在油气行业，使用超声波管道猪检测，然后根据检测结果进行专业评价，这可以帮助保证管道的运营强度。在能源行业，管道亘古不变的可靠性至关重要。从这个角度来说，对深埋管道的完好度和强度进行验收，可以防止压力元件上出现不可接受的缺陷。这些元件需要承受连续的运行负载，可能会导致泄露和破裂，需要费用高昂的计划外维修。如果有合理的维护和检测，管道的服务寿命几乎就是无限的。它们的强度和剩余服务能力必须要定期进行评估，常规的检查对于高强度钢质薄壁管道来说非常重要，可以在造成实际问题之前检测出缺陷。声波（US）和磁漏（MFL）管道猪已被证明最适合这类应用。然而，这些技术的使用需要具有非常丰富的经验和知识。由于这类检测可以为管道状态评估提供可靠性测量数据，物料质量、机械性能以及腐蚀条件的很多方面因素都考虑其中。在试图获取可靠的结果、建立管道服务寿命和条件的最佳技术经济概念的时候，很多工程规则和经验都非常有用。这包括如何评估管道的运营条件，如何应用合适的检测技术，如何根据确定阈值（最终报告）解释现场记录的细节数据（初始报告），以及如何评价每个结果。最终，才能明确合理的运营和修复的可靠与安全理念。缺陷评估诸如管壁变薄这类异常，对于管道的安全和完好度都会有影响，它可以被称为直接缺陷。与之相反，比如深埋管道的隔离有损坏这类间接缺陷，并不会产生直接的危险，然而日积月累之后，它们可能会转变为直接缺陷，比如腐蚀导致的管壁变薄。管壁变薄会导致基础材料的压力增大，这样反过来就会缩短管道的服务寿命。管壁变薄被定义为：管道内表面或者外表面的厚度减少，这可能是在早期金属加工或者是后期管道运营过程中出现的。管壁变薄可能会导致由于腐蚀、材料疲劳断裂或者最大压力超出限制而引起的泄露。另外，管壁变薄也经常是源自管道生产过程中的研磨环节。压力分析假设实际负载能力和缺陷的疲劳强度可以用强度分析的方法确定。如果考虑譬如管道启动和关闭这类动态操作的结果，管道的剩余服务寿命可能就需要考虑这些缺陷的影响。安装在管道中输送管的实际壁厚由智能管道猪测量，这种设备的工作原理是超声波或者磁漏。超声波管道猪使用脉冲反射的方法，传感器会生成一个超声波脉冲，穿越耦合介质（比如石油），一部分脉冲会被内壁反射；另一部分脉冲会穿越管壁，被管道外表面反射。所有的脉冲信号都会通过前壁反射或者后壁反射回到传感器。反射的传输时间以及前壁和后壁反射的差值会被记录下来，根据反射的传输时间以及管道耦合介质中的声音传播速度，可以精确的计算管道的厚度。使用这种方法，理论上管壁厚度测量的精确度可以到+/-0.2毫米。使用合理数量的超声波传感器、扫描频率和管道猪行进速度，100%的管壁厚度都可以进行测量。这种方法可以检测直径为10毫米或者更大的缺陷。然而，只有直径为20毫米以上的异常的深度才能被检测出来。由于超声波需要耦合介质才能消除传感器与管壁之间距离的影响，超声波猪只能用于传输液体的管道之中。如果使用在输气管道中，检测系统需要合适的液体批次，比如管道猪会在一段液体介质中通过管道，借助批处理和密封进行分离，管道猪可以确保没有液体进入管道传送的气体当中。超声波猪包括多个元件：电池、数据记录和超声波单元，以及传感器载体，它们可以灵活的相互连接。管道猪可以通过的管道半径最大可以达到1.5 x D。现在，有很多尺寸从6英寸到56英寸的超声波管道猪产品，适用于服务压力最大达到100巴（压强单位：1巴=100千帕）。使用这种设备，可以在不中断传输的前提下，检测最长达500公里的管道。超声波在行动作为一条大约100公里长的矿物油管道重新评估工作的一部分，一家位于德国南部的能源供应商必须充分证明其已经工作了数十年的管道仍然符合现在的要求和规定。这家运营商因此必须向认证机构证明每一段管道的安全性。TV SD工业服务公司就是一家全球性注册测试、检测和认证的机构，服务的行业非常广泛。它在全世界范围内通过考量由不同管道猪收集来的数据评价管道的安全性能，进而用集成化的方法加以解释。管道壁厚的测量使用超声波管道猪，这是全面测量的一部分。在原油管道中，装备了112个带有垂直入射的超声波传感器。清理系统会为每一个超声波探头绘制整个运行周期内的反射振幅，这就可以确定出最大的反射信号是由信号的直接反射引起还是多个反射引起的。系统还可以相对精确的描述出管壁内侧近表面缺陷（比如杂质和叠片）的深度。在圆周方向上传感器间的距离大约是8毫米，纵向的扫描距离大约是3毫米，而管道猪的行进速度小于等于每秒2.4米。脉冲反射方法中的扫描探讨直径为10毫米。