我国管道内检测技术发展概况
来源：高瞻智库 浏览数： 发表日期：
随着油气管道完整性管理理念的兴起，管道内检测技术也随之得到迅速发展。所谓管道内检测技术，就是在不影响油气管道输送条件下，通过使用智能检测设备（INTELLIGENTPIG）完成对管道存在缺陷的检测，并对所发现的缺陷进行适用性评价（FITNESS-FORPURPOSE）以进行科学合理的维修，它不仅可以保障管道安全运行，而且还可以延长管道使用寿命。当前国内外所应用的智能检测器主要以漏磁检测技术（MFL）和超声检测技术（UT）为典型代表，经过近40多年的发展，得到了工业界的广泛应用，为管道安全运行和科学管理提供了重要决策依据，内检测技术正向更高精度和更好适应性方向发展。由于受到的约束条件较少，漏磁检测技术发展表现更为突出，各种形式的漏磁技术相继涌现，其中，轴向漏磁检测技术发展最早并最为成熟，继之又出现了横向漏磁检测技术、三维探头漏磁检测技术和螺旋磁场检测技术。超声检测技术方面，除了传统的压电超声技术，应用于天然气管道的电磁超声检测技术也已开始推广应用。同时，为满足特殊工况条件，出现了多功能组合检测器，一次完成各种功能的检测，实现各种检测技术的优势互补。
（1）油气管道内检测技术应用现状
管道内检测是目前在役管道应用最成熟、检测效果最好、性价比最高、最易于推广应用的检测技术。但是，每种管道内检测技术都有相应的适用范围和局限性，应基于检测的目的和目标选择合适的内检测技术和设备，并使检测设备的能力和性能与检测的目的和目标相适应。同时，对于当前长输油气管道面临的环焊缝缺陷、针孔腐蚀缺陷及类裂纹缺陷等的威胁，需要采取更加积极的应对策略，在促进管道内检测管理提升的同时，要以关键核心技术和设备的自主研发为突破口，聚焦高端通用科学仪器设备和专业重大科学仪器设备的应用开发、工程化开发及产业化开发，有效提升管道内检测技术水平与装备能力。
油气管道完整性管理理念的不断兴起，带动了油气管道内检技术的快速发展。管道内检技术主要是在不影响油气管道正常运输的情况下，通过智能检测设备进行管道缺陷的检测评价以及合理修复，既保障油气管道的安全运行，又有效地延长了油气管道的使用寿命。目前国内与国外应用的检测主要包括漏磁检测技术、超声检测技术，历经40年的发展在工业界得到广泛的应用，为管道的科学管理以及管道的安全运行提供了有力依据，管道内检的技术正像更高的适应性和更好的精密性发展。漏磁检测受到的约束条件相较少所以其技术的发展较为突出，各种各样的漏磁检测技术不断出现，比如：轴向、横向和螺旋磁场检测技术。在超声检测技术上不仅有传统的压电式超声技术，还有现在开始应用于天然气管道的电磁超声检测技术。由于检测较为复杂，还出现了多功能组合的检测仪器，将各检测技术功能的优势互补。
（2）油气管道内检测技术主要分类
1.1超声检测技术。超声检测（UT）可分为主动检测和被动检测两类。主动检测即由超声探头发射超声波，通常称为超声无损检测技术；在被动检测技术中，超声波是被测试件受载荷时自发而出的，有时又称为声发射技术（AE）。与其他检测技术相比，超声检测具有被测对象范围广、缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、对人体无害以及便于现场使用等优点。因此超声检测技术是国内外应用最广泛、使用频度最高且发展最快的一种无损检测技术。但进行超声检测时探头与管壁间需有连续的耦合剂，目前在气体管道上的应用还存在一定困难。由于超声检测技术是利用超声的物理效应从超声信号中抽取信息再推断出结论的过程，因此其检测结果具有间接性并不可避免地带有统计性质，即存在漏检和检出结果重复等问题，因此探索检测的可能性和提高检出结果的可靠性始终是超声检测的核心问题。
