天然气输气管道裂纹扩展行为试验
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长输天然气管道焊接裂纹成因及控制探讨
长输天然气管道焊接裂纹成因及控制探讨摘要：天然气作为一种清洁能源，越来越受到人们的关注。
现在，天然气通过长输天然气管道输送到家庭已经成为一种普遍的供气方式。
但是，我们很少关注这些管道的质量对天然气运输的安全性和稳定性的影响。
事实上，天然气管道在运行过程中容易出现问题，这些问题可能导致气体泄漏、爆炸等安全事故。
其中，管道整体质量是影响天然气运输安全的重要因素之一。
如果管道质量不好，容易出现管道变形、开裂、腐蚀等问题，从而影响天然气的正常输送。
在管道的建设过程中，焊接是不可避免的一个环节。
焊接的质量直接影响管道的整体质量。
因此，在管道焊接过程中需要做好对接工作，提高焊接质量。
同时，对于已经建成的管道，也需要定期检查和维护，及时发现问题并进行修复。
关键词：天然气管道；焊接裂纹；控制措施长输天然气管道焊接裂纹是管道运行过程中常见的问题。
这些裂纹会逐渐扩大，最终可能导致管道的破裂。
为了控制这些裂纹，需要从多个方面入手，包括材料的选择、焊接工艺的优化、检测手段的完善等。
只有综合运用这些控制策略，才能有效地控制管道焊接裂纹的发生。
一、长输天然气管道裂纹成因分析（一）焊接裂缝管道焊接施工中的主要问题是焊接裂缝，这是一种严重的焊接质量缺陷。
焊接裂缝的出现和焊接材料的材质缺陷、纯度不高有很大的关系。
如果焊接材料的纯度不高，那么焊接裂缝的概率会大大提高。
同时，钢材中含有过多的杂质，焊接操作存在失误，也会导致焊接裂缝的出现。
焊接裂缝一旦出现，就是不可逆的。
因此，在管道焊接施工中，必须采取一系列的措施来避免焊接裂缝的出现。
首先，要选择高质量的焊接材料，保证焊接材料的纯度，并且进行必要的检测和筛选。
其次，要严格控制焊接工艺，确保焊接操作的准确性和可靠性。
最后，要加强对焊接质量的监督和检测，及时发现和纠正问题。
除此之外，管道焊接施工中还需注意其他方面的问题。
例如，要保证焊接接头的质量，避免出现漏气、漏水等问题。
同时，还需注意管道的防腐处理，防止管道受到腐蚀，影响使用寿命和安全性。
复杂环境下长输管道焊接接头裂纹扩展模拟研究
复杂环境下长输管道焊接接头裂纹扩展模拟研究个人身份证号*******************摘要：近年来，社会进步迅速，我国的现代化建设的发展也有了改善。
内衬不锈钢复合管是一种复合管材，近几年在长输管道领域得到了广泛应用，因其具备良好的力学性能、耐热性和耐蚀性，可以避免输送过程中管道出现腐蚀。
在服役过程中，长输管道会受到多方面的交变荷载作用，长输管道交变荷载可分为管道外部荷载和管道内部荷载2种，其中外部荷载主要包括地震荷载、风荷载、雪荷载、冰荷载、沉降荷载、土压力等，这些荷载通常是由管道周围的自然环境和地质条件引起;管道内部荷载则主要是由管道内流体的作用而产生的，如内压力、内真空、内流动等。
管道应力集中部位在交变应力的作用下会出现局部塑性变形，在多次循环扰动作用下，管道焊接接头部位会产生微裂纹，随着时间的延长，裂纹会不断扩展，进而导致长输管道遭到破坏，管道安全风险上升。
文中通过模拟管道焊接接头裂纹扩展的过程，可以判断管道焊接裂纹实际情况，提高长输管道在服役期间的安全性。
关键词：复杂环境；长输管道焊接接头裂纹；扩展模拟研究引言随着经济的快速增长，对于能源的需求也日益加大，作为当今社会三大能源运输方式之一，管道运输更为经济化、效率化，所以，对于长输管道的施工建造也如雨后春笋般在各地生根。
在施工中，技术水平不断提高、施工工艺趋于成熟，对安装质量要求也越加提高。
本文从监督角度，按照管材进场、管道焊接、补口补伤、埋深、测径等易出现质量问题或质量隐患的工序的剖析，通过案例及危害论述长输管道质量控制。
1管材质量材料的进场标志着长输管道施工的正式开始，作为实体工程的首道工序，管材的质量也是整个长输管道施工质量的决定性因素。
对于该工序的质量控制也体现出各方责任主体质量管理体系是否有效的运行。
（1）做好材料进场接收准备，管材的入库应由各方责任主体代表共同检查，接收时所检查的项目应经各责任单位讨论确认后的成熟方案，其中对管道材质、规格、型号、防腐层厚度、防腐层结构等具体描述及检查方法，使用涂层测厚仪、超声波测厚仪等仪器对材料按比例抽查并做好记录。
燃气用埋地聚乙烯(PE)管道耐快速裂纹扩展(RCP)的试验评价
