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【摘 要】 油气长输管道是一种特殊的设备,在国民经济中的地位十分重要,在石化、化工、石化以及城市共用等行业中得到了广泛的应用。部分管道在安装、制造乃至设计中存在的问题和缺陷随着运行时间的延长而渐渐暴露出来,严重的还会造成安全事故,严重威胁社会稳定和工业生产秩序。在长输管道的运维过程中,如何提高检测技术的水平,尽早发现管道存在的缺陷,为油气管道的安全运行提供有力保障,从根本上改变维护过剩和维护不足的现象,是摆在管道管理工作面前的艰巨而迫切的任务。管道检测技术由管道内检测技术和管道外检测技术组成。本文在对目前国内外较为成熟、较为先进的管道检测技术进行介绍的基础上,结合自身多年从事管道检测工作经验和教训,对长输管道运维中的检测技术应用实践进行研究。
【关键词】 长输管道;运维过程;检测技术;内测;外测
1.对长输管道进行检测的意义
随着使用年限的增加,外力、腐蚀等因素会给管道的安全带来威胁。国内外形成了一个一致的看法:只要定期对管理进行检测和评价,进行有计划的修理好维护,就没有必要也不可能能将老管道废弃不用。
在国外,油气管输行业把管道的更换、修复和修理被简称为3R技术。据相关统计资料表明,一般来说需要进行更换操作的管道只占总长度的二十分之一,费用却十分昂贵。修理是指管道发生事故进行抢修,同样需要花费高昂的费用。而修复是有计划的、主动的操作,它是指发生事故前通过检查发现管道存在的缺陷,并有计划进行操作,已达到恢复管道性能、排除事故隐患的目的。实践证明,修复比修理和更换操作的费用都要低得多,因此在3R操作中的地位越来越重要。
过去,由于我国检测油气管道的技术水平相对较低,还不能对管道的腐蚀情况和运行状况进行准确的确定,为了避免事故发生,对于使用年限较长的老管道和发生过事故的管道只有采用限压或建设复线的措施,以减少安全事故的发生。尽管取得了一定效果,但是浪费了大量的物力财力,且不能从根本上杜绝安全事故的发生,还会给管道的运营能力造成影响。从这个意义上说,我国急需找到一种科学合理而行之有效的管道检测措施,以确保长输管道运行的安全和高效。
科学的管道检查技术不仅可以减少或避免管道事故的发生率、对管道状况进行预测和了解,还对管道的维护具有一定的指导作用,确保维护工作可靠经济的进行,从而彻底改变过去维护过剩和维护不足的局面,建立根据实际情况进行科学维护的长输管道维护体系。所以,油气长输管道检测事业的大力发展,是提高管道修复水平、充分发挥老管道的“余热”、减少或避免事故发生、确保运行安全的重要前提。
2.长输管道检测技术的种类
在运营过程中,长输管道受到的腐蚀来自内外两个环境,也就是内腐蚀和外腐蚀。介质输送、管道内应力、污物以及管内积液的共同作用,是内腐蚀发生的根本原因所在。而外腐蚀则是由于涂层被破坏而导致管体腐蚀。
内腐蚀的弥补手段通常有加缓蚀剂和清管等。近年来,管道业主加强了对管道运行的管理,对输送介质的要求也愈加严格,在很大程度上遏制了内腐蚀,内腐蚀不再是威胁管道安全的主要杀手。目前,国内外都把长输管道防腐的重点放在了外防腐方面,管道检测也把重点放在了外腐蚀所造成的管道缺陷和涂层缺陷上。
进入二十一世纪以来,借助计算机技术的逐渐普及和推广,国内外的管道检测技术发展迅猛,形成了管道外检测技术和管道内检测技术两个分支,其中外测技术包括智能检测和涂层检测等。
一般情况下,如果管道涂层失效或破损,其下方的管道一样会受到腐蚀。管道外测技术通过对阴极保护的有效性和涂层的检测,以达到对管体腐蚀缺陷进行检测的目的。而管道内测技术的目的主要在于发现管道局部变形、内外腐蚀以及焊接缺陷,同时也可以间接的对涂层的完好程度进行判断。
3.长输管道运维过程中的检测技术应用实践
3.1管道外检测技术
通常,采用电法保护和涂层保护相结合的防护系统对埋地管道外腐蚀进行控制。此二种方法相辅相成、互为补充:涂层保护增加了阴极保护的有效性、降低了阴极保护的成本,而涂层出现的损伤和针孔的地方在阴极保护的作用下得到了有效控制。目前,该方法已经被广泛在埋地管道防腐控制中应用,被公认为长输管道最佳的保护方法,这种方法在我国已经使用近半个世纪。
涂层检测技术是采用专门设备,在不开挖管道的前提下,对涂层的综合性能进行非接触性的检测,从而对涂层破损缺陷和老化进行定位,并对缺陷进行分类和综合评价,从而制定出科学合理、切实可行的整改计划。该方法具有准确、科学、经济的特点,对管道企业掌握管道涂层的现状具有十分重要的指导作用,有利于管道的及时维护,以确保管道涂层的完好性和完整性。