传统意义上的超声检测已经相当成熟，但这种逐点扫描检测的特性使得该方法难以适用长距离、大范围的油气管道的在线检测，由此产生了超声导波技术。由于导波的特性，在管道内由一点激励产生的超声导波就可以沿管道传播非常远的距离，最远可达几十米。接收探头接收到的信号包含了有关激励和接收两点间管道的整体性信息，因此超声导波技术一次性检测覆盖的范围大，可实现快速无损检测；此外它既可以检测管道的内部缺陷也可以检测管道的表面缺陷。由于超声导波具有快速、可靠、经济和无需剥离管道防腐层的特点，近年来超声导波在管道内的快速检测、缺陷定位研究等方面日益受到国内外无损检测学者的关注。
1.2漏磁检测方法。从磁粉探伤演化而来的漏磁检测方法是建立在如钢管、钢棒等铁磁性材料的高磁导率这一特性上的。漏磁检测的原理是当对铁磁性的被测管道施加磁场时，在管道缺陷附近会有部分磁力线漏出被测管道表面，通过分析磁敏传感器的测量结果，可得到缺陷的有关信息。该方法以其在线检测能力强、自动化程度高等独特优点而满足管道运营中的连续性、快速性和在线检测的要求，使得漏磁检测成为到目前为止应用最为广泛的一种磁粉检测方法，在油田管道检测中使用极为广泛。此外与常规的磁粉检测相比，漏磁检测具有量化检测结果、高可靠性、高效、低污染等特点。
漏磁检测技术原理图
国外已经能够应用计算机和人工智能技术实现管道典型规则缺陷的三维图形构建，达到缺陷可视化。利用计算机成像技术可有效地描述和评定反射信号，还具有探测缺陷所要求的基本扫查功能。将计算处理数据分析和显示技术与自动扫查机构联接可用来产生缺陷二维、三维图像，为检验管道的危险部位提供放大的能力。计算机处理可以定量的评定用超声波或其他检测方法探到的缺陷类型、尺寸、形状、位置和方向。国内基于漏磁检测的理论和实验研究较多，漏磁场的研究、缺陷的定性和定量分析以及应用新的方法研究漏磁检测与国外相比还有一定距离。
1.3光纤传感技术。近年来国内许多高校如北京工业大学、大庆石油学院等院校在漏磁检测及应用技术方面也做了许多研究工作。沈阳工业大学与新疆三叶管道技术有限责任公司合作研制了一套高精度管道漏磁在线检测智能系统，对我国石油工业的长距离油气输送管道的发展及参与该领域的国际竞争起到重要作用。国内大口径长输天然气管道上的第一项检测工程是2001年9月启动的陕京管道内检测项目，它是由英国ADVANTICA公司为检测项目提供技术服务，北京天然气集输公司协同廊坊检测公司（CNPTC）共同合作来完成的，它采用漏磁检测器来检查管道全线的腐蚀状况，为陕京管道提供了科学、准确的检测数据，健全了管道基础档案资料。
随着激光和光纤技术的发展，分布式光纤传感技术将是未来油气管道安全检测技术的主要发展方向。近年来，国内外在此技术领域进行了大量研究，干涉式光纤传感技术利用光纤受到所检测物理场感应，如温度、压力或振动等，使导光相位产生延迟，经由相位的改变，造成输出光的强度改变，进而得知待测物理场的变化。干涉式分布光纤传感技术相对于其他技术的优点是它的动态范围大、灵敏度高。
分布式光纤检测技术原理图
