油田壓力管道全面檢驗方法探討

曹海平

中國石油長慶油田分公司 技術監測中心 （陜西 西安 710021）

油田壓力管道全面檢驗方法探討

曹海平

中國石油長慶油田分公司 技術監測中心 （陜西 西安 710021）

開展壓力管道定期檢驗是國家法律、法規的需要，也是保證壓力管道安全運行的需要。長慶油田在用壓力管道大部分是埋地管道，由于部分管道投產時間長，已經接近或超過設計壽命，存在較大的安全隱患。通過資料審查和走線調查，總結了檢驗方法，提出了檢驗重點及缺陷修復和后處理問題。

壓力管道 檢驗檢測 開挖檢驗

壓力管道是油田生產的大動脈，開展壓力管道的檢驗檢測，進行有針對性的管理與維護，能延長管道使用壽命、降低管道運行成本、減少環境污染、保證管道安全運行，意義重大。

《特種設備安全監察條例》、《石油天然氣管道安全監督與管理暫行規定》、《壓力管道安全管理與監察規定》、《壓力管道安全技術監察規程》等相關法律、法規、規范要求：作為特種設備的石油天然氣管道應當在投產后3年進行一次全面檢驗，以后視管道運行安全狀況確定全面檢驗周期，檢驗應由國家質檢總局核準的檢驗機構進行。

中國石油長慶油田分公司現有壓力管道約20 000km，一部分管道是20世紀70、80年代投產的，已經接近或超過設計壽命，即將進入事故多發期，管道的腐蝕、第三方的破壞，不僅影響管道安全運行，而且可能造成嚴重的環境污染。開展壓力管道的定期檢驗就是為了準確了解管道運行狀況，有計劃的維護和修理，最大程度地防止管道事故的發生，確保管道安全運行。

1 檢驗方法與檢測重點

油田壓力管道一般埋地敷設，定期檢驗中可采用在線泄漏檢測技術對管道的泄漏狀況進行診斷和評價，對認為腐蝕嚴重或者發生泄漏的部位進行開挖檢驗。對于投入運行不足3年的管道，應以設計、安裝資料審查為重點，了解制造缺陷，分析介質的腐蝕特性，評價外防腐層狀況、陰極保護效果、腐蝕環境和補口質量，開挖點的數量不易太多。對于投入運行3～10年的壓力管道，以維修、改造、事故分析資料為審查重點，分類、分段進行開挖驗證。對于已經接近或超過設計壽命的壓力管道，主要檢測管道材質是否裂化，以腐蝕、硬度、理化和無損檢測為主，對于高風險點、腐蝕嚴重部位應適當增加開挖的數量。

2 檢驗程序

全面檢驗主要是以資料收集、走線調查、腐蝕環境測試、管道防腐層測試、壁厚測定為主，必要時進行無損探傷抽查、理化檢驗或其他項目的檢驗。

2.1 資料收集

資料收集是制定檢驗方案的依據，審查的重點是設計、安裝和竣工驗收資料，收集管道組成件和管道支承件的質量證明文件，整理管道的運行、維護、修理、改造記錄等資料。了解管道的使用、管理狀況和工藝特性，了解管道沿線法律、法規的宣傳和執行情況等。由于歷史原因，部分管道資料不齊全，甚至丟失，所以資料的齊全與否不能作為安全等級評定的依據。

2.2 走線調查

主要調查管道的走向、位置和埋深，所處的環境，管道沿線人口密度，管道鄰近的鐵路、公路情況，管道穿跨越情況及防護設施和法律、法規執行情況等，統計、分析管道的有關數據，為管道檢測實施提供相關資料和依據。

走線調查主要借助照相機、攝像機、激光測距儀、探管儀、地下管道探測檢漏儀等設備。走線調查至少用2種具有功能互補的檢測設備進行檢測，查找泄漏點和防腐層破損點的位置、個數，并進行嚴重程度分級，確定開挖的重點部位。

2.3 腐蝕環境檢測

(1) 隨塔里木荒漠綠洲過渡帶胡楊林退化程度加劇，林地土壤容重與非毛管孔隙度、土壤通氣度增大，黏粒、粉粒含量與毛管孔隙度降低。土壤質地粗化，持水保土功效減弱，這是系統自身脆弱生態基質受強烈風蝕作用和人類干擾下植被退化共同作用的結果。

壓力管道的腐蝕包括大氣腐蝕、土壤腐蝕以及電流腐蝕等。由于油氣管道長期埋置于地下，土壤腐蝕和介質腐蝕是管道發生滲漏、破裂事故，甚至過早報廢的主要原因。

土壤腐蝕性檢測包括對土壤的顏色、土層的干濕度、土壤質地、土壤松緊度、植物根系、地下水位等進行檢測，測量土壤腐蝕性最簡單的方法是土壤電阻率,當土壤電阻率大于100Ω·m，可以不考慮土壤對管道的腐蝕；當土壤電阻率在20Ω·m以下時，土壤腐蝕性較強，應進行防護。

2.4 管道陰極保護效果檢測

具有陰極保護裝置的管道應進行陰極保護效果檢測，對于管道外覆蓋層質量狀況較好的管段，采用P/S管地電位測量方法；較差的管道，采用CIPS測試其Von/Voff電位的分布情況，以判斷陰保效果。當管地電位小于-850mV甚至更負時,外保護整體狀態良好。