ＧＢｌ５ ８１２ ０ 燃 气 用 埋 地聚 乙烯 管材 生产标 准 ５５ ． ０３ －
五”期间，城市燃气运输管道铺设长度在 ｌ 万公里
左 右 ，我 国正在 运 行的 市政 公共 管道 ，城市 燃气 管 有 ７３ ３２公里 是 上世 纪 ７ 年 代铺 设的， Ｏ 现在 已到 使
１产 生裂 纹快速 扩 展 的条件 通常 ，塑料 包括 聚 乙烯材 料高分子链 内因具 有
一
条直径 为 ３ ５ ｍ 的聚 乙烯 燃气 管上进 行快速开 １ｒ ａ
域应用的比例不断上升。 ９ ８ １８ 年在德国慕尼黑召开 的国际煤联 （ＧＵ）配气 委 员会 会议上 ，一致 认为 ， Ｉ 采用 Ｐ 为原 料 的埋 地燃 气 管道 ，质量可 靠 、运 行 Ｅ 安全、维护简便 、费用经济。 根据 《 国家 化学 建 材产 业 “ （ ）五 ”计 划 九 十 和 ２１ ００年发 展规 划 纲要 》 ，塑料 管道 的推广应 用 主 要 以 Ｐ ＣＵ 和 Ｐ Ｖ ． Ｅ塑 料管 道 为主 ， 塑料 管道在 全 国 各 类 管道 中市 场 占有 率 要达 到 ５ ％以上 ，其 中，城 ０
２１ ００年 第 ３期 ２１ ０ ０年 ３月
Ｃ ｅ ｉａ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ＆ Ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ ｈｍ ｃ ｌＥ ｇｎ ｅ ｉｇ ｑ ｉｍ ｎ
化 学 工 程 与 装 备
ｌ ３
燃气用埋地聚 乙烯 （ Ｅ）管道 Ｐ
耐 快速裂纹扩展（ Ｃ ） Ｒ Ｐ 的试 验评价
何 凡
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５００ （ 福建省中心检验所，福建 福 州 ３０ ０ ）
乙烯 燃 气 管应 用 中 ，绝 对 防止 快速 开 裂破 坏 的要
求 ，同时 ，及 时发 现 聚 乙烯 燃气管材料 不能满足在 规 定诱导应 力 的环 境 温度 中使用 时将 发生的缺陷 ，
《2024年天然气高压管道泄漏扩散检测及其应用研究》范文
《天然气高压管道泄漏扩散检测及其应用研究》篇一摘要：本文针对天然气高压管道泄漏扩散的检测技术及其应用进行了深入研究。
首先，概述了天然气高压管道泄漏的背景和重要性；其次，详细介绍了泄漏检测技术的原理、方法和实施过程；最后，探讨了泄漏检测技术在实际中的应用及未来的发展方向。
一、引言天然气作为清洁能源，在我国能源结构中占有重要地位。
然而，天然气高压管道的泄漏不仅会造成资源浪费，还可能对环境及人身安全构成威胁。
因此，准确、及时地检测天然气高压管道的泄漏扩散情况，对于保障能源安全、环境保护和人民生命财产安全具有重要意义。
二、天然气高压管道泄漏扩散的背景及重要性天然气高压管道的泄漏扩散是一个复杂的过程，涉及到管道材料、外部环境、人为因素等多个方面。
一旦发生泄漏，若不能及时发现并处理，将可能导致严重的环境破坏和安全事故。
因此，对天然气高压管道泄漏扩散进行检测，不仅可以预防和减少事故的发生，还能提高能源利用效率，保障社会经济的持续发展。
三、天然气高压管道泄漏扩散检测技术1. 检测技术原理天然气高压管道泄漏扩散检测技术主要基于物理、化学和信息技术等多种原理。
其中，物理原理主要包括压力、温度、流量等参数的监测；化学原理则通过检测泄漏气体成分及浓度变化来判断泄漏；信息技术则通过传感器网络、大数据分析和人工智能等技术实现泄漏的快速检测和定位。
2. 检测方法（1）直接检测法：通过在管道上安装传感器，实时监测管道的压力、流量等参数，当参数异常时，判断为可能发生泄漏。
（2）间接检测法：利用地理信息系统（GIS）和遥感技术，结合历史数据和气象信息，预测和判断可能发生泄漏的区域。
（3）混合检测法：结合直接检测法和间接检测法的优点，既实时监测管道参数，又结合地理信息和气象数据，提高泄漏检测的准确性和效率。
四、天然气高压管道泄漏扩散检测技术的应用1. 实时监测与预警：通过安装传感器和建立监测系统，实时监测天然气高压管道的压力、流量等参数，当参数异常时及时发出预警，为抢修争取时间。
裂纹尖端张开位移(CTOD) 试验研究报告