干涉式分布光纤传感技术起步较早的是澳大利亚的FutureFibreTechnologies（FFT）。该公司研制了光纤管道安全防御系统，对管道构成威胁的行为所产生的各类振动、位移进行检测，并可以利用已有的通讯方式构成通信网络，实现一个实时性、可精确定位的防止第三方干扰的检测系统。此前，FFT公司产品在我国管道上进行过试验测试，效果不佳，遂转向环境较为单一的边界防范领域，产品已经在机场边界和国防线上做了很多推广。美国HoneyWell（霍尼韦尔）利用提高音波测试技术方案，能够实现泄漏发生后的事件和位置检测，属于事后检测，不能避免经济损失及对环境造成的污染，但是对于无同沟光缆的管道具有一定的竞争力。美国Schlumberger（斯伦贝谢）采用光学时域反射法（OTDR）——一种广泛应用于陆上和海底检测的分布式感应技术，该系统软件可连续分析返回的光信号，获得这些参数在光纤的变化情况，从而及时检测并定位事件，但是OTDR技术属于一种静态或者准静态的折射率变化测量技术，无法检测振动变化等瞬态事件，因此在预警市场上受到一定的制约。在该领域管道局技术处于国际先进水平，自主研发的光纤管道安全预警技术无论从检测距离还是检测精度方面都达到了较高水平。随着管道的建设，各种技术检测手段也在不断发展，目前应用于管道泄漏检测的方法主要有压力梯度法、负压力波法、流量平衡法、超声波检测法、光纤传感等物理方法和一些化学方法。这些方法的特点和应用场合各不相同，纵观目前国内与国外的各种管道泄露检测技术，我国负压波法，流量平衡法、压力坡降等输油管道泄露检测技术的发展水平与国际先进水平相差无几。但这些方法无法对微小泄漏进行识别和定位，而且受介质的流体的特性限制，不能用于气体管道的泄漏检测及微小泄漏的检测。在采用光纤传感技术对管道地质灾害的检测和评估方面，我国油气管道检测机构进行了多种技术研究，研发了BOTDR系统和应变检测系统，该系统在应用层面上解决了如何测量管道变形与如何测量应力的问题，达到了国内先进水平，部分实验方法达到了国际先进水平，在设备研发、测量精度、测量距离方面仍需提高。
1.4射线检测技术。射线检测技术即射线照相术。它可以用来检测管道局部腐蚀，借助于标准的图像特性显示仪可以测量壁厚。目前使用最普遍的为X射线，也可以使用同位素和高能射线，射线穿过管道作用于照相底片或荧光屏，在底片上产生的图像密度与受检管材的厚度及密度有关。由于X射线需要电网供电和水冷却，而γ射线则可从一种小剂量、合适的放射性材料中获取，因而后者更适合于现场应用，它还具有穿透能力强的特点，但分辨能力低于前者。射线检测技术的优点是可得到永久性记录，结果比较直观，检测技术简单，辐照范围广，检测时不需去掉管道上的保温层；通常需要把射线源放在受检管道的一侧，照相底片或荧光屏放置在另一侧，故难以用于在线检测；为防止人员受到辐射，射线检测时检测人员必须采取严格的防护措施。射线测厚仪可以在线检测管道的壁厚，随时了解管道关键部位的腐蚀状况，该仪器对于保证管道安全运行是比较实用的。
目前，国内已有一种专门为管道外照法探伤研制的γ射线探伤仪及其配套器材，但其应用范围受到192Ir一种射线源透照厚度下限值的限制，通常需人工读取射线底片照相法获取被检管道的透射影像，往往因主观因素的存在而影响检测精度，并有检测效率低的缺陷，为此国内进行了计算机辅助读取的研究，从而使检测信息判读方面达到快速精确读取、信息智能化提取、自动化客观评片的阶段。