目前,国际上较为广泛使用的长输管道外测技术主要有:皮尔逊检测技术、密间距单位测试技术(CIPS、CIPS)、直流点位梯度测试技术(DCVG)以及标准管/地电位检测技术等。
3.2长输管道内检测技术
管道内检测技术是在PIG(清管器)上加载各种类型的NDT(无损检测)设备,用SMART PIG(智型管道缺陷检测器)替代非智能的清扫PIG,对信息进行采集、处理和储存,通过在管道内运行的清管器,来对管道缺陷进行检测。此项技术的在世界上的使用也有半个世纪的历史,美国的Tuboscopc公司早在1965年就在油气长输管道中成功的使用了漏磁无损检测技术(MFL NDT)。紧随其后,其他无损内测技术也蓬勃兴起。目前,除上述的美国的Tuboscopc公司外,国外的以下检测公司较为出名:British Gas(英国)、Pipetronix(德国)、Rosen(德国)、Corrpro(加拿大)等,这些公司的产品都基本实现了多样化和系统化。
按功能的不同,可以将管道内测技术划分为测径仪器、泄漏检测仪、漏磁检测仪、涡流检测仪、裂纹检设备等,其中内径检测仪主要用于管道椭圆度、凹坑以及内径等几何变形的检测,泄漏检测仪主要要与管道微小泄漏的检测,漏磁检测仪主要用于腐蚀导致的体积型缺陷的检测,涡流检测仪主要用于裂纹类平面型缺陷的检测,而裂纹检测设备则主要以超声波检测仪和弹性剪切波为基础。廊坊管道局2014年底对辖区内的几条长输管道进行了管道内检测,并采用挖坑的方式对检测结果进行了验证,结果表明:此检测方法准确率较高,其中,缺陷定位和大小识别的准确率高达90%,该法以确定为我局今后发展的主要方向。
4.结束语
相对来说,国内在管道检测技术研究方面的水平和国外先进国家还有很大的差距,尽管在管道外测技术上有了一定的进步,但是在管道内测技术方面仍然处于初步阶段。可喜的是,近年来,我国政府对管道安全工作越来越重视,一系列行业和企业标准相继出台,管道检测的周期和内容有了明确的法令和标准,无疑将推动我国管道检测技术的迅猛发展,我国长输管道的运营能力和安全级别在不久的将来必将跃上一个新的台阶。
参考文献:
[1]乔波.混合干涉型分布式光纤水下长输气管道泄漏检测系统设计[J].中国计量学院,2012(06).
[2]高文玲.管道腐蚀检测及强度评价研究[J].西安石油大学,2011(05).
[3]魏书义.国内油气长输管道检测技术发展探析[J].硅谷,2013(03).
[4]程浩.长输天然气管道外检测综合技术研究及工程应用[J].合肥工业大学,2014(03).
【关键词】 长输管道;运维过程;检测技术;内测;外测
1.对长输管道进行检测的意义
随着使用年限的增加,外力、腐蚀等因素会给管道的安全带来威胁。国内外形成了一个一致的看法:只要定期对管理进行检测和评价,进行有计划的修理好维护,就没有必要也不可能能将老管道废弃不用。
在国外,油气管输行业把管道的更换、修复和修理被简称为3R技术。据相关统计资料表明,一般来说需要进行更换操作的管道只占总长度的二十分之一,费用却十分昂贵。修理是指管道发生事故进行抢修,同样需要花费高昂的费用。而修复是有计划的、主动的操作,它是指发生事故前通过检查发现管道存在的缺陷,并有计划进行操作,已达到恢复管道性能、排除事故隐患的目的。实践证明,修复比修理和更换操作的费用都要低得多,因此在3R操作中的地位越来越重要。
过去,由于我国检测油气管道的技术水平相对较低,还不能对管道的腐蚀情况和运行状况进行准确的确定,为了避免事故发生,对于使用年限较长的老管道和发生过事故的管道只有采用限压或建设复线的措施,以减少安全事故的发生。尽管取得了一定效果,但是浪费了大量的物力财力,且不能从根本上杜绝安全事故的发生,还会给管道的运营能力造成影响。从这个意义上说,我国急需找到一种科学合理而行之有效的管道检测措施,以确保长输管道运行的安全和高效。
科学的管道检查技术不仅可以减少或避免管道事故的发生率、对管道状况进行预测和了解,还对管道的维护具有一定的指导作用,确保维护工作可靠经济的进行,从而彻底改变过去维护过剩和维护不足的局面,建立根据实际情况进行科学维护的长输管道维护体系。所以,油气长输管道检测事业的大力发展,是提高管道修复水平、充分发挥老管道的“余热”、减少或避免事故发生、确保运行安全的重要前提。
2.长输管道检测技术的种类