天然气长输管道关键设备国产化研制应用项目CL60040"/CL60048"高压大口径全焊接球阀国产化试制裂纹尖端张开位移（CTOD）试验研究报告委托单位：四川精控阀门制造有限公司试验单位：西南交通大学力学与工程学院试验人：包陈，贾琦，陈龙，姚博负责人：蔡力勋报告人：蔡力勋，包陈西南交通大学力学与工程学院二0一0年四月天然气长输管道关键设备国产化研制应用项目CL60040"/CL60048"高压大口径全焊接球阀国产化试制裂纹尖端张开位移（CTOD）试验研究报告1研究背景本项目为“天然气长输管道关键设备国产化研制应用项目高压大口径全焊接球阀国产化试制”技术条件所要求的裂纹尖端张开位移（CTOD，crack tip opening displacement）试验。
高压大口径全焊接球阀型号为CL60040"、CL60048"，主要用于石油天然气管道运输及终端分配。
球阀连接管线分别为API5L X70钢级管线钢管和API5L X80钢级管线钢管，服役环境温度为-29℃～42℃，输送介质为管输天然气，介质温度0～93℃，输送介质压力10MPa。
该球阀既承受管道内部压力，服役环境又存在如地基沉降、泥石流、地下水的电位腐蚀和应力腐蚀等工况，条件十分恶劣，要求能连续运行30年以上，且相关性能长期满足工况要求。
CTOD是指裂纹受张开型载荷后，原始裂纹尖端处两裂纹面所张开的相对距离，反映了裂纹尖端的材料抵抗开裂的能力，可用来衡量材料的断裂韧性。
CTOD值越大，表示裂纹尖端处材料的抗开裂性能越好。
CTOD是断裂力学中唯一可直接观察的参量，是目前使用最广泛的一种弹塑性断裂力学分析方法，在材料和工艺选择以及工程构件的安全性评定、特别是在压力容器/管道等重要焊接结构的完整性评定中获得了广泛的应用。
由于焊接接头是非均质体，CTOD能够直接反映裂纹尖端所处材料组织的韧性。
天然气长输管道止裂技术
天然气长输管道止裂技术天然气长输管道止裂技术天然气长输管道止裂技术1管道延性断裂止裂控制目前国际上已经提出的止裂准则有:速度判据和能量判据。
速度判据:Vm≥Vd,裂纹扩展;Vm Vd,止裂。
其中Vd为气体减压波速;Vm为裂纹扩展速度。
能量判据:G≥Gd,裂纹扩展;G Gd,止裂。
其中Gd为材料的断裂阻力;G为裂纹扩展驱动力。
美国BMI(BattelleMemorialInstitute)是世界上最早进行天然气管道止裂问题研究的机构。
开展相关研究的其他机构还有EPRG(EuropeanPipelineResearchGroup)、JISI(JapaneseIron SteelInstitute)、AISI(AmericanIron SteelInstitute)、TGRC(CNPCTubularGoodsResearchInstitute)等。
这些机构在研究天然气管道止裂问题的过程中,提出了诸多公式[2](表1,其中CVN为全尺寸夏比试样冲击韧性,J;H为环向应力,MPa;R为钢管半径,mm;t为钢管壁厚,mm;D为钢管外径,mm;d为埋深,mm;E为弹性模量,MPa;A为断口面积,mm2;EPN-D为M参数法预测的止裂韧性,J;Sy为屈服强度,MPa;CVNArrest为94J以上管材止裂所需夏比冲击韧性值,J;CVNBMI为用Battelle双曲线分析法得到的止裂所需夏比冲击韧性值,J;CTOAmax为临界裂纹尖端张开角;C为回填常数;f为材料的流变应力,其值为Sy+68.95,MPa;m、n、q由输送介质决定;Vf为裂纹扩展速度,m/s;V为减压波速度,m/s;V0为起始状态下介质中的声速,m/s;pH为管内压力,MPa;pa为止裂压力,MPa;pd为减压后的压力水平,MPa;pi为开裂前管内压力,MPa;为起始状态下气体的比热容,J/(kg·K)。
综上可见,止裂CVN可以统一写成CVNbcdaRt的形式,其中a、b、c、d为参数,在不同公式中差别较大。
分析天然气长输管道裂纹的无损检测方法
义。
电磁场 求解是电磁超 声检测方法的基础， 建立与求解 电磁场模型有 很大的复杂性， 对 于电磁超声无损检 测技术的发展形成制约 ， 所 以， 怎样 识别裂纹 并且更精确地量化几何 参数是 电磁超声检测 技术所要研 究 的 重点。除此之外 ， 由于受到天然气管道表面质量影响， 电磁超 声检测器 的 检测灵敏度和 能量转换效率等都有待提高。
文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ９ — ０ ２ ８ ８ — ０ ２
天然气 长输管道裂纹 常见的有 疲劳裂 纹、 氢致 裂纹和 应力腐蚀裂纹 等 等 。 这些 裂 纹 大 都 沿着 管 道 的 纵 向分 布 着 ， 在 管 内 天 然 气 的 压 力 作 用 之下， 极容 易快速 的扩 展， 以造成 管壁开裂。与腐蚀缺 陷相对 比， 不 同类 型 的 裂 纹 需要 用 不 同类 型 的 检测 方 法 ， 然而 每 种检 测 方 法 的 适 用 范 围 有 限， 到 目前 为止 ， 还没有一种普遍适用的天然气长输管道裂纹检测方法 。