1.5涡流检测技术。涡流检测是以电磁场理论为基础的电磁无损探伤方法，其基本原理是利用通有交流电的线圈产生交变的磁场，使被测金属管道表面产生涡流，而该涡流又会产生感应磁场作用于线圈，从而改变线圈的电参数，只要被测管道表面存在缺陷，就会使涡流环发生畸变，通过感受涡流变化的传感器测定由励磁线圈激励起来的涡流大小、分布及其变化就可以获取被测管道的表面缺陷和腐蚀状况。根据涡流的基本特性可看出，涡流检测适宜于管道表面缺陷或近表面缺陷的探伤，因此检测管道表面缺陷的灵敏度高于漏磁法。
目前正在发展中的基于涡流检测理论的新技术主要包括：阻抗平面显示技术、多频涡流检测技术、远场涡流技术和深层涡流技术。
1.6热像显示技术。热像显示技术即红外热成像检测，它是通过红外探测系统测量被测管道表面的温度及温度场的变化来了解引起管道这种变化的力学性能、材料缺陷和腐蚀等原因及其影响程度。利用热像显示技术可作出管道的等温线图（或利用其他手段显示），它的优点是可以非接触地进行在线测量，但成功应用的关键是管道表面存在着自发或诱发的温度场。由于受环境温度、通风或风速以及局部空气扰动、阳光照射强弱的变化等因素影响而引起热像显示图像的误差。热像显示技术较适用于检测腐蚀分布而不是腐蚀的发展速度。正是由于它具有非接触、快速区域扫描和对人无伤害的优点，因此在高温压力管道内部蚀坑和壁厚减薄缺陷的在线检测方面具有较大的发展潜力。河北大学应用一套管道试验装置进行红外热成像检测试验，结果表明，红外热成像技术十分适用于检测高温压力管道内部的腐蚀缺陷，其灵敏度能够满足管道安全运行的要求。
（3）油气管道内检测技术存在挑战
由于内检测技术具有较好的缺陷检出率并且方便操作，管道企业对内检测技术的依赖越来越强。然而，近年来不断出现的在役管道环焊缝缺陷和管体针孔缺陷的检测需求对传统内检测技术提出新的挑战。油气长输管道环焊缝宽度通常约为10~20mm，在检测器运行过程中，检测时间窗口较短，不规则的环焊缝形貌导致缺陷信号难以分辨，独立的小尺寸针孔腐蚀的金属缺失量少，投影面积小，普通漏磁和超声检测信号均不敏感。对于这些非常规缺陷，即使能检测到异常信号，是否能有效检出还取决于判定基准的可靠性。无论是环焊缝缺陷，还是针孔腐蚀缺陷，均是当前管道内检测面临的技术挑战。随着内检测技术的不断发展，对于环焊缝缺陷探测技术的研发已经起步，针对针孔腐蚀缺陷也开发了超高清漏磁检测技术，但检出率、识别率及精度等检测指标仍需要通过长期的实践来不断验证和改进。
3.1内检测环焊缝缺陷。
管道环焊缝缺陷一直是影响管道安全运行的重要因素。由于环焊缝是在现场焊接完成，当焊接技术水平不足或现场施工管控不严，易形成质量缺陷。部分管道投产运行后会发现较严重的未熔合、未焊透、填充不足、过度打磨等环焊缝焊接缺陷。在部分管道检测中，高清漏磁内检测发现了大量环焊缝异常信号，但由于缺少针对环焊缝缺陷漏磁信号的分析模型，因此无法对该类环焊缝异常信号进行准确识别、判定及量化。因此，环焊缝缺陷判定与量化误差大，环焊缝缺陷处材料力学性能差异大等因素导致完整性评价结果与实际偏差较大。
3.2内检测裂纹缺陷
裂纹缺陷一旦发生开裂，后果十分严重。目前，国际上知名内检测公司均开发了较成熟的超声裂纹检测器，如GEPII公司的UltraScanCD检测器以及德国NDT公司的LineExplorerUCC检测器，适用于检测未熔合、环向裂纹、应力腐蚀裂纹、孔穴等缺陷，但主要是针对特定方向的裂纹，如平行或垂直于轴线的裂纹。基于超声波原理的裂纹检测技术只适用于液体管道的内检测，对于气体管道的内检测，目前主要处于研究和应用初期的阶段，Rosen和GEPII检测公司开展了电磁超声技术检测输气管道管体裂纹方面的研究，并在初期应用方面积累了丰富的经验。对于环向裂纹缺陷，尤其是环焊缝处的裂纹缺陷，目前尚无成熟的内检测技术应用。
