7-2 管路如何检查诊断？
答：我国对管路的防护技术的研究尽管投入了大量的人力和物力，但还不够完善，输油、输气和上下水管路破损、泄漏事故时有发生，不仅造成输送的油、气和水的损失，而且有时也造成火灾和爆炸事故，给人们的生命和公共设施的安全带来了直接的威胁。所以，从安全角度来看，通过管路的检查诊断，第一，可减小泄漏和破损的事故率；第二，即使泄漏和破坏事故发生，由于早期发现，使受害的程度可以减到最小。
管路检查诊断技术的分类见表7-1。由表7-1可见，管路的主要检测项目有：内外管腐蚀检测、被覆和涂覆层的检测、管路泄漏检测三类，下面重点介绍管内表面和涂层缺陷检测技术。
表7-1 管路检查诊断技术的分类
（1）管内表面检查
1）漏磁通法：如图7-1所示，磁性体的N极和S极与被测管壁的表面接触，管壁构成磁路。装载有磁通密度传感器的滑块沿管内表面滑动，当滑块移至腐蚀处，通过传感器就可以测出泄漏磁通密度变化。这是工程上常用的方法，但由于传感器与管壁的接触紧密程度直接影响测量精度，所以有待进一步改进。
图7-1 漏磁通法
2）超声法：图7-2和图7-3分别示出利用超声检测管内表面和外表面腐蚀情况的原理图。在图7-2所示的输送液体的管路中，置于固定位置的超声波发射器所发射出的超声波在发射器与液体的界面、液体与管壁的界面和管壁与空气相接触的界面处，均有反射波返回接收器，在接收屏上可分别观察到反射波T、S和B。这样，通过反射波的行进速度和行进时间，就可以直接测得壁厚、外管壁腐蚀位置和深度。图7-3通过水可测出超声波发射器与内表面间的距离，从而可测出钢管内表面腐蚀孔洞的大小和位置。一般情况下，这两种方法联合使用。
图7-2 外管壁缺陷超声测量方法
图7-3 内管壁缺陷超声测量方法
以上两种方法主要利用超声波在水或油、管壁中的传播来测量腐蚀孔洞的位置和大小，由于管壁的附着物对超声波有很大的衰减作用，所以给测量带来一定误差。
3）涡流法：如图7-4所示，在一对一次线圈中通以微弱电流，壁内表面（管壁）由电磁感应而产生涡流，用放置在一次线圈间的二次线圈接收这一涡流信号。由于涡流信号通过管路时，在正常管路部分，无波形畸变（见图7-4b），而在缺陷处有波形畸变，根据电流脉冲可确定缺欠位置和腐蚀状况（见图7-4a）。这种测量不受管壁附着物的影响。(https://www.daowen.com)
图7-4 涡流法
a）管路有缺陷 b）管路正常
图7-5 摄像法
1—位置传感器 2—电池 3—测距滚轮 4—密封盖 5—滑动片 6—摄影室 7—照相机 8—胶片盒 9—控制盘
4）摄像法：这是直接观察管内表面的一种方法，将摄像机放在滑块上，滑块由压缩空气推动在管内滑行，每经过一段距离，可进行闪光照相。此外，装置上还备有测距滚轮。这样通过摄像底片可以确定管壁的腐蚀状态，通过位置传感器和测距滚轮可以确定缺陷位置（见图7-5）。
（2）涂层缺陷检测 上述检测装置虽然能精确地检测钢管内表面的状况，但设备体积大，检测时需要管路停止运行。所以，大多数人希望开发更加简易的检测设备。表7-2示出了不需要挖掘，在地表面就可以对管路外部涂层进行检查的各种方法。其中常用的是针电极法，即在以一定的间隔插入地下的电极上施加电压，并测量两个端点间的电位差，电位极性反转的位置即为涂层缺陷的位置。这种方法有较大的可靠性，对微小的缺陷也可以检测。但易受杂散电流的影响，测量花费的时间长，是这种方法的缺点。
表7-2 涂层损伤检测原理
图7-6 电位法的检测原理
a）电位分布 b）滚轮间的电位
图7-7 磁场法的检测原理
此外，工程上常用的方法还有电位法和磁场法。电位法的检测原理如图7-6所示。图中，交流电源的一个端子接在被检测钢管的一端，另一个端子接地。当电源接通后，利用地面的滚轮检测管路对地的电位（见图7-6a）。在管路缺陷处，将产生电位的畸变（见图7-6b）。这样，即可确定管路的缺陷位置和腐蚀程度。图7-7所示为磁场法的检测原理。在被检测管路上通以交流电，利用磁场探测器在地表面测量其磁场强度H的大小，在缺陷处磁场畸变，磁场强度由H0减少至Hμ。这样，即可判定缺陷位置和腐蚀程度。这种法在金属材料附近，磁场分布紊乱，将产生大的误差。一般，可将电位法和磁场法联合使用。