２ 开展管道 裂 纹的检 测技 术研 究 的必要 性
管道裂纹的无损检测技术是发达 国家所竟 相研 制的一种高新技术 ， 经过几十年的精心研究 ， 天然气长输管道裂 纹的无损检测技术不断地进 步、 逐渐地完善 。目前 ， 国外 已经研 究出多种 管道腐蚀缺 陷检测器 。我 国 的石油天然气 管道局在 ２ ０ ０ １ 年 启动 了大 口径油气长输管道腐蚀缺 陷检 测系统 的研制项 目，并且通过和清 华大学等多个单位进行联合攻关 ， 成 功 的研制 出国内首套油气管道腐蚀缺 陷高清晰度的检测器 ， 成功打破 了 国外对 我国技术 的封锁 ， 实现油气管道腐 蚀检测技术 国产化 ， 对 国 内油 气 长 输 管 道 的 发 展 起 到 一 定 的促 进 作 用 ， 同 时 也对 我 国 参 与 国 际 竞 争 起 到重要的推动作用。 但是， 天然气长输管道 的裂纹检测 仍然 是无损检测领域的一个技术 难 点， 我国虽然掌握 了管道腐蚀 的检 测技术 ， 但在裂 纹检测技 术的研 究 方面还处在初步阶段 ，仍缺乏支撑裂纹检 测器 研制的合理方法和技术 。 所 以， 深入分析我 国现 有的研究工作 基础 ， 挖掘长输 管道裂纹 无损检测 技术所研究的难点和重 点， 结合着 我国天然气管道的施工特点和制造材 质 ，深入探析有 自主 的知识产权 的天然气管道裂纹的无损检测技术 ， 并 且研 究裂纹缺 陷的定量 评价方法等 ，都具有深远 的经济价值 和战略 意
电磁场 求解是电磁超 声检测方法的基础， 建立与求解 电磁场模型有 很大的复杂性， 对 于电磁超声无损检 测技术的发展形成制约 ， 所 以， 怎样 识别裂纹 并且更精确地量化几何 参数是 电磁超声检测 技术所要研 究 的 重点。除此之外 ， 由于受到天然气管道表面质量影响， 电磁超 声检测器 的 检测灵敏度和 能量转换效率等都有待提高。
文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ９ — ０ ２ ８ ８ — ０ ２
天然气 长输管道裂纹 常见的有 疲劳裂 纹、 氢致 裂纹和 应力腐蚀裂纹 等 等 。 这些 裂 纹 大 都 沿着 管 道 的 纵 向分 布 着 ， 在 管 内 天 然 气 的 压 力 作 用 之下， 极容 易快速 的扩 展， 以造成 管壁开裂。与腐蚀缺 陷相对 比， 不 同类 型 的 裂 纹 需要 用 不 同类 型 的 检测 方 法 ， 然而 每 种检 测 方 法 的 适 用 范 围 有 限， 到 目前 为止 ， 还没有一种普遍适用的天然气长输管道裂纹检测方法 。
２ 开展管道 裂 纹的检 测技 术研 究 的必要 性
管道裂纹的无损检测技术是发达 国家所竟 相研 制的一种高新技术 ， 经过几十年的精心研究 ， 天然气长输管道裂 纹的无损检测技术不断地进 步、 逐渐地完善 。目前 ， 国外 已经研 究出多种 管道腐蚀缺 陷检测器 。我 国 的石油天然气 管道局在 ２ ０ ０ １ 年 启动 了大 口径油气长输管道腐蚀缺 陷检 测系统 的研制项 目，并且通过和清 华大学等多个单位进行联合攻关 ， 成 功 的研制 出国内首套油气管道腐蚀缺 陷高清晰度的检测器 ， 成功打破 了 国外对 我国技术 的封锁 ， 实现油气管道腐 蚀检测技术 国产化 ， 对 国 内油 气 长 输 管 道 的 发 展 起 到 一 定 的促 进 作 用 ， 同 时 也对 我 国 参 与 国 际 竞 争 起 到重要的推动作用。 但是， 天然气长输管道 的裂纹检测 仍然 是无损检测领域的一个技术 难 点， 我国虽然掌握 了管道腐蚀 的检 测技术 ， 但在裂 纹检测技 术的研 究 方面还处在初步阶段 ，仍缺乏支撑裂纹检 测器 研制的合理方法和技术 。 所 以， 深入分析我 国现 有的研究工作 基础 ， 挖掘长输 管道裂纹 无损检测 技术所研究的难点和重 点， 结合着 我国天然气管道的施工特点和制造材 质 ，深入探析有 自主 的知识产权 的天然气管道裂纹的无损检测技术 ， 并 且研 究裂纹缺 陷的定量 评价方法等 ，都具有深远 的经济价值 和战略 意
关于石油天然气长输管道裂纹的无损检测方法
