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天然气管道外检综合技术分析

2018/7/13 11:30:41      点击:


    [摘要]油气管道的检测对于油气储运工程具有重要的意义,有效的检测手段能及时有效地避免泄漏事故的发生,为油气管道运输提供安全预防和安全保障。通过分析目前常见的管道外壁检测技术手段,探讨其检测的原理和方法,评价各个检测方法的优缺点,提出其适用性。为油气管道的检测技术及手段的综合应用提供借鉴。

    [关键词]天然气管道;管线检测;油气储运

    正文:摘自科技经济导刊杂志,知网收录。

    [abstract] the oil and gas pipeline detection is of great importance for the oil and gas storage and transportation engineering, effective detection methods can effectively prevent leakage accidents in time, for oil and gas pipeline safety prevention and security. By analyzing the common detection methods of pipeline exterior wall, this paper discusses the detection principle and method, evaluates the advantages and disadvantages of each detection method, and puts forward its applicability. It provides a reference for the comprehensive application of oil and gas pipeline detection technology and means.
    [key words] natural gas pipeline; Pipeline inspection; Oil and gas storage and transportation
    管道输送具有稳定、快速、一次投入常期应用的诸多好处,目前管道输送被应用于诸多领域,例如石油化工、给水排水、燃气、供暖等,管道集输已经在社会经济发展中起着非常重要的作用。尤其是长距离管道输送,投资费用较高,但能带来较大经济效益,它的作用和意义不可忽视[1]。在管线建设过程中,管道钢材性能及腐蚀防护影响着管道系统的安全运行。国内目前许多在役管道已运行多年,早期所采用的质量相对较差,加之在管道焊接过程存在一些缺陷和瑕疵,给管道安全运行带来了一定程度的隐患。同时在多年的运行中,也受到自然环境的电化学腐蚀、管道材质的疲劳等影响,也会产生一定的安全隐患,如何通过检验检测手段来分析和评价这类隐患,是目前管道工程中面临的重要问题。就以往的研究经验表明,腐蚀是影响管道安全的主要原因之一,管道的损伤在许多情况下皆是由于管道外部被逐渐腐蚀,比如管道的腐蚀穿孔等。由于管道腐蚀产生的事故也时有发生,中石油主管杂志《中国石油企业》刊文称,据不完全统计,自1995年至2012年,全国共发生各类管道安全事故1000多起[2]。每起事故的背后,都有经济或人员伤亡的巨大损失。尤其是石油与天然气管道,泄漏后极易造成燃烧和爆炸事故,起火后难以扑灭,造成巨大的次生灾害。目前我国开展相关的长距离输油管道检测工作虽然检测技术方法较多,但各类检测方法都有一定的适应性和优缺点,还需要进一步深入研究,以期为石油天然气管道外部防腐检测提供更好的技术支持。
    1常见管道检测方法
    在2010年国家质检总局办颁布了《压力管道定期检验规则——长输(油气)管道》TSFD7003-2010,在规定中明确了一些长输油气管道的外部腐蚀检测的一些项目,对管道的检测和防护提供了良好的支持作用[3]。
    1.1交流电位梯度法(ACVG)该方法基本原理是向受检测的管道发送一定频率的交流电电流,当管道有破损时,信号电流会从破损处流出从而造成电流的损失,并在破损点产生电位场。利用交流电信号接收器对信号进行接收并进行分析,就可以确定破损点的相关情况,找出破损点位置。但这种方法检测结果受环境因素影响较大,如果出现对交流电信号干扰的因素,将影响破损形成电位场的准确定位。
    1.2Pearson检测法(PS)这是以往管道检测的常用方法,其基本原理是对埋于地下的管道发送一个交流电信号,如果具有破损点,电流将从破损点传播到附近的地层土壤中,破损点与附近的土壤将形成一个电位差,利用专业的电位检测仪器,将可以在破损点附近土壤中检测到电位差的变化情况,进而分析破损点位置。该方法需要检测出大量的电位信号并进行分析,因此,对专业的检测人员技术水平提出了更高的要求。同时也需要对大量的检测数据进行分析,若分析不准确将导致错误的判断。检测过程需用2名工作人员沿着管道进行,较为耗时费力。
    1.3交流衰减法该方法可以用来评价管道外部防腐涂层的质量,给管道施加有电信号,再分析接收器采集到的电流大小及衰减情况,来分析管道防腐层的质量及破损情况。
    1.4变频选频法金属管道外部防腐涂层具有一定的绝缘性质,而被腐蚀后的管道外壁,防腐涂层会变薄或直接破损。通过测量埋于地下管道外壁防腐涂层的绝缘情况,进而分析判断管道外壁的破损情况。
    1.5直流电位梯度法(DCVG)该方法要求金属管道外部有阴极保护系统,当外皮防腐涂层受到破坏时,检测电流将通过管道附近土地的土壤流向管道壁破损处,进而形成电位梯度场,利用相关技术仪器检测该电位梯度场,即可判断出破损点位置。
    1.6密间隔电位测试(CIPS)该方法与DCVG要求一致,需要求金属管道外部有阴极保护系统,通过测量管道与地层土壤电位差,并沿着管道进行检测,分析电位差的变化情况,在测量过程时,可以得到两种电位,即开路电位和闭路电位,测量的间隔较为密集,获得大量的数据来进行分析。该技术已在国外发展较为成熟,在国内仍处于初步应用阶段。
    2检测技术分析
    就目前检测应用效果来看,单一的一种检测手段能到达的目的较为局限,部分技术的成熟性还不够完善,因此需要达到预测的检测效果,还需要多种技术的配合来完成。散失电流对埋地管道电性产生一定影响,会加剧金属管道的腐蚀、穿孔,如何解决散失电流对埋地管道影响,未来需要进一步分析和研究。同时管道埋地的土壤土质差别较大,不同土质环境下,对检测结果也具有一定影响,需要针对性的分析。
    【参考文献】
    [1]邓佳丽.在役风险管道检测与评价技术在湖田管线的应用[J].管道技术与设备,2015(3):24-27.
    [2]姚小静,迟大龙,段彩云,等.多频管中电流法在油气管道检测应用中的一些建议[J].腐蚀与防护,2007,28(12):648-651.

    [3]李育忠,郑宏丽,贾世民,等.国内外油气管道检测监测技术发展现状[J].石油科技论坛,2012,31(2):30-35.

    本刊收录文章参考:浅析人工智能时代工业机器人的发展趋势

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