管道內檢測技術在魯寧線上的應用

摘要:長距離埋地管道運輸是目前石油天然氣資源的主要輸送方式，由于埋地管道運行環(huán)境復雜，各種原因造成的管壁腐蝕直接影響管道的使用壽命。如何了解管道的腐蝕狀況，有針對性地對管道進行維修，確保管道的安全運行，延長管道的服役時間，是進行管道內檢測的根本目的。我們對魯寧輸油管線共檢測了647公里，獲取了第一手檢測資料庫，為進一步分析魯寧管線腐蝕情況和安全評估提供了科學依據。

關鍵詞:管道內腐蝕檢測

中圖分類號:TG115文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0077-01

1 魯寧輸油管道現(xiàn)狀

魯寧輸油管道全長652.58公里，1975年開工建設，78年投入運行至今。設計使用年限為20年，現(xiàn)已超期服役12年。該管道規(guī)格為Ф720×8mm，材質為16Mn螺旋焊縫鋼管，額定工作壓力為4.2MPa，采用瀝青玻璃絲布和強制電流聯(lián)合防腐保護。2007年11月24日齊河出站管道發(fā)生爆管，導致魯寧線停輸25小時。2010年4月15日盱眙段淮河大橋東首處管道因腐蝕導致原油泄漏，等等。再加上近十來年間盜油分子在管道上打孔盜油，造成管道腐蝕進一步加劇。介于該管線事故隱患頻發(fā)，已經嚴重影響了輸油生產計劃任務的完成。迫切需要對管線進行全面檢測評估，為下一步的檢修改造提供科學依據。

2 管道檢測的方法

我國對長輸管道的檢測多采用傳統(tǒng)的管道外檢測技術，即通過對管道的陰極保護系統(tǒng)及電子檢漏儀進行檢測從而獲得管道的受腐蝕狀況。屬于間接檢測管道腐蝕的方法。而管道腐蝕檢測技術一般有漏磁通法、超聲波法、渦流檢測法、電視測量法等。目前廣泛使用的是漏磁通法、超聲波法。

(1)漏磁通法檢測的工作原理是用自身攜帶的磁鐵在管壁全圓周上產生一個縱向磁回路場，當檢測器在管內行走時，如果管壁沒有缺陷，則磁力線囿于管壁之內，如果管內壁或外壁有缺陷，則磁力線將穿出管壁之外而產生所謂漏磁MFL(MagneticFlux Leakage)。漏磁場被位于兩磁極之間的、緊貼管壁的探頭檢測到，并產生相應的感應信號，這些信號經濾波、放大處理后被記錄到檢測器上的海量存儲器中，再經檢測后的數據回放處理，對其進行判斷識別。具有安全可靠、檢測數據準確率高，適用性強。

(2)超聲波檢測技術是利用超聲波在勻速傳播且可在金屬表面發(fā)生部分反射的特性，進行管道探傷檢測的。檢測器在管內運行時由檢測器探頭發(fā)射的超聲波分別在管道內外表面反射后被檢測器探頭接收。檢測器的數據處理單元便可通過計算探頭接收到。兩組反射波的時間差乘以超聲波傳播的速度，得出管道的實際壁厚。由于超聲波的傳導必須依靠液體介質，且容易被蠟吸收，所以超聲波檢測器不適合在氣管線和含蠟很高的油管線進行檢測，具有一定的局限性。

3 魯寧線管道內檢測方法

采用與沈陽工業(yè)大學聯(lián)合自主開發(fā)的管道漏磁檢測器。該檢測器主要特點:進行管道在線內外腐蝕檢測，不影響正常生產，安全可靠·檢測數據分析簡潔、快速，準確確定缺陷和位置 數據處理及報告。