关于石油天然气长输管道裂纹的无损检测方法发表时间：2020-01-09T09:59:59.587Z 来源：《基层建设》2019年第27期作者：李望1 陈树高2 王素雷3 [导读] 摘要：近年来，我国天然气工业的整体发展速度普遍比较快，对天然气管道的设计和利用，也逐渐扩大范围，但是随着范围的不断扩大，需求的不断增加，输送压力也越来越高。
1.河南省啄木鸟地下管线检测有限公司；2.3.河南安能检测技术有限公司摘要：近年来，我国天然气工业的整体发展速度普遍比较快，对天然气管道的设计和利用，也逐渐扩大范围，但是随着范围的不断扩大，需求的不断增加，输送压力也越来越高。
本文针对石油天然气长输管道裂纹的无损检测方法进行分析，利用超声波检测方法、电磁超声检测等不同方法，为管道裂纹问题的处理提供有效保障。
关键词：石油天然气；长输管道；管道裂纹；无损检测从全世界范围的角度出发，发现无论是石油或者是天然气，在整个输送过程中，长输管道都是其中的首选，同时也是其中非常重要的输送方式。
在与实际情况进行结合分析时，发现与现阶段已经建成的管道进行结合分析时，发现在整个全球范围之内，输气管道在其中的占比比较大，在经过数据统计之后，发现已经达到了60%左右。
但是在与现阶段的整个输气管道的整体运行情况进行结合分析时，发现管道出现老化的比例在其中也比较大，大概有50%左右。
管道如果出现严重的裂纹现象，那么很有可能引发严重的安全事故，同时还有可能会导致漏气等各种不同类型的问题发生，如果无法实现有效的处理，那么势必会造成经济的严重损失。
1石油天然气长输管道表面及近表面裂纹无损检测方法 1.1渗透检测渗透检测是无损检测方法当中比较常见的一种，同时也是五大常规检测技术当中的一种。
渗透检测又可以将其称之为是渗透探伤，该检测方法主要是将毛细作用原理当做是其中的基础环节，对表面开口的缺陷问题进行有针对性的无损检测。
渗透检测方法在提出以及具体应用过程中，与其他检测方法之间具有相似之处，在利用过程中，可以通过对物理、化学等不同理论依据的分析，对石油天然气长输管道的表面、近表面裂纹进行检测，对其是否具有完整性和可靠性进行客观合理的判断和分析。
《2024年天然气高压管道泄漏扩散检测及其应用研究》范文
《天然气高压管道泄漏扩散检测及其应用研究》篇一一、引言天然气作为现代社会不可或缺的能源之一，其高效、清洁的特性使得其广泛应用于工业、商业及民用领域。
然而，随着天然气需求的持续增长，高压管道运输成为主要输送方式。
由于各种因素，高压管道泄漏事件时有发生，不仅造成资源浪费，还可能引发严重的环境问题。
因此，天然气高压管道泄漏扩散检测及其应用研究显得尤为重要。
本文将探讨天然气高压管道泄漏的检测方法、扩散规律以及实际应用，以期为相关领域提供参考。
二、天然气高压管道泄漏检测方法1. 传统检测方法传统的天然气高压管道泄漏检测方法主要包括人工巡检、定期检测和泄漏声音识别等。
人工巡检依赖于操作人员的经验和视力，检测效率较低；定期检测虽然能发现一些潜在问题，但难以实时监控；泄漏声音识别则需依赖精确的声波捕捉和信号分析，实现较为困难。
2. 现代检测技术随着科技的发展，现代检测技术如声波/超声波检测、光纤传感技术、无线传感器网络等逐渐应用于天然气高压管道泄漏检测。
这些技术能够实时监测管道状态，及时发现泄漏，提高检测效率和准确性。
三、天然气高压管道泄漏扩散规律研究天然气高压管道泄漏后，其扩散规律受多种因素影响，如气象条件、地形地貌、管道材质等。
研究这些因素对泄漏扩散的影响，有助于更准确地预测和评估泄漏的危害程度。
通过建立数学模型和计算机仿真等方法，可以分析泄漏后的气体扩散路径、浓度分布以及影响范围等。
四、应用研究1. 实时监测与预警系统将现代检测技术应用于实时监测与预警系统，实现对天然气高压管道的实时监控和预警。
当检测到泄漏时，系统能够迅速发出警报，通知相关人员采取紧急措施，减少损失和危害。
2. 泄漏扩散模拟与应急决策支持通过建立泄漏扩散模型和仿真系统，可以对泄漏后的气体扩散进行模拟和预测。
这有助于评估泄漏的危害程度和影响范围，为应急决策提供支持。
同时，结合地理信息系统（GIS）等技术，可以实现对泄漏事件的地理空间分析和可视化展示。
油气长输管道裂纹检测-最新文档资料
油气长输管道裂纹检测引言：石油天然气长输管道运行多年以后，管道防腐夜盖层会逐渐老化变质，失去保护作用，或者由于土壤应力使管道防腐覆盖层变薄，导致管道腐蚀和泄漏。
此外，管道还可能因遭受自然灾害或其它意外事故而损坏，发生漏油、漏气或被迫降低压力运行，造成严重经济损失。
