淺談內檢測在航油管道完整性管理的應用

黃素琴 管錫昭

（華南藍天航空油料有限公司廣東分公司，廣東 廣州 510425）

1 管道內檢測簡介

管道內檢測工作是借助于輸送介質壓差使檢測器在管內運動，檢測管道缺陷（內外壁腐蝕、損傷、變形、裂紋等）、中心線位置和結構特征（焊縫、三通、彎頭）的辦法，用于辨別管道缺陷并使之量化的一種管道完整性管理工具，通過檢測可以提供管道異常點的準確位置和尺寸，便于管道企業制定維護檢修計劃，實現管道完整性管理[1-3]。

管道內檢測是滿足管道完整性的管理要求及國家相關標準、規范的要求，GB 32167-2015《油氣輸送管道完整性管理規范》要求新建管道在投用后3年內完成完整性評價，并宜優先選擇基于內檢測數據的適用性評價方法進行完整性評價，而GB/T 27699-2011《鋼質管道內檢測技術規范》則要求內檢測間隔不超過8年，而實際內檢測間隔需要根據風險評價和上次完整性評價結果綜合確定[4,5]。

2 管道內檢測成果的應用

通過內檢測現場作業后，獲得和內檢測相應的原始的檢測圖像，而內檢測報告是基于原始的檢測器圖像分析后的第一手資料，而內檢測成果包含通球檢測過程、檢測圖像、分析報告以及完整性評價。

油品質量管控是航油安全供應的重要工作，而內檢測需要多次通球清理，達到一定潔凈程度方可進行變形、金屬損失等檢測，在這過程中對管道積存的水分、雜質進行相對有效徹底的清理，降低滋生微生物的風險，同時也減少管道運行中產生的內腐蝕。

內檢測分析報告材料對管道的整體情況如環焊縫、組件特征（套管、彎頭、三通等）、變形及金屬損失缺陷情況都進行詳盡清晰的表述，且對所有的環焊縫、組件特征、缺陷等準確定位，形成了《變形檢測報告》、《三軸漏磁檢測報告》等，是除了管道竣工資料之外詳盡完整且更準確的管道本體數據資料；而基于內檢測數據的適用性評價方法進行完整性評價及其《完整性評價報告》，則是明確當前風險情況、檢修建議及發展趨勢等。因此，內檢測分析和報告是管道企業對管道本體隱患排查和治理的重要依據，同時為日常的管理、風險趨勢、預防性維護提供豐富的數據支撐，便于管道企業及時采取有效措施降低和控制風險[6]。所以系統深入應用好檢測數據和結果，有利于完整性管理，具體體現在以下四個方面：

2.1 消除管道本體隱患

實施內檢測時通過選用變形、漏磁檢測等管道檢測器，全面了解管線缺陷情況，根據評價制定檢修和控制措施，及時排除事故的隱患、合理利用維修費用、實現科學化的管理。

目前，通過內檢測可以掌握管道的變形、金屬損失、焊縫異常等缺陷，在相對應的數據列表中詳盡描述。通過數據列表可以發現以下關鍵信息：（1）缺陷點的位置，通過里程、距環焊縫和地面參照點的距離、周向數據信息描述；（2）缺陷程度，即絕對變形量、相對變形量或金屬損失長、寬度、深度等，本次內檢測數據列表如表1所示。

表1 變形點數據列表

通過對內檢測的金屬損失、焊縫異常、變形等進行數據統計分析和當前完整性評價，根據標準規范對缺陷點風險程度提出維修和關注的建議，如相對變形量大于管道直徑6%的凹陷（如表1的變形點DENT 4）、大于20%wt的金屬損失等，管道企業應創造條件對維修點進行開挖驗證核實，并確定維修方案，消除管道金屬損失、以及變形帶來的不可接受的本體缺陷隱患，維修方案則根據核實結論參照標準規定選擇更換管線、套筒、復核材料補強等方式進行修復，管道金屬損失點開挖驗證如圖1所示。

圖1 管道金屬損失點開挖驗證缺陷情況

需要關注的是，在隱患查找和確定維修方案時需要綜合各因素判斷，有利于隱患的整改和消除。有時需要結合現場開挖驗證情況對原始圖像再進行隱患篩查，如某航油管道在某個金屬損失點開挖時發現伴隨滲漏隱患的裂紋存在，因沒有成熟的裂紋檢測同時進行，則再通過類似檢測圖像查找可能存在的其它裂紋；有些管道變形量單獨分析沒有達到維修界限，但開挖檢測發現應力集中的缺陷，需必須檢修的隱患。