(1)先采用機械清管器清管:魯寧線管輸原油為勝利油田的“三高”原油和輕質的進口油的混合油。管線在進過一段時間運行后，管壁就會結一層蠟，它會影響管線內檢測數據采集，故必須采用機械清管器進行清管。直板皮碗機械清管器。在其主體骨架的兩端裝有皮碗，包括聚氨酯支撐皮碗、隔離皮碗、密封皮碗的一組或多組組成，由壓板緊固安裝，主體骨架的前部裝有防撞頭。皮碗的前端裝有8個Ｍ20調壓螺絲，可調整清管器在管道內的運行速度。清管器骨架根據清管作業(yè)的要求可安裝碟形皮碗，尼龍刷，鋼絲刷，測徑板，磁力環(huán)，跟蹤儀等，將管道結蠟和管道異物清出，初步確定管道通過能力。

(2)再采用智能變徑檢測器:智能變徑管道檢測器在管道中由輸送介質推動，在管道內運行，完成管道機械變形的檢測功能。地面標記系統(tǒng)是管道智能內檢測的主要設備，可以為管道缺陷的準確定位提供參考點，提高缺陷點的定位精度。進一步確定管道通過能力和管道機械損傷程度。

(3)采用管道漏磁檢測器進行管道腐蝕情況檢測。該設備在管道中隨輸送介質運行，在線檢測確定管道因外腐蝕或內腐蝕引起的金屬損失，其次也能檢測出管道的機械損傷、材質缺陷及管道附件等。①主要功能:確定管道內(外)腐蝕深度、面積分布、周向位置及軸向位置·確定管道環(huán)向及螺旋焊縫形狀、缺陷及分布位置·確定管道附件(如:彎頭、三通、閥門、法蘭、環(huán)焊縫等)的位置。②主要技術指標:檢測管徑范圍:273～720mm，適用管道介質:油、氣、水，運行速度范圍:0.8km/h～12km/h·工作溫度范圍:+5℃～55℃，工作壓力范圍:0.2～10MPa，允許直管變形:≤15D，允許2.5D×90°彎頭變形:≤13D，允許1.5D×90°彎頭變形:≤10D，最大斜接角度:10°，里程定位精度:≤1‰×(兩參考點間距)，長度測量精度:±10mm，腐蝕深度精度:±15，檢測最小腐蝕深度:10×壁厚，檢測最小腐蝕面積:10mm×10mm，周向定位偏差:±10°。

4 內檢測技術應用效果

從2010年8月23日開始歷經三個多月，分6段對全線647公里管線進行內檢測。檢測設備運行正常，采集數據保存完整。12月份對檢測出的典型缺陷進行現(xiàn)場開挖驗證。驗證結果表明:缺陷檢測準確率95%，定位誤差不超過2‰×(2定位樁間距)。12月2日，根據內檢測數據分析對36#樁兩處嚴重腐蝕點進行補板;12月7日，對104#樁+20米處的焊縫問題，安排了維修隊進行補焊。12月18日，根據數據分析發(fā)現(xiàn)344#+500米處有一閥門的法蘭出現(xiàn)問題，故立即安排全線停輸6小時及時進行搶修，避免了一次重大事故發(fā)生，同時挽回了重大經濟損失，確保了魯寧線安全運行。

公司還根據檢測結果，確定了在三年內對魯寧輸油管道進行全面檢修，以提高管線完好率，進一步延長管道使用壽命。

5 結語

管道內檢測技術在魯寧線上的成功開發(fā)應用，標志著我國長輸管道檢測技術將會逐步接近或達到發(fā)達國家水平。通過數據信息的準確反饋，對管道缺陷及時進行全面的維護，為輸油管道下一步制定安全運行方案提供了依據。也為全局在各輸油管道上全面推行內檢測技術提供了保障。

參考文獻

[1]常連庚，陳崇祺，張永江，季峰.管道腐蝕外檢測技術的研究[J].管道技術與設備.2003(1).

[2]黃輝，何仁洋，熊昌勝，張智.漏磁檢測技術在管道檢測中的應用及影響因素分析[J].管道技術與設備.2010(3).