3.3内检测针孔腐蚀缺陷
针孔缺陷已经成为国内外油气管道失效的一个重要原因，受漏磁内检测器精度限制，目前国内外检测服务商提供的不同清晰度的漏磁内检测器对针孔缺陷的检测概率、识别概率及尺寸量化精度均偏低，现场开挖验证结果与内检测报告结果差别较大。针孔缺陷腐蚀速率较快，一旦发生穿孔会造成管输介质的泄漏，甚至引发爆炸。输油管道系统一般均安装有泄漏检测系统，但由于针孔泄漏引起的压力波动非常微弱，检测针孔泄漏报警的概率非常低，因此亟需开展针孔腐蚀缺陷内检测技术和设备的深入研发。中国石油管道公司管完整性管理中心团队已于2016年在国际管道研究协会立项开展针孔腐蚀缺陷内检测技术的研究，完成了GEPII、ROSEN、PipeSurvey等多家检测服务商在针孔腐蚀缺陷方面的检出率和检测阈值的牵拉试验验证，下一步将针对针孔腐蚀缺陷的特性和牵拉试验成果，对内检测设备改进提出针对性的措施。
3.4内检测管道受力状态缺陷
含缺陷管道的最终失效不仅和缺陷的几何尺寸及形状有关，还和管道内压、各种外部荷载和附加应力等因素有关。近年来，中国发生了多次管道焊缝开裂事故，分析表明环焊缝缺陷复合外加载荷是管道失效的主要原因。多数的环焊缝失效事故中，外力诱发致使管道变形是导致环焊缝失效的直接原因。缺陷的存在使得环焊缝局部应力集中，可能导致管道容许应力大大降低，容许变形量也将大大减小，裂纹极易在焊接缺陷处产生。因此，管道应力集中是导致油气管道发生破坏的重要原因，如何准确获取管道的局部受力状态，及时发现管道结构受力异常，提早预判具有开裂倾向的管段，控制恶性失效事故风险具有重要的现实意义。以往国内外开展的管道内检测均是以管体腐蚀、裂纹等宏观缺陷为检测对象，尚未对管道受力状态（弯曲应力和轴向应力）进行系统检测，仍无可靠的内检测手段以获取管道缺陷的局部应力状态。
（1）油气管道内检测技术应用现状
管道内检测是目前在役管道应用最成熟、检测效果最好、性价比最高、最易于推广应用的检测技术。但是，每种管道内检测技术都有相应的适用范围和局限性，应基于检测的目的和目标选择合适的内检测技术和设备，并使检测设备的能力和性能与检测的目的和目标相适应。同时，对于当前长输油气管道面临的环焊缝缺陷、针孔腐蚀缺陷及类裂纹缺陷等的威胁，需要采取更加积极的应对策略，在促进管道内检测管理提升的同时，要以关键核心技术和设备的自主研发为突破口，聚焦高端通用科学仪器设备和专业重大科学仪器设备的应用开发、工程化开发及产业化开发，有效提升管道内检测技术水平与装备能力。
油气管道完整性管理理念的不断兴起，带动了油气管道内检技术的快速发展。管道内检技术主要是在不影响油气管道正常运输的情况下，通过智能检测设备进行管道缺陷的检测评价以及合理修复，既保障油气管道的安全运行，又有效地延长了油气管道的使用寿命。目前国内与国外应用的检测主要包括漏磁检测技术、超声检测技术，历经40年的发展在工业界得到广泛的应用，为管道的科学管理以及管道的安全运行提供了有力依据，管道内检的技术正像更高的适应性和更好的精密性发展。漏磁检测受到的约束条件相较少所以其技术的发展较为突出，各种各样的漏磁检测技术不断出现，比如：轴向、横向和螺旋磁场检测技术。在超声检测技术上不仅有传统的压电式超声技术，还有现在开始应用于天然气管道的电磁超声检测技术。由于检测较为复杂，还出现了多功能组合的检测仪器，将各检测技术功能的优势互补。