2.2 內檢測管道定位技術和數據的應用

內檢測管道定位技術和數據提供管道準確位置信息，為管道的運行及監管形成可靠的技術資料，應用在非開挖的施工方案和監控中，大大地減少非開挖施工事故。

內檢測應用了管線陀螺儀定位技術，即檢測器上配有陀螺儀測繪單元，通過硬件軟件結合，它能自動生成基于三維坐標（x，y，z）的地下管道空間曲線圖，實現定位埋深較深的管道。在內檢測報告里，具體以“環焊縫列表”體現，列表清晰描述管道走向、埋深以及直管、彎管情況，通過轉換成空間圖，并和地面探測數據相比較，確定將要并列穿越施工管線的位置，符合安全施工條件，管道環焊縫檢測列表如表2所示。

表2 環焊縫列表

管線敷設中，經常穿江過河，埋深達幾十米，在遇到其他管道并行或交叉穿越時，通過開挖確定管線位置是不現實的，地面勘探準確性也無法保障，此時，通過內檢測陀螺儀定位技術較好地解決該問題。某管道充分利用內檢測數據解決并行穿越深度高達30m河流的成功案例，內檢測數據和地面勘探數據對齊驗證，提高了安全性，充分說明了內檢測中定位技術和結果的有效應用。

2.3 內檢測數據與施工等數據的整合對齊及應用

內檢測數據是管道數據資料的有效補充，通過數據整合對齊，為日常運行監控、異常分析判斷和處置提供了重要的數據支撐[7]。

一般情況下，內檢測的數據與施工的數據、外檢測、維護維修及變更數據相對獨立，為了充分利用來自不同階段不同來源的數據，采用數據對齊的方法進行數據的整合與分析，將管道內檢測數據與管道施工數據、管道外檢測數據、運行過程中維護維修或變更等多源數據進行融合、對比分析，相互補充，有助于提高管道風險評價準確性、資源分配合理性、維修維護作業有效性，掌握管道存在的各類危害，減少不確定因素，從而為管道安全運行提供重要的決策依據。

內檢測報告的《三軸漏磁檢測報告》中對管道信息進行了詳細的記錄，除了上文提及的金屬損失列表、環焊縫列表外，還包含壁厚變化列表、管道附件（閥門、法蘭、三通、小開孔、套管）列表，彎頭列表、維修點列表等管道特征列表，展現一個清晰完整的管線工藝特征面貌，在日常管線管理活動中，如懷疑有泄漏等，可以結合工藝特征及位置信息、缺陷情況可以做出更準確合理的判斷，為盡快排查隱患和搶修節約時間和成本。

如某航油管道受限于當時的條件，在過去十多年運行中多次改造管線時采用了不停輸封堵技術先后產生了多個封堵頭，但由于歷經多年，地貌發生較大變化，位置難以準確定位。在完成內檢測后就充分利用其數據分析，對七個封堵頭進行準確定位，制定計劃實施切割整改，消除了埋地管道裝設法蘭堵頭的隱患，降低了因法蘭失效導致滲漏油品的風險，管道特征列表如表3所示。

表3 管道特征列表

2.4 內檢測在管道預防性維修中的應用

通過內檢測數據，尤其是兩次內檢測結果，可以判斷管道缺陷起因，掌握風險趨勢，為管道預防性維修提供正確判斷和依據。

通過對內檢測缺陷位置、損壞程度等數據的分析以及開挖驗證，一般能對缺陷產生的原因做出判斷，比如廣州航油管線的部分變形缺陷、裂縫或金屬損失的缺陷，經綜合各數據判斷是由于施工不慎（如填埋時有硬石頭墊著、明顯的機械損傷等）、管道本身鍛造或敷設安裝造成，這些因素造成的缺陷一般情況不會隨著運行時間增加而加劇。但如果是運行比如沉積水或其它腐蝕物造成管線內腐蝕，則會和時間相關，通過兩次內檢測數據進行比對，可以分析腐蝕生長情況，消除不確定因素，為管道預防性維修提供科學依據[8]。

3 結語

內檢測成果應用決定于內檢測技術的發展，和檢測器的精度、類型密切相關，目前變形檢測、金屬損失檢測方面比較成熟，通過不斷提高和完善檢測技術，比如應力、裂紋檢測等，更能有效消除本體隱患，而其準確的定位技術、數據的整合對齊、風險隱患發展分析等是管道完整性管理的重要組成。通過風險分析、判斷和采取消減措施等充分應用，大幅度減少管道事故帶來的經濟損失，為管道企業提供更加可靠的安全保障，滿足管道完整性管理的要求。