海底管道檢測技術發展方向研究

陳更（中海油能源發展股份有限公司上海環境工程技術分公司，上海200335）

0 引言

近年來，油氣田開采行業的飛速發展，已經成為綜合經濟體系中的重要組成部分，總開采量的不斷增加，能夠有效滿足社會各領域的應用需求。然而，伴隨而來的卻是油氣田開采過程中的能源泄露問題，如果未能及時作出處理，將會嚴重影響到企業的利潤，并且構成安全隱患，這便體現出管道檢測技術的重要性。只有針對管道檢測工藝不斷進行革新與優化，才能為油氣田生產環節提供穩定保障。本文針對目前的海底管道檢測技術進行研究，對促進管道的安全運行具有重要意義。

1 海底管道檢測技術分類

通常情況下，在針對海底管道進行檢測時，需要跟別檢測管道的內部與外部，并且在檢測管道外部時需要沿著管線進行檢測，因此在實際檢測過程中需要涉及到多種檢測設備。此外，這種單位分類方法也是根據檢測設備的所處位置來決定的，從而產生海底管道檢測技術分類。

首先在進行海底管道內部檢測時，需要根據海底管道信息獲取程度來選擇具體的檢測技術，也就是需要先對管道內部的整體情況進行了解，并且針對容易出現隱患故障的區域進行重點檢測。其次在進行管道外部檢測時，需要從海底管道的環境、位置以及深埋程度等方面入手，根據綜合情況來評定管道可能會存在的問題，這樣在檢測過程中可以劃定重點區域，不僅能夠提升海底管道檢測技術的應用效率，也能夠為工程項目的施工與規劃提供參考依據。

2 海底管道檢測具體技術分析

2.1 內檢測技術

海底管道的內檢測技術主要包括智能檢測與清管環節，在檢測過程中需要涉及到多種智能檢測儀器與清管設備。首先是清管作業，根據管道清理順序對內壁進行作業，具體為使用帶刷子的清管球、泡沫清管球以及鋼制清管球對管道內壁的污垢進行處理，保證檢測探頭能夠與管壁緊密接觸，這樣才能準確分析出管道內部中出現的各類問題，以此來保證偵測數據的準確程度。

其次是針對海底管道內部進行智能檢測，由于我國當前的海底管道檢測技術尚在發展中，因此在應用市場中存在被德國與美國等公司高度壟斷的現象。常用的智能檢測儀器包括漏磁檢測器、幾何變形監測器以及超聲波監測器，其中幾何變形監測器主要是針對管道內部整體結構進行檢測，如果管道內部出現皺褶與變形等問題，能夠根據智能檢測結果進行對比分析，這樣可以對海底管道內部的損壞區域與程度進行判定。漏磁檢測器采用磁鐵將磁通引入管壁或進行焊接，通過將傳感器安裝到兩磁極中間區域，能夠準確檢出管道內部的腐蝕情況。而超聲波檢測技術指的是從管子內部與外表面之間進行檢測，根據反射波的時間差來測定管道內壁的損壞與腐蝕情況，然而該類檢測技術需要液體環境，因此在實際檢測中會受到一定的限制。

海底管道檢測技術在與陸上管道檢測進行比較時，其呈現出難度與要求更高的特點，主要體現在以下幾個方面：

（1）檢測風險較高，由于海底管道通常都會涉及到油氣田開采以及海底運輸，如果管道應用質量出現問題，將會直接影響到企業的利潤效益，并且埋下一定的安全隱患。此外，海底油氣管道的轉彎半徑很小，幾乎接近于直角狀態，這對于檢測儀器與探頭也會提出更好的要求。如果檢測儀器通過能力不強的話，將會產生卡頓的狀態，這樣修復工程的代價極高。

（2）檢測難度較大，由于海底管道口徑大且壁厚，在針對其進行磁化處理與探測時對儀器的功率有著較高的要求。同時檢測儀器還要的通過能力與體積還要雙重達標，這樣才能對海底管道內側進行準確分析，當海底管道輸送油氣時多處于高溫高壓狀態，整體流速不穩定且流量變化大，也會影響到最終檢測的精準程度。