因此，人们希望借助先进的检测手段及时发现泄漏点，并估计出泄漏的位置和泄漏量的大小，以便及时采取措施对管道进行维护修理，避免或减少泄漏事故的发生，保证管道的安全运行。
一、管道泄漏检测及定位的有效方法1.1、漏磁检测是利用磁现象来检测铁磁材料工件缺陷的一种无损检测方法，当油气长输管道外壁存在裂纹时，管壁中裂纹磁导率远比管壁材料本身小，则该处磁阻增大。
在外加磁场的作用下，通过该区域磁力线将发生改变，并有部分漏出管壁表面形成漏磁场。
利用磁敏元件对裂纹漏磁场进行检测，便可以得到裂纹的相关信息。
油气长输管道裂纹与普通腐蚀坑状缺陷漏磁场的主要区别在于：裂纹宽度小、长度大，磁力线在裂纹两壁间传播多，形成的泄漏磁场不明显，增大了漏磁检测及量化评价的难度。
用有限元方法对管道裂纹漏磁场进行分析，就是找出管道裂纹几何参数与漏磁检测信号之间的关系。
1.2、超声波是目前最被看好的裂纹检测方法之一，国外对此方法及应用的研究已有多年历史。
但天然气管道与石油管道的传输介质不同，由于缺乏合适的液体耦合条件，在石油管道检测中效果较好的超声波检测系统，却很难直接用于对天然气长输管道的检测。
1.3、电磁超声方法是基于涡流和磁场的交互作用，利用电磁超声探头产生和接收超声导波的一种非接触式检测技术，若在靠近被测管道表面的线圈中通以高频电流。
则在管道表面就会感应出相同频率的涡流，如果同时在被测管道表面再施加一个恒定磁场，该磁场与涡流相互作用，在管道表面又会产生一个相同频率的力，即洛仑兹力，洛仑兹力能引起被测管道材料晶格的振动，并在管壁内激发出超声波。
1.4、压电超声波检测技术原理类似于传统意义上的超声波检测，传感器通过液体藕合与管壁接触，从而测出管道缺陷。
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天然 气介 质作 用 ） 。 考虑 天然气 具 有 一 定 的 压 力 又 易 燃 易爆 ， 中采 文 用特制 液 化气钢 瓶 作为 承压 装 置 ， 钢 瓶 制 作 时 ， 在 中环 缝 未 焊前 ， 应 力 腐 蚀 试 样 装 入 瓶 内 ， 后 焊 接 中环 将 然 缝 ， 件靠 自重 ， 中缝 焊 接 过 程 中远 离 焊 口 ， 瓶 制 试 在 钢 作过程 严 格 探 伤 ， 以确 保 试 验 安 全 。特 制 钢 瓶 在进 行
结 果见 表 ３ 。
表 ３ 天 然 气 无 机 成 分 对 比
次疲 劳试验 ， 组试样 的断 口分 析 表明 应力腐 蚀试 样 上 两
部 为疲劳纹 ， 下部为韧窝形 貌 ， 为覆盖腐蚀 物的腐蚀 中部
区， 这个 区域 分布 比较 均匀 ， 电镜 下可测得 其宽度 。 在
应力 腐 蚀 试 样 断 口表 明 ， 、 部 分 别 为 一 次 、 上 下 二
试验 研究 。
１ 输气 管道 钢 管力 学性 能及 化学 分析 天然 气输 气管 道 钢管 及 焊缝 主要 化 学 成 分 和力 学 性 能如表 １ 示 。 所
具有 一定 压 力 （ ． ～１５ Ｍ ａ 的天然 气 是 否能 安 全使 ０３ ． Ｐ）
用 ， 对这 一情 况 ， 针 对带 缺 陷螺旋 管裂 纹扩 展行 为进 行
表 １ 钢 管 及 焊 缝 的化 学 成 分 和 力 学 性 能
表 ２ 回 归 结 果
２ 焊 接螺 旋管 缺 陷探 伤 对 抽样 天然 气 管 道 进 行 ５ ％ 射 线 探 伤 ， ０ 由探 伤 结 果 选定 缺 陷最严 重 的典 型螺 旋管 ， 该 管进 行 １０ 对 ０ ％射 线探伤， 由抽样 探伤 结果 确定 最大 裂纹 长度 为６ Ｏ ＩＴ Ｏ ｌ。 ｎｌ 采 用解 剖 断 面 ， 用 金 相 分 析 和 着 色 探 伤 的方 法 利 测 量缺 陷 深度 ， 测得 最大 裂纹 深度 为 ２０ ＩＴ ． ｎ ｌ ｌ。 ３ 天然气 管 道疲 劳裂 纹扩展 试 验
取 出 的应力 腐 蚀 试 样 。前 者 只 受 力 作 用 ， 者 既 受 力 后 作 用 又受介 质 作用 ， 其它 条 件保 持 一 致 ， 了准 确测 得 为
应力试 样 在受 力 瞬 间裂 纹 扩 展 量 ， 该 组 试 样 做 了 二 对
内气体 进行 分析 ， 与无 试样 气 体 成 分进 行 对 比 ， 比 并 对
３． 空 气介 质 中管道疲 劳 裂纹 扩展 速率 的测 定 １
３ １ １ 试验 设计 ．．
疲 劳裂纹 扩 展 速 率 ｄ ｌＮ 是 寿命 估 算 的 必 备 参 ａｄ
