王克宇
国家管网集团东部原油储运有限公司天津输油处 天津 300450
摘要：随着石油工业的快速发展，我国原油的稳定运输也越来越重要，原油管道泄漏检测技术也逐渐运用在原油运输中，这样既可以保障资源利用的最大化，也可以减少对环境的污染。原油管道检测技术涉及的领域比较多，专业性较强，离不开各方面人员的协助配合，本文就原油管道泄漏检测若干关键技术展开探析。
关键词：原油管道；泄漏检测；关键技术
引言
原油管道由于长期运行，在多种因素影响下会发生内外腐蚀现象，目前国内外针对原油管道内腐蚀缺陷的检测方法较多，主要分为漏磁法和超声法［1］。漏磁法多用于站外长输石油管道内腐蚀缺陷的检测，而对于工艺复杂的站内工艺管网，采用超声相控阵检测技术是扫查内腐蚀缺陷较高效和准确的方式。本文针对站内原油管道内腐蚀泄漏情况采用超声相控阵检测技术对管道内腐蚀缺陷进行扫查，再通过对腐蚀行为的分析，了解腐蚀机理，有针对性地提出相应的防护措施，对其他站内风险点处理具有借鉴意义。
1石油管道腐蚀因素及特征
对石油运输过程中各类事故发生的原因进行分析，发现腐蚀属于导致事故发生的最主要因素。导致石油管道腐蚀的原因有很多种，根据输送介质和输送管线所处环境的不同，以及集输管线自身存在缺陷问题，外壁及内壁所接触的环境存在差异性，致蚀原因和致蚀程度也有明显的差异。管道腐蚀因素主要有：（1）化学因素，包括土壤中的化学腐蚀、CO2腐蚀、H2S腐蚀、氧腐蚀等；（2）电化学因素，局部的电化学分布不均匀会导致与其接触的金属管道产生微电池，从而发生电化学腐蚀反应；（3）生物因素，例如铁细菌和硫酸还原菌，能参与或促进金属腐蚀过程；（4）管道材料不均匀的因素；（5）物理因素，例如土壤的应力腐蚀和油砂的冲蚀。
2检测性能
检测技术在原油管道泄露后可以检测出泄漏事故的范围、泄漏量等数据，并及时发出警报，这是检测技术检测性能的重要体现，主要体现在灵敏性、定位精度、检测时间等三方面。（1）灵敏性。更科学的检测系统可以更快地检测出原油是否泄漏，在泄漏初期就能发出相应警报，避免造成更大的经济损失；（2）定位精度。能否准确检测出泄漏位置和泄漏容量也是原油管道检测技术优劣一个重要的评判标准，优质的检测系统在漏油事故发生后可以准确捕捉到泄漏点，为管道修理争取了更多的时间；（3）检测时间。也就是检测系统从泄漏事故发生到检测到泄漏事故中间的间隔时间，这与检测系统短时间内检测泄漏的能力息息相关，检测时间越短，越能够减少经济损失；（4）泄漏检测的准确率。有些检测系统可能会出现漏报、误报等情况，因此泄漏检测的准确率是一个很大的考量因素，误报率低的检测系统可以为相关管理人员提供更加科学的参考。
3原油管道泄漏检测若干关键技术
3.1磁共振成像方法(MTM)
磁共振成像方法(MTM)是基于利用地球磁场对铁管进行“自然”磁化，而产生非磁致伸缩效应的原理。磁性断层扫描通过记录和分析管道磁场的变化来分析管段的属性和特征。MTM测量这些缺陷引起的应力，并根据应力集中区的位置和方向识别其特征、位置和方向。MTM的检测过程与成像该方法的优点是不需要对管道进行准备，例如清管、打开管道或中断管道操作。然而，MTM有限制:如果磁力计距离管道过远(＞15D)，将产生误差;由于剩磁，将产生与管道残余过度磁化相关的误差;需要1～2个坑位进行校准等;另外，该方法只是指示性的，不允许量化缺陷，并且依赖于数据转换器的熟练程度。
苏三庆等针对金属磁记忆检测技术的研究现状，总结了该技术理论研究、试验研究以及工程应用新进展，探讨了磁记忆检测技术的损伤评判准则，分析了影响磁记忆检测信号的因素，提出了磁记忆检测技术目前存在的问题和未来的研究发展方向。
3.2等效电流梯度法
应用过程中，主要是在管道上进行交变电流信号的叠加，使电流能够沿着管道方向不断向更远的方向传播。若是在管道周围存在电磁场，依照检测仪之中的接收器，即可对管道中的等效电流数值进行测定，若是埋地管道的外防腐层出现破损，电流就会在破损位置不断流失，导致破损位置的断流数值不断降低，从电流下降程度开展定性分析，可有效对防腐层的破坏程度进行确定，也可准确定位破损的位置。这一方法操作简单，且检测过程中不会受到管道深度的影响，但是相对于定位的精确程度来说，具备一定缺陷。
3.3地面穿透雷达(GPＲ)
GPＲ通过发射穿透地面然后返回到表面的电磁辐射来操作。雷达信号的速度取决于地下的介电常数。当电磁波离开发射天线进入介质并反射回地面的接收天线时，电磁波的行进时间是反射点深度和介质电性能的函数。因此，这种反射能量的情况可能会产生关于地下结构变化和媒介状况的信息，同时需要做很多工作来处理这些GPＲ数据和信号。传统的GPＲ系统可使用2个或3个不同频率的天线来研究周围土壤的结构、土壤和管道之间的界面以及管道的结构。
3.4超声导波检测
超声导波检测是利用低频导波的传播特性进行管道防腐层检测的一项技术，采用低频导波能一次覆盖较长距离内的管道，检测仪接收反射回来的低频导波后对其进行分析，就能得出管道防腐层腐蚀情况。超声导波检测的现场应用，低频导波在长距离传播时的衰减较小，是一种优秀的探测信号源，检测设备简单，不需要过多的辅助材料，只需将管道防腐层剥离很小的区域放置探头即可。
3.5管壁参数检测法
原油管道发生泄露多与管道腐蚀、老化等因素息息相关，因此可以通过检测管壁的参数来检测是否发生泄露。检测方法是将管内探测球从管道一端放入，随着原油的流动方向游走，同时对原油管道内壁的腐蚀、缺陷等情况进行检测。这种检测方法可以比较详细检测到管内的实际情况，为管道的维修提供实际参考，但是检测成本相对较高、检测周期也比较长，需要对管内进行连续检测才能达到理想的检测效果。
3.6 CR检测技术
20世纪70年代，出现了数字成像技术逐渐应用于实践，在射线检测技术中出现了一种以电子元件代替胶片的方法，也称为间接数字成像检测，即CR检测技术。这种检测技术的曝光时间缩短一倍以上，还具有更高的宽容度，能够直接生成数字的图片，省略了暗室处理照片的环节，图片也更容易长期保存，也为将来发展管道检测自动评价技术提供了可能，由于CR检测技术中的IP板可以进行小量的弯曲，这项技术能够应用于弯曲管道的检测。CR检测技术与胶片法一脉相承，是胶片法的改进与升级，具有更高的检测效率、更低的劳动强度，对环境的适应能力更好，检测灵敏度得到了大幅提升。
结束语
总之，原油管道的安全性一直是行业人员关注的重点，原油管道检测技术是确保管道运输安全的重要手段，随着现代技术的不断发展进步，检测技术也在不断更新完善，检测手段也更加多样化，相信未来会有更多、更先进的检测技术被研究出来并应用到原油管线中，最大程度保障原油的安全运输，减少泄漏事故的发生率。
参考文献
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