2.2 外檢測技術

海底管道的外檢測技術主要目的便是掌握管道外部形狀，同時還要分析管道在海床上的狀態，主要的檢測內容包括海底管道的水深、地貌、深埋程度、走向以及管道外部的沖刷情況等。在檢測過程中應用的技術主要有潛水檢測方式與工程物探方式。其中工程物探方式指的是采用淺剖面儀、多波束水深測量系統，以此來使用磁力探測的方式對海底管道進行綜合檢測。而潛水檢測指的是通過ROV 技術或潛水員進行水下檢測作業，主要方法包括水下目視、磁粉探傷、超聲波縱波探傷、渦流探傷以及漏磁探傷等方式。

例如國外某公司的Discovery海底管道檢測裝置，就是采用放射技術對海底管道外側環境進行檢測，該檢測方式能夠適用于不同直徑的管道與不同的作業水深，并且在多數項目中取得良好的應用成果。

Discovery 海底管道檢測裝置的檢測原理為，采用CT 儀器對海底管道外部進行掃描，利用精確準直的X射線與靈敏度較高的探測器環繞海底管道進行旋轉掃描，從而實現360°無死角快速掃描，并且將掃描結果準確成像，方便檢測人員快速判定海底管道外側的傷痕情況。該檢測裝置在應用過程中具備以下特點：（1）該技術能夠在根本上解決管道檢測過程中的通過問題，不僅能夠保證海底管道的正常使用，還能夠根據海底管道的運行情況進行分析，從而準確找出潛在隱患區域。（2）對傳統技術無法進行清管作業的區域，該檢測裝置仍然可以準確獲取到管道外部數據信息。能夠同時保證檢測精準度與效率。

3 海底管道檢測技術發展方向

當前的海底管道檢測技術，能夠不斷與現代化技術相結合，例如海底管道快速外檢測技術，通過應用ROV技術能夠快速對海底管道外側進行全面的檢測，而且檢測結果在分辨率與精細化程度等方面都具備良好效果，因此該項技術已經成為海底管道檢測技術的發展趨勢。然而，由于ROV技術在應用過程中會產生高額的成本損耗，如果降低技術應用成本的話將會直接影響到操作效率與檢測精度，所以該技術主要適用于高風險管段的檢測。也就是在保證高分辨率的基礎上，合理提升海底管道的檢測效率，以此來保證檢測時間與結果的準確程度。這樣能夠看出，想要在今后的海底管道檢測中大規模應用此項技術，需要對技術應用成本問題進行攻克。

與此同時，海底管道內檢測類型智能識別系統的應用，也能夠在作業過程中快速且全面進行檢測，而且通過將智能識別系統的結果與海底管道狀態數據進行對比分析，能夠準確判定出故障區域，這對于檢測效率與準確性來說都具有很大的提升。例如采用高精度量化檢測技術對管道內部的金屬損傷情況進行分析，進而根據裂紋與涂層剝離情況來預先判定管道內部可能出現問題的區域，然而此項技術在應用時，檢測精度以及與管道狀態數據庫之間的對比分析等方面還存在很大的提升空間，這也是海底管道檢測技術在今后的重點研究問題。

4 結語

綜上所述，在油氣田開采行業的帶動下，海底管道檢測技術不斷得以優化革新。并且在內檢測與外檢測等方面都作出了相應的技術延伸，從而為海底管道的安全使用進一步提供了保障。本文針對海底管道檢測技術及發展方向問題進行研究，首先闡述了海底管道的檢測分類，其次對管道檢測技術進行分析，最后提出相應的技術發展方向，一方面要針對現行海底管道檢測技術進行調整優化，另一方面還要根據海底管道的應用需求進行工藝革新，這樣才能不斷突破管道檢測工藝中的技術難點，對海底管道的安全使用作出保證。