長輸油氣管道內檢測數據的質量控制

闕永彬（中國石油西部管道分公司，新疆 烏魯木齊 830013）

長輸油氣管道以其高效、經濟的運輸方式，在國民經濟和社會發展中起著十分重要的作用。我國的長輸油氣管道主要采用埋地敷設的方式。在埋地的環境下，管道會在周圍環境的作用下誘發諸如腐蝕、裂紋等缺陷，從而降低了管道的承壓能力，易造成管道的失效。管道一旦發生破裂失效，會造成嚴重的社會影響、人員傷亡和財產經濟損失。因此，如何及時發現、修復治理管道存在的缺陷，從而最大限度地減少油氣管道事故的發生成為管道企業亟待解決的重要問題之一。管道內檢測[1]是國內外管道企業通用的一種行之有效的對管道缺陷進行檢測的手段。基于內檢測數據，可以對缺陷管道進行適用性評價，從而可以了解管道的現狀，預測管道的未來，進而提出提高管道系統可靠性的途徑和維護措施[2、3]。內檢測數據的質量決定了適用性評價的結果。因此，如何提高內檢測數據質量，從而使適用性評價結果更加準確、可靠，是管道內檢測所亟待解決的重要問題之一。

1 國內實施管道內檢測現狀

管道內檢測作為管道完整性管理的關鍵技術之一[2]，它能夠在管道正常運行狀態下對其實施檢測，并完成對管道缺陷的識別、定位及量化，從而為管道事故的預防和管道合理的維護維修提供科學的依據。

近年來，管道內檢測技術在國內得到了快速的發展及應用。目前，國內在管道內檢測的實施上主要遵循數據采集、缺陷評價、維修維護的循環步驟[4]，但偏重于內檢測的現場實施、根據內檢測結果的適用性評價及根據評價結果進行的維修維護，對其中至關重要的內檢測數據質量并沒有相關的標準和有效的監控。

2 影響內檢測數據質量的關鍵環節及因素

管道內檢測是一個涉及多環節的復雜過程。一次完整的內檢測涉及的關鍵環節包括拖拉試驗、現場實施、數據分析、開挖驗證、數據校核及后期開挖[5]。

2.1 拖拉試驗

拖拉試驗是內檢測前對檢測器各項性能指標進行的測試。它通過模擬不同狀態的缺陷在不同管道工況條件下的信號特征，建立缺陷的三維尺寸量化模型。若是檢測前不確認檢測器性能指標是否符合要求，就可能造成無意義的現場檢測或造成檢測數據的不準確；若是事前不先了解缺陷的信號特征，就無法對后期的檢測數據進行判讀，無法對管道基礎特征及缺陷類型進行識別；若是事前沒有缺陷的尺寸量化模型，就無法對后期的檢測數據進行定量化處理。因此，該環節對后期檢測數據分析的準確性影響重大，最終影響到整個檢測數據的質量。其中，試驗管的選擇、標準傷的制作、拖拉速度的控制及相關過程的真實記錄都是影響內檢測數據質量的關鍵因素。

2.2 現場實施

內檢測現場實施是內檢測的核心環節，該環節主要包括檢測前的系統調試、發送檢測器、運行檢測器、地面跟蹤定位、收取檢測器及檢測數據下載等過程。該環節中，檢測前對檢測器各主附探頭、里程、碼盤信號的調試，調速閥的調試設定，以及檢測器整體性能的測試正確與否直接影響到內檢測數據的準確性；檢測器在管道內運行期間，管線工藝參數的控制直接影響到內檢測數據的完整性及準確性，地面跟蹤定位直接影響到后期對缺陷的定位開挖。

2.3 數據分析

數據分析是實施內檢測的關鍵環節，主要是通過數據分析軟件憑借拖拉試驗數據、分析人員經驗及管道建設與運營信息等完成對管道基礎特征及缺陷的識別、量化及定位。由于管道缺陷千變萬化，目前在理論及軟件模擬上均還無法建立能夠涵蓋所有缺陷特征的數學模型，因此目前所有的數據分析軟件都還不能實現缺陷的全自動化分析功能，必須結合人工分析及審核。因此，數據分析人員的技術水平、工作態度及分析經驗直接影響到內檢測數據的準確性。

2.4 開挖驗證

開挖驗證是對內檢測結果進行驗證的過程，其主要是根據數據分析結果并按照業主要求和相關標準規定，選取適當的開挖點對其現場開挖，對開挖后的缺陷進行其他無損檢測方法檢測，并進行缺陷的尺寸測量。開挖驗證結果往往可以對內檢測數據進行校正，目前，廣大管道運營商和內檢測服務商也往往根據開挖驗證結果來對檢測器的真實性能進行評定。由于每種檢測方法都有其局限性，不同的檢測方法對缺陷的識別、量化也不盡相同。因此，該環節中開挖驗證點的選取、開挖后對缺陷檢測方法的選擇、現場檢測和測量設備的選取以及對檢測過程的真實記錄對內檢測數據的準確性影響重大。

2.5 數據校核

數據校核是根據開挖驗證結果對內檢測數據進行校準核對的過程。該過程中，數據校核人員的工作態度及經驗直接影響到內檢測數據的準確性。

2.6 后期開挖

后期開挖是指內檢測項目實施完畢后，管道運營方根據完整性評價結果對內檢測檢出的具有潛在危險的缺陷管道進行維修維護的開挖。由于拖拉試驗無法完全真實地模擬現場檢測條件，所制作的標準傷也無法真實的代替現場缺陷，并且每段管線所檢測出的缺陷數量龐大，但是實際開挖驗證的缺陷數量又極其有限，因此每次檢測后進行的開挖驗證結果并不能真實的反映內檢測器的性能指標，其指標還需結合后期大量開挖時的缺陷數據來進行評定及修正。因此，該環節中在缺陷開挖后對缺陷檢測方法的選擇、現場檢測和測量設備的選取以及對檢測過程的真實記錄也同樣對內檢測數據的準確性影響重大。