数 ， 验 分 别 对 母 材 、 缝 及 热 影 响 区进 行 ｄ ｌＮ 测 试 焊 ａｄ 试 。试验 试样 取 自螺旋 管 ， 样 位 置 为螺 旋 焊缝 ， 用 取 选
用 于寿命 估算 。
４ 结 论
（ ） 旋管 母材 、 １螺 焊缝 及 热 影 响 区疲 劳 裂纹 扩 展 速 由表 ３可 见 ， 试 样 天 然 气 Ｈ Ｓ Ｓ ２相 对 减 少 ， 有 ，Ｏ Ｈ Ｏ相 对 增 加 ， Ｈ Ｓ Ｓ ２与金 属 试 样 发 生 了化 学 反 ２ 即 ２ ，Ｏ 应 ， 生 金 属 腐 蚀 物 ， 明 天 然 气 对 试 样 具 有 腐 蚀 产 说 作用。 ３． ． 应力 腐蚀 扩展 速率 的测 定 ２３ 率 分别 为 载荷 比与 ０脉 试
工况 相 同 。
３ １ ２ 试 验结 果 及分析 ．．
所示 。
收稿 日期 ：Ｏ８— １ ０ ２Ｏ ０ —２ ６ ８ ２ ０ 年第５ ８ ０ 期
．
３组试 样 ｄ ｌＮ—Ａ ａｄ Ｋ双 对数 线性 回归结 果如 表 ２
次疲 劳 的疲劳 纹形 貌 ， 中部 为受 力 瞬 间裂 纹 扩 展 区 ， 在
电镜 下 可测得 该 区宽度 。减 掉这 个 受 力 瞬 间 的裂 纹 扩 展量 即 为应 力 腐 蚀 扩 展 量 。根 据 以上 试 验 ， 测 得 应 可
力腐 蚀 平 均 扩展 速 率 为 ８７ ．５×１Ｉ毫 米／ ， ０４ 天 以上 数 据
况 而设计 。
试样 取 白天 然 气 管 道 ， 先 进 行 切 口线 切 割 及 预 首 制 疲 劳裂纹 。使 预裂 后试 样呈 三点 弯 曲式受 载 。 将 上述 装配 好试 样分 为 两 组 ， 一组 为应 力 试样 （ 只
图 １ 应力腐蚀试样 断 口
受力作 用 ）另一 组 为应力 腐 蚀 试样 （ 受 力作 用 ， ， 既 又受
图 ２ 应 力试样断 口
一
保压 试验 前 ， 复 充 排 天 然 气 清 洗 ， 余 气 体 排 空 后 ， 反 残 充 人压 力 为 １ Ｐ Ｍ ａ的天 然气 ， 气 结束 ， 闭气 阀 ， 充 紧 进
行 保压 试验 ， 保压 ｎ ｌ 为 ８ ￣￣ － Ｉ ０天 。 ３ ２ ２ 试 验 结果 分析 ．． 天然气 的腐 蚀 影 响 主 要 是 无 机 成 分 ，０天 后 对 瓶 ８ 组试样为应力腐蚀试样 ， 另一 组 为 特 制 钢 瓶 中
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天然气 输气 管道裂纹扩展行为试验
烟 台职 业 学院 （㈣ ２ ） 刘春 梅
某 天然 气 输 气 管 道 由钢 管 焊 接 而 成 ， 螺 旋 焊 缝 其 为双 面埋弧 自动 焊 焊 缝 ， 经检 测 其 螺 旋 管 焊 接 质 量 较
差 ， 于存 在严 重焊 接缺 陷 的螺旋 管 ， 埋 入 地 下 通入 对 若
注：一母材 Ｂ Ｗ一 焊缝 Ｈ 热 影 响 区 一
由 以上 试验 可得 ３组试 样 ｄ ｌ Ｎ相 差不 大 。 ａｄ
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３ ２ 应 力腐 蚀扩 展行 为 的研究 ．
３ ２． 试 验设计 ． １
应力 腐蚀 疲 劳裂 纹 扩 展 速 率 ｄ ／ ｔ的测 定 ， ａｄ 目前 尚无 相应 的规 范 ， 验 方 法 为 模 拟 天 然 气 管 道 实 际 工 试
结 果见 表 ３ 。
表 ３ 天 然 气 无 机 成 分 对 比
次疲 劳试验 ， 组试样 的断 口分 析 表明 应力腐 蚀试 样 上 两
部 为疲劳纹 ， 下部为韧窝形 貌 ， 为覆盖腐蚀 物的腐蚀 中部
区， 这个 区域 分布 比较 均匀 ， 电镜 下可测得 其宽度 。 在
应力 腐 蚀 试 样 断 口表 明 ， 、 部 分 别 为 一 次 、 上 下 二
试验 研究 。
１ 输气 管道 钢 管力 学性 能及 化学 分析 天然 气输 气管 道 钢管 及 焊缝 主要 化 学 成 分 和力 学 性 能如表 １ 示 。 所
具有 一定 压 力 （ ． ～１５ Ｍ ａ 的天然 气 是 否能 安 全使 ０３ ． Ｐ）
用 ， 对这 一情 况 ， 针 对带 缺 陷螺旋 管裂 纹扩 展行 为进 行
表 １ 钢 管 及 焊 缝 的化 学 成 分 和 力 学 性 能
表 ２ 回 归 结 果