这种方法确保管道在圆周方向可以全部覆盖到，而在纵向可以做到重叠扫描。所有的传感器都会记录探测数据，所以整个圆周和管道全长都会扫描到。这种检测可以识别管道与壁厚有关的所有缺陷，测量的精度在壁厚方向误差为+/- 0.2毫米，在纵向为+/- 10毫米。因此，这种方法可以比刚生产完成立刻检测的方法获得更多的细节信息。结果评价报告总结了在测量100公里长的管道壁厚过程中所碰到的1554个壁厚变薄案例，其中有241个是叠片或者凸起、114个凹痕、16个位置厚度不均（生产缺陷）、308个不均匀点（表面及焊接缺陷），还有381个安装缺陷。大量的异常出现实际上显示了管道猪系统的高度敏感性，它们可以在纵向和圆周方向检测直径从10毫米到数米的缺陷，在壁厚方向检测深度为0.8毫米的缺陷。TVSD工业服务的专家对于大量壁厚变薄的案例按照深度、长度/宽度进行了划分，并对它们进行了强度分析。管道专家为此使用软件为每一个缺陷剩余的壁厚确定实际压力，并将其与材料可以接受的压力进行了比较。他们重新检查了所有的缺陷，确定哪些压力过大，对其进行评估并再次进行强度分析。为了验证测试结果，识别壁厚变薄的根本原因，专家建议暴露一些缺陷，现场进行检测。在这种情况下，需要特别注意下列问题：这些缺陷是在管道生产过程中产生的吗？也就是说这些缺陷在管道建设时进行最初静态压力测试之前就已经存在了，还是在管道运营当中产生的？如果最大的工作压力超过了可以承受的极限，受这些缺陷影响的管道必须要进行修复或者更换，这需要在管道下一次计划停工的时候完成。为此，输油管道需要被清空，然后充满氮气，这样有缺陷的油管就可以从整个管道上安全移除，取而代之的是经过测试的新管道。在对特征列表（缺陷列表）进行评价的时候，专家还将所有在环焊缝周围的缺陷分离出来。这些区域对于腐蚀非常敏感，因为在这些区域管道制造商所采用的管道隔离（比如沥青或者聚乙烯）会被施工现场的隔离手段所替代。这些缺陷经过在计算机屏幕上分析，可以检查到出现腐蚀的潜在信号，它们被单独列出来并加以特别标注，包括怀疑有腐蚀、需要监控、研磨或者无腐蚀。对于那些怀疑有腐蚀的情况，需要采取进一步的措施，比如应用新的隔离手段。标注需要监控意味着在下一次管道猪检测（在线检测）过程中需要重新检查，确保可以及时探测到严重腐蚀的发生。如果缺陷的深度小于0.8毫米，那么检测设备无法检测到缺陷，因此这些缺陷也就不在评估之列。一般来说，这样的缺陷还不会造成影响，并且可以在未来的检测中当它们达到阈值尺寸的时候发现这些缺陷。TV的专家还确认，活性腐蚀中深度超过0.8毫米的缺陷不大可能在管道隔离、有效的阴极腐蚀保护，以及埋藏和暴露条件相同的检测腐蚀方法中看到，因此也就无法确定相应的腐蚀率，以及足够大的阴极保护电流。下一次管道猪检测的目标是确认采取的措施能够有效的防治腐蚀，没有哪个腐蚀缺陷变得更加严重。除此之外，专家建议在固定周期内对于阴极腐蚀保护方法进行密集的测量，保证未来能够也具有足够的阴极保护能力。根据管道猪检测的结果，专家列出了100公里距离的管道上的四个缺陷，并使用管道猪记录的数据，对这些缺陷的尺寸和管道剩余壁厚进行了比较。测量值与管道猪记录值之间的高度吻合，证明了超声波测量设备记录的准确性。解决壁厚变薄的问题为了避免更换管道以及围绕壁厚变薄引起的管道强度下降所发生的各种维修方面的费用，工业界使用了热套筒的方法，这已被证明是非常有用的。通过热收缩，这些套筒可以与管道上的缺陷契合，这样就可以吸收内部压力产生的额外应力。而如果没有套筒，因为材料损失，管道不能将这些应力全部吸收。套筒可以有效吸收应力，这种方法避免了费用高昂的停工维修。结合专家的评估和管道猪检测结果的解释，使用管道猪的探测方法可以有效的延长管道的运营时间。在本文中，TVSD给出了根据法律要求验收矿物油管道完好度的专业方法。这家能源供应商延长了运营许可，并且了解了管道维修状态的细节信息。使用这些信息，这家能源供应商可以采取相应行动，确保管道连续无故障的运营。管道中的缺陷可以使用特殊的智能管道猪来检测，这种设备通常由管道中的介质流搭载。不同类型智能管道猪的区别如下：几何管道猪，用于检测与理想环形管道的偏差，比如凸起、椭圆度、褶皱、内直径变化和流量峰值。壁厚管道猪，用于测量管道壁厚，比如检测壁厚变化由于制造、内部和外部腐蚀、脱皮和叠片等引起的异常。裂口探测猪，用于检测纵向的管道壁，探测裂口、条纹标记、缺口、沟槽和焊接缺陷。磁漏管道猪，用于确认管道的紧密度。