3 提高內檢測數據質量的控制措施

3.1 加強高素質的專業人才隊伍培養

管道內檢測是一項復雜的工程，在內檢測數據采集、處理及分析的各個環節中許多人為因素都可能造成內檢測數據質量的下降，嚴重時甚至導致數據的不可用。經驗表明，人員的技術水平和工作責任心與檢測數據的準確性息息相關，素質高、技術好、經驗豐富的人往往能提高檢測數據的最終質量。因此，不論管道內檢測服務商還是運營商都應培養一批高素質的專業人才隊伍，以減少內檢測過程中人為因素對內檢測結果造成的影響。

對于內檢測服務商，內檢測器的調試、數據的處理及分析是其核心，其對人員的要求相對較高，因此應選聘或加強培養一批專業知識深厚、技術嫻熟、現場經驗豐富、職業道德素質高的人才從事該項工作；內檢測的現場實施管理是其關鍵，應選聘或加強培養一批組織協調能力強、現場經驗豐富的人才進行組織管理，從而能保證現場檢測作業順利實施。

對于管道運營商，監督、管理內檢測服務商使其順利開展內檢測并獲得可靠的數據是其重心。只有那些懂技術的高素質人才才能站在專業的角度嚴格監督、管理服務商，使其嚴格按照相關標準規范、程序文件進行檢測，而不會被服務商牽著走。因此，管道運營商也應著重培養一批熟悉檢測方法，具備一定經驗、技術判斷能力和儀器設備使用能力的專業人才。

3.2 提高內檢測標準化水平

制定標準的目的是使每項重復性的工作過程可監控、結果可追溯。由于國內內檢測技術發展較晚，目前在內檢測具體實施及管理的標準上均存在較多的問題。比如，在拖拉試驗、對數據的分析判定及校核等方面都缺少相關標準；在現場實施、開挖驗證等方面雖有相應標準，但標準在具體的技術指標上沒有明確規定，或者標準之間相互矛盾，或者標準本身存在較大的問題，標準的適用性不強。這些都可能影響內檢測數據質量。因此，在加強專業人才隊伍培養的同時，應加大缺失標準的制定，并加強標準技術層面的嚴格審查；對于已有標準存在的問題，應及時進行勘誤，對不適用的標準應及時進行廢除；應加強對內檢測服務商及管道運營商現場監管人員的標準宣貫，使其從上到下在認識理解標準的基礎上嚴格執行標準，從而使內檢測標準化水平不斷提高，最終促使內檢測數據質量不斷提高。

3.3 加強內檢測過程監控管理

內檢測數據的質量受多過程的影響，因此，在相應標準要求下，內檢測服務商和管道運營商應共同對內檢測過程進行監控管理，著重確保拖拉試驗時標準傷刻定、缺陷尺寸建模、設備調試準確，檢測器在運行期間管線工藝滿足檢測要求，地面跟蹤定位數據完整、準確，內檢測數據處理分析準確，開挖后現場檢測設備選取正確、缺陷尺寸測量準確。同時，應對監控過程中的相應原始數據進行真實記錄及保存，嚴禁捏造、篡改原始數據。

3.4 加強設備改進及新技術研究

由于每種檢測方法都有其局限性，并且在當前的技術水平下許多內檢測器對缺陷的檢測精度指標都還處于較低水平，無論是在缺陷的定位方面還是在缺陷尺寸量化方面都還有很大的提升的空間，因此，相關單位和部門應在原有內檢測設備的基礎上結合已有經驗及研究成果不斷加強對現有設備的改進，同時針對目前發現的還無法解決的問題開展新技術的研究，從而不斷提高內檢測數據的質量，再通過對高質量的內檢測數據進行分析評價得到高可靠的評價結果，最終達到降低管道風險的目的。

4 結語

質量是企業賴以生存和發展的保證。對于內檢測服務商，質量是其開拓市場的生命線；對于管道企業，質量是其保障管道本質安全的生命線。由于國內內檢測及評價技術起步較晚，之前的管道管理者對該方面的知識了解不深，對內檢測期間保障內檢測數據質量的關鍵環節把握不明，對過程監控不到位，再加上內檢測服務商為追求自身利益的最大化，其在業主未作要求的情況下對某些影響內檢測數據的關鍵環節往往也未進行嚴格把控，導致以往的內檢測數據質量不高，最終造成評價結果的不準確。隨著內檢測及評價技術的迅速發展以及管道管理者對管道完整性管理的深入理解，管道管理者對管道內檢測數據質量的要求必將越來越高，內檢測數據的質量控制也必將越來越受到重視。

[1]宋生奎，宮敬，才建等.油氣管道內檢測技術研究進展[J].石油工程建設，2005，31（2）：10-14.

[2]李鶴林，趙新偉，吉玲康.油氣管道失效分析與完整性管理[J].理化檢驗，2005，24（增刊1）：24-31.

[3]錢成文，候銅瑞，劉廣文等.管道的完整性評價技術[J].油氣儲運，2000，19（7）：11-15.

[4]余海沖，田勇，赫春蕾等.管道內檢測數據管理[J].油氣儲運，2012，31（8）：569-571.

[5]戴聯雙，馮慶善，張海亮等.管道內檢測現場配合工作及風險分析[A].中國國際管道會議組委會.機遇與挑戰—2013年中國國際管道會議論文集[C].北京：石油工業出版社，2013.242-245.