（2）油气管道内检测技术主要分类
1.1超声检测技术。超声检测（UT）可分为主动检测和被动检测两类。主动检测即由超声探头发射超声波，通常称为超声无损检测技术；在被动检测技术中，超声波是被测试件受载荷时自发而出的，有时又称为声发射技术（AE）。与其他检测技术相比，超声检测具有被测对象范围广、缺陷定位准确、检测灵敏度高、成本低、对人体无害以及便于现场使用等优点。因此超声检测技术是国内外应用最广泛、使用频度最高且发展最快的一种无损检测技术。但进行超声检测时探头与管壁间需有连续的耦合剂，目前在气体管道上的应用还存在一定困难。由于超声检测技术是利用超声的物理效应从超声信号中抽取信息再推断出结论的过程，因此其检测结果具有间接性并不可避免地带有统计性质，即存在漏检和检出结果重复等问题，因此探索检测的可能性和提高检出结果的可靠性始终是超声检测的核心问题。
传统意义上的超声检测已经相当成熟，但这种逐点扫描检测的特性使得该方法难以适用长距离、大范围的油气管道的在线检测，由此产生了超声导波技术。由于导波的特性，在管道内由一点激励产生的超声导波就可以沿管道传播非常远的距离，最远可达几十米。接收探头接收到的信号包含了有关激励和接收两点间管道的整体性信息，因此超声导波技术一次性检测覆盖的范围大，可实现快速无损检测；此外它既可以检测管道的内部缺陷也可以检测管道的表面缺陷。由于超声导波具有快速、可靠、经济和无需剥离管道防腐层的特点，近年来超声导波在管道内的快速检测、缺陷定位研究等方面日益受到国内外无损检测学者的关注。
1.2漏磁检测方法。从磁粉探伤演化而来的漏磁检测方法是建立在如钢管、钢棒等铁磁性材料的高磁导率这一特性上的。漏磁检测的原理是当对铁磁性的被测管道施加磁场时，在管道缺陷附近会有部分磁力线漏出被测管道表面，通过分析磁敏传感器的测量结果，可得到缺陷的有关信息。该方法以其在线检测能力强、自动化程度高等独特优点而满足管道运营中的连续性、快速性和在线检测的要求，使得漏磁检测成为到目前为止应用最为广泛的一种磁粉检测方法，在油田管道检测中使用极为广泛。此外与常规的磁粉检测相比，漏磁检测具有量化检测结果、高可靠性、高效、低污染等特点。
漏磁检测技术原理图
1.3光纤传感技术。近年来国内许多高校如北京工业大学、大庆石油学院等院校在漏磁检测及应用技术方面也做了许多研究工作。沈阳工业大学与新疆三叶管道技术有限责任公司合作研制了一套高精度管道漏磁在线检测智能系统，对我国石油工业的长距离油气输送管道的发展及参与该领域的国际竞争起到重要作用。国内大口径长输天然气管道上的第一项检测工程是2001年9月启动的陕京管道内检测项目，它是由英国ADVANTICA公司为检测项目提供技术服务，北京天然气集输公司协同廊坊检测公司（CNPTC）共同合作来完成的，它采用漏磁检测器来检查管道全线的腐蚀状况，为陕京管道提供了科学、准确的检测数据，健全了管道基础档案资料。
随着激光和光纤技术的发展，分布式光纤传感技术将是未来油气管道安全检测技术的主要发展方向。近年来，国内外在此技术领域进行了大量研究，干涉式光纤传感技术利用光纤受到所检测物理场感应，如温度、压力或振动等，使导光相位产生延迟，经由相位的改变，造成输出光的强度改变，进而得知待测物理场的变化。干涉式分布光纤传感技术相对于其他技术的优点是它的动态范围大、灵敏度高。
分布式光纤检测技术原理图
