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[摘 要]石油工业是我国主要支柱性产业,在国民经济建设中发挥着无可比拟的巨大作用。作为重要的战略资源,石油运输安全一直广受重视。我国国土面积广袤,复杂的地质条件使得石油输送管道的防腐问题加倍突出。文章围绕当前输油管道防腐问题进行探讨,介绍了输油管道常用的腐蚀检测方法。
[关键词]油气管道 腐蚀 检测技术
中图分类号:TG852 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0115-01
1、引言
随着服役时间的增长,油气管道受外界环境和内部介质的共同影响,管道本体产生严重的腐蚀,造成泄露、穿孔或破裂等破坏管线正常运行的严重事故。统计表明各类事故中腐蚀引起的事故所占比例为第一位。管道内部和外部均存在一定程度的腐蚀,由于管段内壁与外壁所处环境不同,腐蚀失效以外腐蚀为主。
造成管线腐蚀的因素很多,管材本身的性质、管道施工时防腐补口的质量、周围土壤环境、输送介质及其管线的布局走向都会影响管线的腐蚀速度。可见,腐蚀本身是一个自然的破坏过程,是管道在运营过程中普遍存在的自然现象。因此,腐蚀是不能避免的,只有研究其发展规律,采取有效措施,将腐蚀引起的危害降到最低。
2、国内研究的检测技术及现状
2.1 电磁检测技术
在电磁检测技术当中,一共有四类检测方法:一是磁记忆检测技术;二是漏磁检测技术;三是电磁探伤检测技术;四是远场涡流检测技术。
2.2 超声成像检测技术
这种检测方法的优点就在于:一、用这种检测方法检测出来的结果都比较直观,而且不会受到人为的干扰,检测结果较为合理;二、该种检测方法中所使用的检测仪器穿透力强,所检测的程度也较深;三、该检测方法的检测对象较为广泛;四、检测结果可以随时调动出来;五、检测成本相对于其它的检测方法来看是比较低的,而且对环境以及人体没有坏处。但是这种检测方式的缺点有:一、如果正在检测的过程中不能保证居中测量,那么则有可能会影响检测仪器的转动以及成像的效果;二、使用该种检测方法需要保证金属套管的表面不能存有积蜡或者是斑点等之类的物体存在,不然会对检测结果有很大的影响。
2.3 井下视像检测技术
这种的检测方法的优点主要在于我们在使用这种检测方法进行检测的时候能够在现场直接为检测人员显示井下金屬套管的图像,有着检测结果直观以及较高的检测精准度。但是这检测方法的缺点就在于这种检测方法所受到的井下情况的影响比较大,像类似于金属套管表面如果存有结垢、井筒内的液体浑浊都有可能会影响到该检验方法的精准度,所以我们在使用这种方法的时候需要提前对金属管道做相对应的处理。
2.4 PCM法
PCM法又称为管中电流绘制法。该法可以对输油管道腐蚀状况和防腐层质量进行评估,可以实现对管道破损位置的精准定位,还能够进行管道之间连接情况的检测判断。相对于其它方法,PCM法对于人力资源的要求不高,可以大幅度降低人力成本。PCM法属于相对独立的系统,实施PCM法检测时,对其它支管没有影响。其缺点是该法实施的时间受气温影响明显。在冬季气温低,土壤冻结的情况下实施难度大。根据管道内腐蚀状况检测方法不同,PCM法又分为电阻法和线性极化法等多各分支。电阻法是对腐蚀部位管道部件电阻值进行测量,通过电阻变化进行判断的方法。线性极化法需要对被测区域加载低电压,通过对电流的测量达到测量管道腐蚀速度的目的,具有较高的准确性。除上述方法以外,超声波探伤、渗透探伤等方法也是输油管道腐蚀情况检测的常用方法。随着科学技术的不断发展,各类检测方法都取得了长足的进步,检测结果可靠性和准确度日益提升。
3、波导检测法