2.5 管道外防腐絕緣層檢測

防腐層缺陷檢測的目的是評價外防腐層的完整性和質量，評價陰極保護系統的應用效果，指明可能發生腐蝕和損傷的位置，為開挖檢驗做準備。防腐層的檢測可用標準管/地電位檢測 （P/S）、Pearson檢測（PS）、密間距電位測試（CIS、CIPS）、管中電流衰減測試法、多頻管中電流法、直流電位梯度測試（DCVG）等方法。從管道陰極保護測試線發射和接受訊號，對于單井管線和集輸系統的管線可以利用開挖暴露的管體作為發射和接受點進行檢測。

2.6 開挖檢驗

開挖點主要在資料審查中錯邊、咬邊嚴重或返修的焊接接頭，或在走線調查中風險較高的管段、使用中發生過泄漏管段、防腐層破損嚴重的管段或第三放破壞的管段。一般1～2km開挖1個探坑，若管道不足1km，可開挖2～3個探坑。

2.6.2 宏觀檢查

主要檢查管道表面保溫層和防腐層質量情況，管體表面的腐蝕產物、腐蝕狀況、腐蝕坑深和腐蝕面積，管子的變形和損傷情況，管子對接焊縫的表面質量及補口情況等。宏觀檢查參照《在用工業管道定期檢驗規則》和《壓力管道定期檢驗規則—長輸管道》進行。對于無防腐層的非埋地管道應進行100%宏觀檢查，有防腐層的非埋地管道應進行抽查，埋地管道應對開挖部位檢查。

2.6.3 壁厚檢測

測點應選在關鍵地段、易受介質沖刷、外防腐層損壞嚴重和可能積液的部位，每個部位至少選3點，彎頭和三通應選擇3處，每處沿圓周測4點，直管段焊口附近管子的底部也應進行抽查。發現管道壁厚有異常情況時，應在其附近增加測點，并確定異常區域大小，并在單線圖上標明。抽查比例根據管道類別按《工業管道定期檢驗規則》確定。

2.6.4 理化或硬度檢驗

對于已經接近或超過設計壽命的管道失效率高，應選擇有代表性的部位進行金相檢驗或硬度檢驗，以確定材料性能是否劣化。當焊接接頭的硬度值超過HB200N/mm2時，表明該管道可能存在應力腐蝕，應視具體情況擴大焊接接頭內外部無損檢測抽查比例。材料不明時一般應查明管道材料的牌號，至少應查明其種類，防止材料誤用、混用。

2.6.5 無損檢測

宏觀檢查中對發現裂紋、絕熱層破損、開挖處的焊接接頭以及檢驗人員認為有必要的部位應進行無損檢測。焊接接頭一般應進行RT(或UT)和 MT探傷，管體部位可進行UT和 MT探傷，對于未熔合、未焊透等制造缺陷，只要未產生新生缺陷，可適當放寬標準，對于裂紋類缺陷必須予以消除。

2.6.6 安全附件檢驗

壓力管道的安全附件主要包括壓力表、測溫儀、安全閥、爆破片、緊急切斷裝置等，安全附件應符合《在用工業管道定期檢驗規則》、《壓力管道安全技術監察規程》等有關規范、標準的規定，不符合規定的，不準繼續使用。

2.7 其他檢驗

主要包括管道元件、閥室（或閥井）檢查、強度校核、水壓或氣密性試驗等。對于輸油管道，在保證安全的前提下，也可以用管內介質進行壓力試驗，但是試驗壓力不得超過管道的設計壓力。

3 缺陷修復及后處理

對于檢驗中發現的超標缺陷，如果需要修復，使用單位應制訂修復方案，經原檢驗單位確認合格后方可投入使用。如果要進行安全評定，必須委托由質檢總局鍋爐局核準的單位進行。檢驗工作結束后應及時作好開挖部位的防腐與管體掩埋等工作，防止造成管道二次損害。

4 結 論

（1）開展壓力管道檢驗檢測不僅能滿足國家法律法規要求，還能延長管道使用壽命，降低生產成本，預防管道事故的發生。

（2）資料審查和走線調查是開挖檢驗的依據，開挖應具有針對性，要充分考慮地形、地貌等因素的影響，以安全檢驗為主。

（3）檢測項目和開挖點的位置應與使用單位協商。

[1]TSG D 7003-2010壓力管道定期檢驗規則—長輸管道[S].

[2]SY/T 6151-1995鋼制管道管體腐蝕損傷評價方法[S].

[3]SY/T 6063-94埋地鋼質管道防腐絕緣層電阻率現場測量技術規定[S].

[4]王維斌,王禹欽,李榮光,等.油氣管道檢驗與修復技術[M].北京：石油工業出版社，2010.

It is the requirement of national law and regulation to make the periodic inspection for pressure pipeline,and is also the demand to assure the safety operation of pressure pipeline.In Changqing oilfield,most of pressure pipes in use are buried ones,which has reached and exceeded the designed service life because of the long startup time of some pipes,there is a large security risk. Therefore,through the data examination and the routing investigation,some inspection methods are summarized,followed by some presentation of inspection emphasis and methods of defect repairs.

pressure pipeline;inspection and detection;digging inspection

曹海平（1969-）,男，工程師，主要從事特種設備檢驗與質量管理工作。

2012-03-18▎