1.4射线检测技术。射线检测技术即射线照相术。它可以用来检测管道局部腐蚀，借助于标准的图像特性显示仪可以测量壁厚。目前使用最普遍的为X射线，也可以使用同位素和高能射线，射线穿过管道作用于照相底片或荧光屏，在底片上产生的图像密度与受检管材的厚度及密度有关。由于X射线需要电网供电和水冷却，而γ射线则可从一种小剂量、合适的放射性材料中获取，因而后者更适合于现场应用，它还具有穿透能力强的特点，但分辨能力低于前者。射线检测技术的优点是可得到永久性记录，结果比较直观，检测技术简单，辐照范围广，检测时不需去掉管道上的保温层；通常需要把射线源放在受检管道的一侧，照相底片或荧光屏放置在另一侧，故难以用于在线检测；为防止人员受到辐射，射线检测时检测人员必须采取严格的防护措施。射线测厚仪可以在线检测管道的壁厚，随时了解管道关键部位的腐蚀状况，该仪器对于保证管道安全运行是比较实用的。
目前，国内已有一种专门为管道外照法探伤研制的γ射线探伤仪及其配套器材，但其应用范围受到192Ir一种射线源透照厚度下限值的限制，通常需人工读取射线底片照相法获取被检管道的透射影像，往往因主观因素的存在而影响检测精度，并有检测效率低的缺陷，为此国内进行了计算机辅助读取的研究，从而使检测信息判读方面达到快速精确读取、信息智能化提取、自动化客观评片的阶段。
1.5涡流检测技术。涡流检测是以电磁场理论为基础的电磁无损探伤方法，其基本原理是利用通有交流电的线圈产生交变的磁场，使被测金属管道表面产生涡流，而该涡流又会产生感应磁场作用于线圈，从而改变线圈的电参数，只要被测管道表面存在缺陷，就会使涡流环发生畸变，通过感受涡流变化的传感器测定由励磁线圈激励起来的涡流大小、分布及其变化就可以获取被测管道的表面缺陷和腐蚀状况。根据涡流的基本特性可看出，涡流检测适宜于管道表面缺陷或近表面缺陷的探伤，因此检测管道表面缺陷的灵敏度高于漏磁法。
目前正在发展中的基于涡流检测理论的新技术主要包括：阻抗平面显示技术、多频涡流检测技术、远场涡流技术和深层涡流技术。
1.6热像显示技术。热像显示技术即红外热成像检测，它是通过红外探测系统测量被测管道表面的温度及温度场的变化来了解引起管道这种变化的力学性能、材料缺陷和腐蚀等原因及其影响程度。利用热像显示技术可作出管道的等温线图（或利用其他手段显示），它的优点是可以非接触地进行在线测量，但成功应用的关键是管道表面存在着自发或诱发的温度场。由于受环境温度、通风或风速以及局部空气扰动、阳光照射强弱的变化等因素影响而引起热像显示图像的误差。热像显示技术较适用于检测腐蚀分布而不是腐蚀的发展速度。正是由于它具有非接触、快速区域扫描和对人无伤害的优点，因此在高温压力管道内部蚀坑和壁厚减薄缺陷的在线检测方面具有较大的发展潜力。河北大学应用一套管道试验装置进行红外热成像检测试验，结果表明，红外热成像技术十分适用于检测高温压力管道内部的腐蚀缺陷，其灵敏度能够满足管道安全运行的要求。
（3）油气管道内检测技术存在挑战
由于内检测技术具有较好的缺陷检出率并且方便操作，管道企业对内检测技术的依赖越来越强。然而，近年来不断出现的在役管道环焊缝缺陷和管体针孔缺陷的检测需求对传统内检测技术提出新的挑战。油气长输管道环焊缝宽度通常约为10~20mm，在检测器运行过程中，检测时间窗口较短，不规则的环焊缝形貌导致缺陷信号难以分辨，独立的小尺寸针孔腐蚀的金属缺失量少，投影面积小，普通漏磁和超声检测信号均不敏感。对于这些非常规缺陷，即使能检测到异常信号，是否能有效检出还取决于判定基准的可靠性。无论是环焊缝缺陷，还是针孔腐蚀缺陷，均是当前管道内检测面临的技术挑战。随着内检测技术的不断发展，对于环焊缝缺陷探测技术的研发已经起步，针对针孔腐蚀缺陷也开发了超高清漏磁检测技术，但检出率、识别率及精度等检测指标仍需要通过长期的实践来不断验证和改进。
