輸油管道泄漏檢測技術及管道修復技術現狀

孟祥雯

（東北石油大學石油工程學院，黑龍江大慶 163318）

輸油管道泄漏檢測技術及管道修復技術現狀

孟祥雯

（東北石油大學石油工程學院，黑龍江大慶 163318）

隨著石油工業技術的發展，油氣田開采的力度不斷加大，在此過程中，輸油管道的使用越來越頻繁。隨著輸油管道鋪設量以及管道運行時間的增加，由多種因素引起的管道泄漏而導致環境污染的問題日趨嚴重。因此，根據管道泄漏檢測系統及時準確地找到泄漏點并對其進行修復，可以最大程度減少損失。因此綜述了管道泄漏檢測和定位的主要方法，以及各種修復技術的工藝方法和特點。

泄漏檢測技術；修復；環境污染

管道輸送作為普遍的流體輸送方式，其具有安全性好、成本低廉等特點。然而大多數管道都鋪設于地下，由于土壤的環境復雜、輸送油氣的性質不同，其所造成的腐蝕程度不同，而腐蝕輕則導致管壁變薄、油氣泄漏，重則導致管道失效[1]。目前管道完整性管理理念的提出，也使得管道泄漏檢測技術得到飛速發展。由于油氣泄漏所帶來的安全問題，使得管道的修復工作成為地面工程中不可或缺的一項工作。

1 管道內泄漏技術檢測

石油是一種成分及其復雜的混合物，其中含有大量烷烴、環烷烴、芳香烴、瀝青質以及CO2，SO2，H2S等氣體。因為管道內流體成分復雜，其造成腐蝕的成因也就多種多樣。CO2，SO2，H2S等氣體溶于水會對管壁造成酸腐蝕，并且其中的一些雜質由于沖刷而破壞管道壁的鈍化膜，使管道內壁產生磨損。

目前，管道內泄漏檢測技術主要有漏磁檢測技術、超聲波檢測技術、渦流檢測技術激光檢測技術等。其中，漏磁檢測技術由于影響因素較少而發展迅速，主要有軸向漏磁檢測技術、橫向漏磁檢測技術、三維探頭漏磁檢測技術和螺旋磁場檢測技術。軸向漏磁檢測技術研究時間早，技術相對成熟，因此廣泛應用。超聲波檢測技術在天然氣運輸管線中已經開始應用，并在多功能組合檢測器中起到一定作用。渦流檢測技術由于其對鐵磁的穿透力較弱，只能檢測管道內表面腐蝕，測量數據會存在一定程度的誤差。而激光檢測技術需要同其他方法配合才會得到較準確的數據。因此，漏磁檢測技術和超聲波檢測技術是目前應用較為廣泛的泄漏檢測技術。

1.1 漏磁檢測技術

漏磁檢測技術是根據管道腐蝕泄漏處的磁導率不同于管道的磁導率進行管道泄漏檢測的。沒有腐蝕的管道在外加磁場的作用下，磁力線均勻分布在管道上，并且基本通過管道；而出現泄漏的管道會有一部分磁力線穿過管道表面，并且磁力線的方向會發生變化。漏磁檢測技術不適宜大型管道的檢測，并且管壁不能過厚，抗干擾能力較弱。

1.2 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術是根據發射超聲脈沖直接測量管壁厚度來進行管道泄漏檢測的。該技術檢測時將超聲波探頭垂直置入并發射超聲脈沖，根據接收到管壁內外表面的反射脈沖差來測量管壁的厚度。而根據管壁的厚度就可以判斷泄漏位置和泄漏程度。這種檢測技術具有直觀、方便、原理簡單、可操作性強、適應性強、靈敏度高、不需要校驗等特點。該技術在輸油、輸氣管道的泄漏檢測中應用廣泛，并且取得了較理想的成果。

2 管道外泄漏檢測技術

在實際工程建設過程中，埋地管道鋪設時通常會涂防腐層以及采用陰極保護的方式來減少管道的腐蝕。這兩種方法相輔相成，是目前應用較廣泛的管道防腐技術。通過對陰極保護相關參數的檢測，可判斷管道外壁防腐層的損壞程度，進而判斷管道外泄漏的程度。以下是兩種常見的管道外泄漏檢測技術。

2.1 直流電位梯度法

該方法向管道輸送直流信號，通過測得的數據計算土壤的電壓降，根據電壓降與管道對地電壓的百分比來判斷管道外泄漏程度。

2.2 Pearson檢測法

該方法是向管道發射交流信號，沒有破損的管道交流信號沿管道均勻衰減；而出現泄漏的管道，在泄漏處會有電流進入土壤，再用相關儀器對其電位進行測量進而判斷泄漏位置和泄漏程度。

3 管道修復技術

由于管道運輸時間長而導致的管道內流體泄漏問題日漸突出，通過以上幾種檢測技術確定腐蝕點和腐蝕程度之后，管道的修復工作顯得尤為重要。以下介紹幾種常見的管道修復技術。

3.1 管道非開挖修復技術

（1）穿插修復。該方法是通過在已破損管道中插入HDPE，使防腐性能大大提升，形成的新管使用壽命大大延長，但修復后管壁的厚度會有所增加。

（2）涂敷修復。該方法是管道內壁再次涂敷防腐層，使破損處得到更好的保護，并且容易操作，成本低。

3.2 管道開挖修復技術

（1）焊接修復。該方法主要針對管道穿孔泄漏，這種方法雖然操作技術成熟但是危險性大，對輸油管道修復時不易采用。

（2）復合套管和涂層修復技術。該方法在管道外壁使用套管，并留有一定縫隙，縫隙用防腐性能較好的材料進行填充。這種方法修復效果好，但更適用于管道破損較輕的情況。

[1] 冷王巖，王艷.淺議管道施工企業強化科研基礎管理對策[J].石油科技論壇，2011，（6）：11-13.

P i p e l i n e L e a k a g e D e t e c t i o n T e c h n o l o g y a n d P i p e l i n e R e p a i r T e c h n o l o g y

Meng Xiang-wen

With the development of petroleum industry，the exploitation of oil and gas field has been increasing.In this process，the use of oil pipeline is more and more frequent.With the increase of oil pipeline laying and operation time，the problem of environmental pollution caused by pipeline leakage caused by many factors is becoming more and more serious.Therefore，according to the pipeline leak detection system in a timely and accurate way to find the leak and its repair，can minimize the loss.This paper summarizes the main methods of pipeline leak detection and location，and the methods and characteristics of various repair techniques.

leak detection technology；repair；environmental pollution

TE832

B

1003-6490（2017）08-0066-01

2017-06-07

孟祥雯（1993—），女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士在讀，主要從事油田污水處理理論研究工作。