２ 焊 接螺 旋管 缺 陷探 伤 对 抽样 天然 气 管 道 进 行 ５ ％ 射 线 探 伤 ， ０ 由探 伤 结 果 选定 缺 陷最严 重 的典 型螺 旋管 ， 该 管进 行 １０ 对 ０ ％射 线探伤， 由抽样 探伤 结果 确定 最大 裂纹 长度 为６ Ｏ ＩＴ Ｏ ｌ。 ｎｌ 采 用解 剖 断 面 ， 用 金 相 分 析 和 着 色 探 伤 的方 法 利 测 量缺 陷 深度 ， 测得 最大 裂纹 深度 为 ２０ ＩＴ ． ｎ ｌ ｌ。 ３ 天然气 管 道疲 劳裂 纹扩展 试 验
取 出 的应力 腐 蚀 试 样 。前 者 只 受 力 作 用 ， 者 既 受 力 后 作 用 又受介 质 作用 ， 其它 条 件保 持 一 致 ， 了准 确测 得 为
应力试 样 在受 力 瞬 间裂 纹 扩 展 量 ， 该 组 试 样 做 了 二 对
内气体 进行 分析 ， 与无 试样 气 体 成 分进 行 对 比 ， 比 并 对
３． 空 气介 质 中管道疲 劳 裂纹 扩展 速率 的测 定 １
３ １ １ 试验 设计 ．．
疲 劳裂纹 扩 展 速 率 ｄ ｌＮ 是 寿命 估 算 的 必 备 参 ａｄ
数 ， 验 分 别 对 母 材 、 缝 及 热 影 响 区进 行 ｄ ｌＮ 测 试 焊 ａｄ 试 。试验 试样 取 自螺旋 管 ， 样 位 置 为螺 旋 焊缝 ， 用 取 选
用 于寿命 估算 。
４ 结 论
（ ） 旋管 母材 、 １螺 焊缝 及 热 影 响 区疲 劳 裂纹 扩 展 速 由表 ３可 见 ， 试 样 天 然 气 Ｈ Ｓ Ｓ ２相 对 减 少 ， 有 ，Ｏ Ｈ Ｏ相 对 增 加 ， Ｈ Ｓ Ｓ ２与金 属 试 样 发 生 了化 学 反 ２ 即 ２ ，Ｏ 应 ， 生 金 属 腐 蚀 物 ， 明 天 然 气 对 试 样 具 有 腐 蚀 产 说 作用。 ３． ． 应力 腐蚀 扩展 速率 的测 定 ２３ 率 分别 为 载荷 比与 ０脉 试
工况 相 同 。
３ １ ２ 试 验结 果 及分析 ．．
所示 。
收稿 日期 ：Ｏ８— １ ０ ２Ｏ ０ —２ ６ ８ ２ ０ 年第５ ８ ０ 期
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３组试 样 ｄ ｌＮ—Ａ ａｄ Ｋ双 对数 线性 回归结 果如 表 ２
次疲 劳 的疲劳 纹形 貌 ， 中部 为受 力 瞬 间裂 纹 扩 展 区 ， 在
电镜 下 可测得 该 区宽度 。减 掉这 个 受 力 瞬 间 的裂 纹 扩 展量 即 为应 力 腐 蚀 扩 展 量 。根 据 以上 试 验 ， 测 得 应 可
力腐 蚀 平 均 扩展 速 率 为 ８７ ．５×１Ｉ毫 米／ ， ０４ 天 以上 数 据
况 而设计 。
试样 取 白天 然 气 管 道 ， 先 进 行 切 口线 切 割 及 预 首 制 疲 劳裂纹 。使 预裂 后试 样呈 三点 弯 曲式受 载 。 将 上述 装配 好试 样分 为 两 组 ， 一组 为应 力 试样 （ 只
图 １ 应力腐蚀试样 断 口
受力作 用 ）另一 组 为应力 腐 蚀 试样 （ 受 力作 用 ， ， 既 又受
图 ２ 应 力试样断 口
一
保压 试验 前 ， 复 充 排 天 然 气 清 洗 ， 余 气 体 排 空 后 ， 反 残 充 人压 力 为 １ Ｐ Ｍ ａ的天 然气 ， 气 结束 ， 闭气 阀 ， 充 紧 进
行 保压 试验 ， 保压 ｎ ｌ 为 ８ ￣￣ － Ｉ ０天 。 ３ ２ ２ 试 验 结果 分析 ．． 天然气 的腐 蚀 影 响 主 要 是 无 机 成 分 ，０天 后 对 瓶 ８ 组试样为应力腐蚀试样 ， 另一 组 为 特 制 钢 瓶 中
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烟 台职 业 学院 （㈣ ２ ） 刘春 梅
某 天然 气 输 气 管 道 由钢 管 焊 接 而 成 ， 螺 旋 焊 缝 其 为双 面埋弧 自动 焊 焊 缝 ， 经检 测 其 螺 旋 管 焊 接 质 量 较
差 ， 于存 在严 重焊 接缺 陷 的螺旋 管 ， 埋 入 地 下 通入 对 若
注：一母材 Ｂ Ｗ一 焊缝 Ｈ 热 影 响 区 一
由 以上 试验 可得 ３组试 样 ｄ ｌ Ｎ相 差不 大 。 ａｄ
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３ ２ 应 力腐 蚀扩 展行 为 的研究 ．
３ ２． 试 验设计 ． １
应力 腐蚀 疲 劳裂 纹 扩 展 速 率 ｄ ／ ｔ的测 定 ， ａｄ 目前 尚无 相应 的规 范 ， 验 方 法 为 模 拟 天 然 气 管 道 实 际 工 试