在运营过程中,长输管道受到的腐蚀来自内外两个环境,也就是内腐蚀和外腐蚀。介质输送、管道内应力、污物以及管内积液的共同作用,是内腐蚀发生的根本原因所在。而外腐蚀则是由于涂层被破坏而导致管体腐蚀。
内腐蚀的弥补手段通常有加缓蚀剂和清管等。近年来,管道业主加强了对管道运行的管理,对输送介质的要求也愈加严格,在很大程度上遏制了内腐蚀,内腐蚀不再是威胁管道安全的主要杀手。目前,国内外都把长输管道防腐的重点放在了外防腐方面,管道检测也把重点放在了外腐蚀所造成的管道缺陷和涂层缺陷上。
进入二十一世纪以来,借助计算机技术的逐渐普及和推广,国内外的管道检测技术发展迅猛,形成了管道外检测技术和管道内检测技术两个分支,其中外测技术包括智能检测和涂层检测等。
一般情况下,如果管道涂层失效或破损,其下方的管道一样会受到腐蚀。管道外测技术通过对阴极保护的有效性和涂层的检测,以达到对管体腐蚀缺陷进行检测的目的。而管道内测技术的目的主要在于发现管道局部变形、内外腐蚀以及焊接缺陷,同时也可以间接的对涂层的完好程度进行判断。
3.长输管道运维过程中的检测技术应用实践
3.1管道外检测技术
通常,采用电法保护和涂层保护相结合的防护系统对埋地管道外腐蚀进行控制。此二种方法相辅相成、互为补充:涂层保护增加了阴极保护的有效性、降低了阴极保护的成本,而涂层出现的损伤和针孔的地方在阴极保护的作用下得到了有效控制。目前,该方法已经被广泛在埋地管道防腐控制中应用,被公认为长输管道最佳的保护方法,这种方法在我国已经使用近半个世纪。
涂层检测技术是采用专门设备,在不开挖管道的前提下,对涂层的综合性能进行非接触性的检测,从而对涂层破损缺陷和老化进行定位,并对缺陷进行分类和综合评价,从而制定出科学合理、切实可行的整改计划。该方法具有准确、科学、经济的特点,对管道企业掌握管道涂层的现状具有十分重要的指导作用,有利于管道的及时维护,以确保管道涂层的完好性和完整性。
目前,国际上较为广泛使用的长输管道外测技术主要有:皮尔逊检测技术、密间距单位测试技术(CIPS、CIPS)、直流点位梯度测试技术(DCVG)以及标准管/地电位检测技术等。
3.2长输管道内检测技术
管道内检测技术是在PIG(清管器)上加载各种类型的NDT(无损检测)设备,用SMART PIG(智型管道缺陷检测器)替代非智能的清扫PIG,对信息进行采集、处理和储存,通过在管道内运行的清管器,来对管道缺陷进行检测。此项技术的在世界上的使用也有半个世纪的历史,美国的Tuboscopc公司早在1965年就在油气长输管道中成功的使用了漏磁无损检测技术(MFL NDT)。紧随其后,其他无损内测技术也蓬勃兴起。目前,除上述的美国的Tuboscopc公司外,国外的以下检测公司较为出名:British Gas(英国)、Pipetronix(德国)、Rosen(德国)、Corrpro(加拿大)等,这些公司的产品都基本实现了多样化和系统化。
按功能的不同,可以将管道内测技术划分为测径仪器、泄漏检测仪、漏磁检测仪、涡流检测仪、裂纹检设备等,其中内径检测仪主要用于管道椭圆度、凹坑以及内径等几何变形的检测,泄漏检测仪主要要与管道微小泄漏的检测,漏磁检测仪主要用于腐蚀导致的体积型缺陷的检测,涡流检测仪主要用于裂纹类平面型缺陷的检测,而裂纹检测设备则主要以超声波检测仪和弹性剪切波为基础。廊坊管道局2014年底对辖区内的几条长输管道进行了管道内检测,并采用挖坑的方式对检测结果进行了验证,结果表明:此检测方法准确率较高,其中,缺陷定位和大小识别的准确率高达90%,该法以确定为我局今后发展的主要方向。
4.结束语
相对来说,国内在管道检测技术研究方面的水平和国外先进国家还有很大的差距,尽管在管道外测技术上有了一定的进步,但是在管道内测技术方面仍然处于初步阶段。可喜的是,近年来,我国政府对管道安全工作越来越重视,一系列行业和企业标准相继出台,管道检测的周期和内容有了明确的法令和标准,无疑将推动我国管道检测技术的迅猛发展,我国长输管道的运营能力和安全级别在不久的将来必将跃上一个新的台阶。
参考文献:
[1]乔波.混合干涉型分布式光纤水下长输气管道泄漏检测系统设计[J].中国计量学院,2012(06).
[2]高文玲.管道腐蚀检测及强度评价研究[J].西安石油大学,2011(05).
[3]魏书义.国内油气长输管道检测技术发展探析[J].硅谷,2013(03).
[4]程浩.长输天然气管道外检测综合技术研究及工程应用[J].合肥工业大学,2014(03).