3.1内检测环焊缝缺陷。
管道环焊缝缺陷一直是影响管道安全运行的重要因素。由于环焊缝是在现场焊接完成，当焊接技术水平不足或现场施工管控不严，易形成质量缺陷。部分管道投产运行后会发现较严重的未熔合、未焊透、填充不足、过度打磨等环焊缝焊接缺陷。在部分管道检测中，高清漏磁内检测发现了大量环焊缝异常信号，但由于缺少针对环焊缝缺陷漏磁信号的分析模型，因此无法对该类环焊缝异常信号进行准确识别、判定及量化。因此，环焊缝缺陷判定与量化误差大，环焊缝缺陷处材料力学性能差异大等因素导致完整性评价结果与实际偏差较大。
3.2内检测裂纹缺陷
裂纹缺陷一旦发生开裂，后果十分严重。目前，国际上知名内检测公司均开发了较成熟的超声裂纹检测器，如GEPII公司的UltraScanCD检测器以及德国NDT公司的LineExplorerUCC检测器，适用于检测未熔合、环向裂纹、应力腐蚀裂纹、孔穴等缺陷，但主要是针对特定方向的裂纹，如平行或垂直于轴线的裂纹。基于超声波原理的裂纹检测技术只适用于液体管道的内检测，对于气体管道的内检测，目前主要处于研究和应用初期的阶段，Rosen和GEPII检测公司开展了电磁超声技术检测输气管道管体裂纹方面的研究，并在初期应用方面积累了丰富的经验。对于环向裂纹缺陷，尤其是环焊缝处的裂纹缺陷，目前尚无成熟的内检测技术应用。
3.3内检测针孔腐蚀缺陷
针孔缺陷已经成为国内外油气管道失效的一个重要原因，受漏磁内检测器精度限制，目前国内外检测服务商提供的不同清晰度的漏磁内检测器对针孔缺陷的检测概率、识别概率及尺寸量化精度均偏低，现场开挖验证结果与内检测报告结果差别较大。针孔缺陷腐蚀速率较快，一旦发生穿孔会造成管输介质的泄漏，甚至引发爆炸。输油管道系统一般均安装有泄漏检测系统，但由于针孔泄漏引起的压力波动非常微弱，检测针孔泄漏报警的概率非常低，因此亟需开展针孔腐蚀缺陷内检测技术和设备的深入研发。中国石油管道公司管完整性管理中心团队已于2016年在国际管道研究协会立项开展针孔腐蚀缺陷内检测技术的研究，完成了GEPII、ROSEN、PipeSurvey等多家检测服务商在针孔腐蚀缺陷方面的检出率和检测阈值的牵拉试验验证，下一步将针对针孔腐蚀缺陷的特性和牵拉试验成果，对内检测设备改进提出针对性的措施。
3.4内检测管道受力状态缺陷
含缺陷管道的最终失效不仅和缺陷的几何尺寸及形状有关，还和管道内压、各种外部荷载和附加应力等因素有关。近年来，中国发生了多次管道焊缝开裂事故，分析表明环焊缝缺陷复合外加载荷是管道失效的主要原因。多数的环焊缝失效事故中，外力诱发致使管道变形是导致环焊缝失效的直接原因。缺陷的存在使得环焊缝局部应力集中，可能导致管道容许应力大大降低，容许变形量也将大大减小，裂纹极易在焊接缺陷处产生。因此，管道应力集中是导致油气管道发生破坏的重要原因，如何准确获取管道的局部受力状态，及时发现管道结构受力异常，提早预判具有开裂倾向的管段，控制恶性失效事故风险具有重要的现实意义。以往国内外开展的管道内检测均是以管体腐蚀、裂纹等宏观缺陷为检测对象，尚未对管道受力状态（弯曲应力和轴向应力）进行系统检测，仍无可靠的内检测手段以获取管道缺陷的局部应力状态。
