我国长输管道内外检测技术应用研究现状--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

我国长输管道内外检测技术应用研究现状

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：于悦

[导读] 据统计，截至2019年初，中国油气长输管道累计建设的里程数达到13.6万km。随着油气长输管道在我国的快速建设，在役管道的安全运行问题日益受到关注。在长时间服役之后，因腐蚀、疲劳、机械损伤以及地质灾害等，管道会出现各种缺陷，尤其是在管道的焊接部位，出现缺陷的可能性更高。严重的缺陷会导致管道泄漏和开裂，甚至造成火灾、爆炸、中毒等事故。

北京中石化石油销售有限责任公司于悦 100000

摘要：据统计，截至2019年初，中国油气长输管道累计建设的里程数达到13.6万km。随着油气长输管道在我国的快速建设，在役管道的安全运行问题日益受到关注。在长时间服役之后，因腐蚀、疲劳、机械损伤以及地质灾害等，管道会出现各种缺陷，尤其是在管道的焊接部位，出现缺陷的可能性更高。严重的缺陷会导致管道泄漏和开裂，甚至造成火灾、爆炸、中毒等事故。对油气长输管道进行检测，能够及时发现并排除隐患，更好地保障管道的安全平稳运行，大大降低油气长输管道事故的发生率。目前国内外对油气长输管道内外检测的方法较多，但功能不一，各有优点和缺点。全面了解油气管道内外检测技术在实际工程中的适用情况，对我国在役油气管道的安全可靠运行极其重要。对油气管道进行内外检测获得的数据，对后期管道的完整性评价、制定管道开挖和修复计划、指导管道的再检测以及管理维护工作，都具有重要意义。
关键词：长输管道；内外检测技术；应用研究现状
        引言
        天然气管道内涂技术是在管道内壁上喷涂一定的厚度，多数情况都采用环氧树脂系胶结剂，这样能够减少内壁管道在输送时受到的影响，防止过多污染物和气体造成影响，减少内部的腐蚀现象，而且还能保障其他污染物不会对其造成影响。自21世纪以来，我国相关部门对于该项技术十分重视，采用国家规定的要求做出调整，并做好相应的内涂层技术。通过相应的技术人员测试后，能够减少气体传输时摩擦的7%~14%，同时在长距离大口运输管道中可以形成很好的经济效益。
        1管道检测技术概述
        油气长输管道检测分为管道内、外两种检测技术。完整性评价是基于管道内外检测的数据，对管道进行剩余强度和剩余寿命的定量评价。评价结果可以为后期管道的维修和更换，以及再检测周期的制定提供数据支撑，避免不必要和无计划的管道维修工作，保障管道始终处于安全可靠的运行状态。管道内检测技术是借助油气管道内的流体压差，将配备各种无损检测技术的智能检测器置于管道内运行，完成管体缺陷的检测，同时采集并存储相关的管道检测信息。美国Tuboscope公司于20世纪60年代，首次采用低分辨率的漏磁内检测技术对管道进行缺陷检测。经过数十年的改进，如今的漏磁检测技术分辨率越来越高。我国在20世纪90年代初引进了国外先进的漏磁检测设备，经过20多年的实践创新，逐渐缩小了与国际先进水平的差距。目前，国内应用最为广泛的油气长输管道内检测技术有漏磁检测技术（MFL）、超声波检测技术（UT）、射线检测技术、涡流检测技术等。管道外检测技术是在不破坏管道附近土壤环境及其附属设施的前提下，采用间接检测的方式，检测埋地管道外的防腐层破损点、防腐层完整性、管道沿线的阴极保护情况等。常用的管道外检测技术有皮尔逊测试法（Pearson）、多频管中电流法（PCM）、直流电位梯度法（DCVG）、标准管-地电位测试技术（P/S）、密间隔电位测试法（CIPS/CIS）等。
        2技术措施分析
        2.1涡流检测技术
        涡流检测技术是利用电磁感应原理，将正弦交变电流电磁线圈靠近管道金属表面，管壁中会产生涡流，涡流在遇到管道裂纹或者金属损失等缺陷时会发生变化。用仪器测量线圈阻抗的变化，利用相关软件进行分析，可得到被测管道的缺陷状况。涡流检测技术的原理仍然是通过电磁场的变化来发现管道内缺陷。基于涡流检测理论，由传统的单频率涡流检测技术，到多频率涡流检测技术以及远场涡流检测技术，检测效率和检测精度逐渐提高。涡流检测具有趋肤效应，能够灵敏地检测出管道内表面附近的缺陷，但是仅依靠涡流检测，通常难以确定缺陷的参数。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