导波技术对管道及焊缝的内部缺陷具有高检出率及准确定量性,相对常规检测方法,并且具有检测的高效率。超声导波技术已在国内各工业领域都逐渐被广泛运用,结合国内日益兴起的工业,在某些特殊在役环境中有取代RT技术的趋势。
在无限均匀介质中传播的波称为体波,体波有两种:一种叫做纵波(或称疏密波、无旋波、拉压波、P波);一种叫做横波(或称剪切波、S波),它们以各自的速度传播而无波形混合。而在一弹性半空间表面处,或两个弹性半空间表面处,由于介质性质的不连续性,超声波经过一次反射或透射而发生波形转换。随后,各种类型的反射波和透射波及界面波均以各自恒定的速度傳播,而传播速度只与介质材料密度和弹性性质有关,不依赖于波动本身的特性。
以色列Sonotron NDT公司出品的Isonic系列多功能便携式超声成像检测系统,是一种由计算机集成专业软件模式的新一代数字超声成像检测设备,该设备采用Windows 操作系统、一体化防水键盘(部分机型采用内置式电子键盘)、触摸式液晶彩屏、检测数据后处理自动生成报告直接打印或快速共享至网络设备进行处理等功能,具备了电脑的所有性能。针对长距离的在役输油管线,现场先是通过Isonic2006 系统的导波功能,采用其中的快速导波扫描功能对管道母材腐蚀进行快速预检,结果发现距离检测点1米外的缺陷信号,在快速导波检测出有问题的区域进行表面打磨,在打磨区通过Isonic2006系统的声定位C扫描功能对其进行内壁腐蚀定量。
4、总结
通过波导检测技术中的Isonic2006检测系统对在役输油管道的检测中,可以得出该技术对缺陷的检出率明显高于常规的检测技术,并且对内腐蚀的长度、宽度深度、面积具有检测速度快,检测精度准的特性。扫描图显示的缺陷较为直观,并可永久保存,综合成本低,对周边环境无影响,可在很大程度上为业主节省工期,更值得重视的是对人体无辐射危害,值得推广。
参考文献
[1] 管道超声导波检测技术研究进展.焦敬品等.实验力学[J],2002.3
[2] 输气管道超声导波检测技术.王禹钦等.2008远东无损检测新技术论坛优秀论文选登[J].2008年第9期.
备注
本文是江西省教育厅科技项目——管道导波检测之全面腐蚀效应评估的研究成果。
[关键词]油气管道 腐蚀 检测技术
中图分类号:TG852 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0115-01
1、引言
随着服役时间的增长,油气管道受外界环境和内部介质的共同影响,管道本体产生严重的腐蚀,造成泄露、穿孔或破裂等破坏管线正常运行的严重事故。统计表明各类事故中腐蚀引起的事故所占比例为第一位。管道内部和外部均存在一定程度的腐蚀,由于管段内壁与外壁所处环境不同,腐蚀失效以外腐蚀为主。
造成管线腐蚀的因素很多,管材本身的性质、管道施工时防腐补口的质量、周围土壤环境、输送介质及其管线的布局走向都会影响管线的腐蚀速度。可见,腐蚀本身是一个自然的破坏过程,是管道在运营过程中普遍存在的自然现象。因此,腐蚀是不能避免的,只有研究其发展规律,采取有效措施,将腐蚀引起的危害降到最低。
2、国内研究的检测技术及现状
2.1 电磁检测技术
在电磁检测技术当中,一共有四类检测方法:一是磁记忆检测技术;二是漏磁检测技术;三是电磁探伤检测技术;四是远场涡流检测技术。
2.2 超声成像检测技术
这种检测方法的优点就在于:一、用这种检测方法检测出来的结果都比较直观,而且不会受到人为的干扰,检测结果较为合理;二、该种检测方法中所使用的检测仪器穿透力强,所检测的程度也较深;三、该检测方法的检测对象较为广泛;四、检测结果可以随时调动出来;五、检测成本相对于其它的检测方法来看是比较低的,而且对环境以及人体没有坏处。但是这种检测方式的缺点有:一、如果正在检测的过程中不能保证居中测量,那么则有可能会影响检测仪器的转动以及成像的效果;二、使用该种检测方法需要保证金属套管的表面不能存有积蜡或者是斑点等之类的物体存在,不然会对检测结果有很大的影响。
