢能對技術(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。夢能公司每年都會對技術(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、購買通道

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