目前远场涡流检测技术克服了趋肤效应，涡流能够穿透管壁，对管道外壁进行检测。采用率较高的远场涡流检测器是Russell公司的SeeSnake，能够检测油气管道，但检测成本较高。
        2.2内喷涂作业
        无漆喷涂是内涂的可取方法，喷涂应在避风、防尘、防污条件下进行，环境温度和湿度都应该有一定的限制，以此保证涂敷质量。罐子表面环境吴丹在10-60摄氏度之间，罐子表面温度在温度应该控制在21-38摄氏度之间。内涂层的厚度应该在50~65μm之间，管端两头要有一定的非涂表面，这样涂后需要进行覆盖，以防灰尘污染。喷涂应在平台上进行，管子通过旋转的管架进入喷涂平台，平台两端箱罩将管子两端封闭，当喷头从远端返回时，开始喷涂环氧涂料，喷嘴距罐子表面0.15~0.5m进行喷涂，同时还要保持匀速喷涂。管子旋转的速度和喷嘴速度应该通过调试，确保覆盖层的设计厚度。喷涂作业完成后，罐子继续旋转，随后应该去除相应的保护胶带。带有测试片的罐子内取出测试片进行补涂。如果喷砂后不能立即涂覆，间隔时间应该在8小时以上，如果表面形成新锈应该立即进行重新处理，从而保证能够通过检测，确保形成相应的膜后。涂覆后的管子进入固化现象，待环境温度较高闭，以保证井内的流体不喷向外界。注水井管柱包括分层注水管柱和混注管柱，且结构较为繁复。封隔器和偏心配水器等工具被设置在分层注水管柱底部，只用一种机械堵塞器不容易封堵管柱以达到理想效果；此外，如果注入得水质不好，管柱内就会结垢，这样管柱的通径不能达到机械式油管堵塞的要求，油管堵塞器不能被放置到预计的方位，在这些情况下油管内的压力可能会出现问题和异常。混注结构的注水管柱底部的喇叭口不能轻易的被传统的滑块式油管堵塞，因此有可能会把堵塞器落入井中；由于筛管结构的注水管柱的管柱是不封闭的，不可以使用机械式堵塞器封闭油管的底部。因此，高压注水井的油管压力控制技术的重点是探索堵塞器的作用与用法，以适应不同管柱的堵塞工艺要求的变化。
        2.3加强对长输管道的预警和监测
        天然气长输管道运输企业在经营管理中要设立应急办公室，对企业的网络检测系统进行改进和优化，使其更为完善，适应时代的发展。在实际工作中，要全面分析政府部门发布的相关预报信息、建设要求以及工作人员上报的信息等，根据分析结果制定科学合理的防范措施，确保在经营发展中做好相关的应急准备。另外，长输管道企业要加强对管道的有效管理，在实际管理中积极引入先进的理论知识和技术手段，使企业的地理信息等系统能够得到优化。例如光纤预警系统的运用，光纤预警系统是基于光纤传感技术，利用与管道同沟敷设的通信光纤构成分布式光纤振动传感器，实现长距离管道安全的实时监控，对威胁管道安全的事件及时报警和准确定位。此外，企业还要加强管理长输管道的视频监控系统，通过实时监控长输管道的运行情况，随时掌握运行状态，这样一旦出现异常，工作人员能够从视频监控中及时发现，可以选择远程关断阀室功能，切断天然气的运输来源，并组织相关人员去现场进行处理，等解决完问题后再进行运输天然气，这样可以使天然气运输的安全性和稳定性得到大幅度提升，从而避免发生安全事故，进一步保障了人们的生命健康和财产安全。
        结语
        随着我国自然环境的恶化以及能源的紧缺，天然气作为清洁能源，需求量越来越大，天然气长输管道工程的规模和数量逐渐增大，给人们生活带来了很大的便利。但天然气长输管道运行过程中存在一定的风险，而且管道安全运行问题逐渐增多，也进一步加大了管理难度，相关部门一定要优化管理，防控风险，使我国天然气事业能够良好发展。
参考文献
[1]周自祥.天然气长输管道运行安全风险及措施探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2019,39(24):39-40.
[2]胡怡婷.天然气长输管道运行阶段的风险管理[J].化工管理，2019(34):217-218.