2.3 井下视像检测技术
这种的检测方法的优点主要在于我们在使用这种检测方法进行检测的时候能够在现场直接为检测人员显示井下金屬套管的图像,有着检测结果直观以及较高的检测精准度。但是这检测方法的缺点就在于这种检测方法所受到的井下情况的影响比较大,像类似于金属套管表面如果存有结垢、井筒内的液体浑浊都有可能会影响到该检验方法的精准度,所以我们在使用这种方法的时候需要提前对金属管道做相对应的处理。
2.4 PCM法
PCM法又称为管中电流绘制法。该法可以对输油管道腐蚀状况和防腐层质量进行评估,可以实现对管道破损位置的精准定位,还能够进行管道之间连接情况的检测判断。相对于其它方法,PCM法对于人力资源的要求不高,可以大幅度降低人力成本。PCM法属于相对独立的系统,实施PCM法检测时,对其它支管没有影响。其缺点是该法实施的时间受气温影响明显。在冬季气温低,土壤冻结的情况下实施难度大。根据管道内腐蚀状况检测方法不同,PCM法又分为电阻法和线性极化法等多各分支。电阻法是对腐蚀部位管道部件电阻值进行测量,通过电阻变化进行判断的方法。线性极化法需要对被测区域加载低电压,通过对电流的测量达到测量管道腐蚀速度的目的,具有较高的准确性。除上述方法以外,超声波探伤、渗透探伤等方法也是输油管道腐蚀情况检测的常用方法。随着科学技术的不断发展,各类检测方法都取得了长足的进步,检测结果可靠性和准确度日益提升。
3、波导检测法
导波技术对管道及焊缝的内部缺陷具有高检出率及准确定量性,相对常规检测方法,并且具有检测的高效率。超声导波技术已在国内各工业领域都逐渐被广泛运用,结合国内日益兴起的工业,在某些特殊在役环境中有取代RT技术的趋势。
在无限均匀介质中传播的波称为体波,体波有两种:一种叫做纵波(或称疏密波、无旋波、拉压波、P波);一种叫做横波(或称剪切波、S波),它们以各自的速度传播而无波形混合。而在一弹性半空间表面处,或两个弹性半空间表面处,由于介质性质的不连续性,超声波经过一次反射或透射而发生波形转换。随后,各种类型的反射波和透射波及界面波均以各自恒定的速度傳播,而传播速度只与介质材料密度和弹性性质有关,不依赖于波动本身的特性。
以色列Sonotron NDT公司出品的Isonic系列多功能便携式超声成像检测系统,是一种由计算机集成专业软件模式的新一代数字超声成像检测设备,该设备采用Windows 操作系统、一体化防水键盘(部分机型采用内置式电子键盘)、触摸式液晶彩屏、检测数据后处理自动生成报告直接打印或快速共享至网络设备进行处理等功能,具备了电脑的所有性能。针对长距离的在役输油管线,现场先是通过Isonic2006 系统的导波功能,采用其中的快速导波扫描功能对管道母材腐蚀进行快速预检,结果发现距离检测点1米外的缺陷信号,在快速导波检测出有问题的区域进行表面打磨,在打磨区通过Isonic2006系统的声定位C扫描功能对其进行内壁腐蚀定量。
4、总结
通过波导检测技术中的Isonic2006检测系统对在役输油管道的检测中,可以得出该技术对缺陷的检出率明显高于常规的检测技术,并且对内腐蚀的长度、宽度深度、面积具有检测速度快,检测精度准的特性。扫描图显示的缺陷较为直观,并可永久保存,综合成本低,对周边环境无影响,可在很大程度上为业主节省工期,更值得重视的是对人体无辐射危害,值得推广。
参考文献
[1] 管道超声导波检测技术研究进展.焦敬品等.实验力学[J],2002.3
[2] 输气管道超声导波检测技术.王禹钦等.2008远东无损检测新技术论坛优秀论文选登[J].2008年第9期.
备注
本文是江西省教育厅科技项目——管道导波检测之全面腐蚀效应评估的研究成果。