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摘要：近年来，我国对石油资源的需求不断增加，石油开采越来越多，对石油管道的需求也在不断增加。石油管道内部一旦出现腐蚀，便需及时进行更换，否则易发生泄露问题引发的经济损失、环境污染，为此，相关人员需及时进行管道内部缺陷的全面检测，降低事故发生几率。无损检测技术属于保证管道原有组织结构不受损伤的检测手段，实用性高、检测效果良好。本文针对石油管线内部缺陷的无损检测技术进行了综述性分析，旨在为石油管道运输发展提供一定借鉴价值。
关键词：石油管道；内部缺陷；无损检测
引言
中国作为石油化工大国，也是成品油消耗大国，石油化工行业是人们生活以及工业生产的重要方面，石油化工产业链是否可以满足人们的需要是一个至关重要的问题。石油不像其他必需品，它从开采到生产粗精加工是有一定难度的，所以对石油行业所需要的石油化工设备也有很高的要求。是否能够利用好石油化工设备，并且在实际工作中能否更好地对化工设备进行防腐维护和管理，决定了石油行业尤其是精加工的质量与效率。随着规划中的管道设施数量的增长，如何设计一个自动化的管道缺陷分类系统成为迫切需要。该系统需要在没有人为干预的条件下对收集到的激光道图像中的缺陷进行可靠分类。
1涡流检测
涡流检测方法是基于电磁感应现象进行缺陷和损伤检测的方法，具有对表面缺陷检测能力高、非接触、快速扫查等优点，是一种对管道结构表面缺陷进行定量无损评价的有效方法。然而现有涡流探头的激励线圈和检出线圈都是通过机械连接，便携性差，尤其对于长输管道检测，普通机械连接很难进入管道深处，很大程度限制了涡流探头的检测范围；另一方面，传统涡流探头为激励线圈和检出线圈放在管道同侧的反射式涡流探头，这种探头在实现管道检测时有以下两方面缺点：一是仅对探头同侧的表面缺陷检测灵敏度高，但对探头异侧的缺陷检测灵敏度较差；二是对于探头同侧的深缺陷或异侧的浅缺陷，存在信号饱和、无法定量的问题。
2激光检测技术
激光管道检测技术是近几年来新出现的一种管道无损检测技术，从激光检测技术延伸出了很多新的检测方法，包括激光全息、激光超声、激光散斑和激光轮廓测量技术。Stanic＇等利用激光轮廓仪开发了三维重建技术，通过激光束逐点扫描管道内壁对管道图像进行三维重建，从而来检测管道缺陷。Safizadeha等提出了一种利用激光二极管、CCD（chargecoupleddevice）相机和光学环形图案发生器组成光圈来捕获图像的方法，通过记录光线强度值的增加就可以发现缺陷的存在。Yokota等将全息投影技术运用于铜管内壁缺陷的检测，利用激光照射的锥形反射镜获取图像，分析部分采用多波长彩色移相数字全息投影和全息干涉法进行，通过找出管道内表面反射率和表面轮廓图像的差异，找出缺陷所在。激光检测技术主要用于检测管道的几何形变、表面裂纹、断裂等结构性缺陷，能够相对准确地定位管线和识别管道缺陷的基本形状。刘滔滔等利用激光光斑位敏技术来检测地下管线的位置分布及弯曲变化，具有精度高、响应灵敏等优点。杜文浩等将激光检测技术应用于某一市政激光管道的缺陷检测，发现激光检测方法可以有效地检测管道淤积和变形的问题，但管道底部起伏会对检测结果造成一定的影响。激光传感器在完全黑暗的环境中工作效率最高，因为黑暗条件下激光束可以保持较高的对比度，但也为操作人员操纵和控制机器带来了困难。在黑暗环境中，一些微小裂缝很容易被忽略，而且激光检测不到水的流入或流出。此外，表面粗糙度会降低光信号，从而影响检测结果。
3光学原理类检测技术
该类检测技术需借助闭路电视管道内窥检测、电子散斑检测进行处理。
这一类检测技术可快速进行管道内部腐蚀状况的分级和定位，精度高、显示直观，在实际管道无损检测中具有良好发展前景。激光全息无损检测，该方法的工作原理是全息干涉现象，经由流体加载压力、热加载、机械加载等方式进行处理。可快速完成微小变形的检测，针对被检测介质加载前后的的波形图对比，再结合干涉条纹，便可判断管道缺陷问题。激光全息无损检测技术属于非接触式测量手段，具有检测速度快、灵敏度高、速度快的优势。在进行构件形状、表面形态的检测中，必须及时将对应干涉条纹转化为具体信息，一般是数字图像，将其导入计算机后进行计算。处理后，便可完成数字化、自动化对比，上述检测方法在应用中，必须保证避光、抗震效果，且需考虑前期严格的加载条件。
4探地雷达检测技术
探地雷达是利用电磁穿透地面，探测埋在地下的管道和周围土层。携带雷达的移动电台沿着排水管网移动，利用不同频率的天线收集反射信号，然后将不同位置的观测值连接起来，就可以生成管道和周围土壤的图像。探地雷达检测需要合适的工作频率来探测不同的目标，探测深度与波长呈正相关，但波长太大，分辨率就会降低，因此需要在分辨率和穿透深度之间权衡取舍。探地雷达是一种无损检测技术，主要用于浅层地下管线的普查，可以探查石油管道是否存在暗管和暗沟问题。郑雷雷等在分析某一经济开发区采用探地雷达技术探测污水管道时发现，此技术能够成功用于城市地下管道线的探测，具有高效、无损、分辨率高等优势。除此之外，探地雷达技术还可以检测管道周围土质，判断管道是否存在坍塌隐患。崔英良等分析CCTV和探地雷达技术探测合肥市某一管段的健康状况时发现，依据探地雷达技术可以判断管道周围土质是否为疏松体，还能判断出分管道破裂引起的空洞体。探地雷达技术适用于砖砌石油管、输水渠和小管径的石油管线的检测。由于制造污水管的黏土、混凝土和塑料等材料的相对介电常数接近空气，这就导致探地雷达技术在检测此类管道时有难度。
5超声导波检测
超声导波检测需借助纵波、扭曲波等完成操作，可实现远距离传播，且信号衰减程度较低，为此，可在不开挖的前提下进行脉冲回波阵列的检测处理。电磁超声检测技术是一种新型激励模式，属于当下较为先进的非接触检测。该类检测属于高频振动检测技术，可经由试件内部的检测完成处理，且该环节是可逆的。经由管道内部缺陷部位的反射处理，在外界磁场作用下会形成涡流，经由涡流作用后，线圈两端电压会发生明显改变，相关人员便可通过电压信号等完成腐蚀缺陷的分级、定位处理。
结语
综上所述，石油化工行业的各环节是离不开化工机械设备的，只有加强对化工机械设备的维护，并定期检查和采取防腐处理措施，才能保障石油化工企业的稳健发展。相关人员必须结合实际状况选择对应无损检测方案，建立完整化数据平台，保证管道安全评价体系的合理性。上述操作可有效提升管道系统的服务寿命，保证相关行业的经济效益不断提升。
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