遠場渦流內檢測技術（RFT）在石油管道檢測技術

介紹

  遠場渦流檢測技術(最初稱為遠程場渦電流)在1951年由殼牌石 油開發公司W.R. MacLean發現并申請了專利保護，專利名為“一種利用磁技術測量鐵質管線厚度的裝置”。其第一次商業應用是在1959年用于油井套管檢測設備。第一臺RFT管線檢測設備于1961年面世，也是由殼牌公司開發的。在國內遠場渦流檢測技術從90年代就開始廣泛應用于石油天然氣埋地管線的智能內檢測， 遠場檢測器能使用在傳統的超聲和漏磁不能檢測的工況。遠場渦流檢測技術(RFT)設備的優勢在于其可以引發軸向磁場和 圓周方向的電場(渦電流)。由于其可以產生這樣兩種能量場，所以 RFT技術是唯一一種不需要其他輔助技術即可檢測兩種方向(軸向與 周向)缺陷的技術。

例如：

     1、 內部有鐵銹、結垢或是有比較嚴重的結蠟的管線。

     2、含有彎曲半徑較小彎頭、三通和變徑的管線。

     3、 內襯管（水泥，高密度聚乙烯，黏土）。

    4、 有結節情況的鑄鐵管線。

 結垢和生銹嚴重的管

    

工作原理

遠場渦流技術工作的原理是檢測傳感器發出的交流電磁場的變化。電磁場由傳感器發出作用于金屬管線，并在有金屬損失的地方增強，電磁場被接收傳感器接收，經模數轉換器轉換后由數字處理器進行處理。檢測數據存儲在檢測器內。

下圖形顯示了激發線圈發出磁力線由接收線圈接收的過程：

    

下圖形顯示了幅值和相位關系：

    

遠場渦流內檢測優勢

        1、非接觸無損檢測。遠場渦流不需要與管壁完全接觸。

        2、因為檢測器的外徑小和易彎曲的設計，遠場渦流檢測器能用于內徑變化的管線和急劇彎曲的管線（例如三通）。

        3、遠場渦流檢測器能檢測到來自管線外側的應力集中（例如凹痕或者巖石沖擊）。

        4、遠場渦流檢測器與管線是“軟接觸”，這樣可以防止損傷管線內壁。

        5、遠場渦流檢測檢測電磁場相位與振幅的變化，提高了檢測深度的準確性和對管線壁厚變化的敏感度。

        6、檢測器雙向的設計能讓檢測器從同一管口進球并取球。

        7、遠場渦流檢測器承壓能力強，攜帶的傳感器不易損壞。

運行管線常見腐蝕原因

     

二氧化碳腐蝕

    

硫化氫腐蝕

     

流態促進腐蝕

     

垢下腐蝕

     

遠場渦流數據

遠場渦流檢測器有密集的檢測傳感器，能體現出缺陷的時鐘方向。這能增加缺陷的分辨率，即使檢測器在管線內旋轉也能檢測出缺陷的準確的時鐘方向。取得數據后，分析軟件能提供管線壁厚的精確信息。

     

標樣管測定

      

                              通過遠場渦流檢測器顯示在管線的底部的局部壁厚損失（5:30鐘點位置） 

檢測程序

遠場渦流檢測器收集并存儲數據。檢測器內部的電池能夠完全給檢測器供電，在管線中運行時不需要電纜供電。

對于較長的管線（高達30公里）最好的辦法是從一端發射，從另外一端接收。在這種情況下，使用置于管線上方的地面標記來記錄檢測器通過的時間。使用GPS來定位的地面標記的地理位置。可以使用跟蹤設備去監視檢測器的位置。

       由于遠場渦流檢測器易于彎曲和無需帶纜的特性，能通過各種彎頭。下面的圖片是在兩個90°的彎頭上流安裝的一個接收桶。

       

      

下圖是探頭原理圖

   

下圖是適用于3英寸到48英寸鋼管檢測器圖片

  

國內應用案例

     目前，RFT技術在中國有了各種應用，如內襯管和低流速管的檢測，及無法用其他ILI設備檢測的管線。另外，RFT技術還具有其他一些優 勢，使其成為一種非常有吸引力的替代技術，可以取代大家熟悉的 漏磁檢測與超聲波檢測等成熟技術。其優勢之一在于即可產生磁場 又可產生電場，兩種場的傳播方向呈90度角。上述能量場以不同的 方式與壁損缺陷相互作用，RFT設備的優勢在于其對軸向缺陷和周向 缺陷都很靈敏。最成功的案例是2013年平湖油田海上平臺立管檢測。

   

海上平臺立管