摘要::隨著管道運行時間的不斷增長,以及腐蝕、缺陷等自然或人為的原因,原油管道泄漏事故頻繁發(fā)生,不僅造成經(jīng)濟損失,而且污染環(huán)境,因此對管道泄漏的檢測尤為重要。管道檢漏方法分為直接檢漏法和間接檢漏法。對于不同的工作環(huán)境和對象,在應(yīng)用中要考慮各種方法的特點,要選擇合適的檢漏方法,采用幾種方法組成可靠而經(jīng)濟的原油管道綜合檢漏系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:漏檢測技術(shù);管道;外檢測技術(shù);管道腐蝕
漏檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢
油氣管道檢測是國內(nèi)較新興的事業(yè),通過近年來的工作,筆者發(fā)現(xiàn)其具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。1998年新疆石油管理局在對克拉瑪依至烏魯木齊的克烏復(fù)線ф529×7(8)mm管道油改氣工作中發(fā)生了分歧,一種觀點認(rèn)為該管道已投運17年之久,管道應(yīng)該報廢,沒有重新利用的價值;另一種觀點認(rèn)為,管道通過檢測評價和部分改造后可以輸氣。兩種觀點爭論不休,決策者因沒有任何依據(jù),很難做出選擇,后來經(jīng)過專家論證決定首先對管道進行檢測,根據(jù)檢測結(jié)果進行局部整改,通過檢測、評價得出管道腐蝕剩余強度滿足最大輸送壓力3.0MPa要求的結(jié)論,故采納拉后一種觀點。目前管道已安全運行了2年左右,為該局節(jié)約資金約2.3億元,節(jié)約項目投資月90%。
近幾年,我國政府也制定了一系列有關(guān)管道安全的行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如Q/GDSJ0023-90“管道干線腐蝕控制調(diào)查技術(shù)規(guī)范”、SY/T0078-93“鋼質(zhì)管道內(nèi)腐蝕控制標(biāo)準(zhǔn)”、SY/T0078-95“鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕預(yù)防護方法標(biāo)準(zhǔn)”、SY/T 6151-1995“鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評價方法”、SY6186-1996“石油天然氣管道安全規(guī)程”等,國家經(jīng)貿(mào)委還下發(fā)了[2000]17號令《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》,中國石油天然氣股份有限公司也編制了相應(yīng)的《天然氣管道檢驗規(guī)程》【59】。上述標(biāo)準(zhǔn)和法令對管道檢測內(nèi)容、周期都做出了要求,對加快檢測技術(shù)的發(fā)展無疑產(chǎn)生了巨大推動。
雖然國內(nèi)同行在管道外檢測技術(shù)方面已取得了飛速發(fā)展,但管道內(nèi)檢測技術(shù)研究和應(yīng)用仍有待加強。由于管道內(nèi)檢測器使用的清管器比日常生產(chǎn)中普遍使用的清潔清管器要長得多,國內(nèi)早期的油氣管道,不具備管道內(nèi)智能檢測的條件,應(yīng)用前需對站場收、發(fā)裝置及部分管道、管件進行改造。因此在標(biāo)準(zhǔn)中也未對此做出強制要求,致使該項技術(shù)的應(yīng)用和研究發(fā)展較慢,限制了它的廣泛推廣與應(yīng)用。盡管目前國內(nèi)一些管道公司也引進了內(nèi)檢測設(shè)備,但因為形成系列化,應(yīng)用效果也還不十分理想??上驳氖?,國內(nèi)部分管道公司已認(rèn)識到此方面的不足,并開始著手研究和發(fā)展管道內(nèi)檢測技術(shù)。目前中國石油新疆油田分公司與長輸管道檢測評價中心聯(lián)合開發(fā)了ф377mm漏磁通智能檢測儀,現(xiàn)已生產(chǎn)出樣機并分別在烏魯木齊王架構(gòu)706泵站、中國石油西南油氣田分公司輸氣管理出臥--兩線等管道上進行了應(yīng)用,雖然在解釋某些測試數(shù)據(jù)方面還不夠完善,但畢竟填補了管道內(nèi)檢測技術(shù)的空白,為管道內(nèi)檢測技術(shù)國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。筆者相信,通過引進、消化、吸收、創(chuàng)新,國內(nèi)的油氣長輸管道檢測技術(shù)將會逐步接近或達到發(fā)達國家水平。
用三維圖像直觀顯示管壁缺陷是當(dāng)今國際管道漏檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。用超聲波技術(shù)實現(xiàn)直觀顯示管壁缺陷,比較容易實現(xiàn)。用漏磁技術(shù)實現(xiàn)直觀顯示管壁缺陷則比較困難,這是由漏磁檢測技術(shù)原理決定的。漏磁檢測器的發(fā)展方向主要在兩個方而:一是提高檢測器探頭的質(zhì)量并增加探頭的數(shù)量,這樣就提高了采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量,從而為數(shù)據(jù)分析提供更全面、更準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);二是提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和自動化水平,使之能夠形象直觀地描繪出管道真實狀況。其中最重要的是需要在漏磁與缺陷的對應(yīng)關(guān)系數(shù)學(xué)模型的研究上不斷做出努力。
盡管漏磁和其他檢測技術(shù)在定量和定性地測量管道腐蝕和金屬減薄量方面已經(jīng)很成熟,但是檢測管道的初期裂紋仍是一個研究重點和發(fā)展趨勢。已有檢測儀投入商業(yè)使用,能夠測出裂紋或像裂紋的3mm長、1mm深的缺陷。北關(guān)公司在研發(fā)橫向場測量技術(shù)和彈性波在線裂紋檢測儀器。據(jù)知,法國一家管道TPAPIL公司正在試驗一種橫向漏磁檢測儀用來檢測應(yīng)力腐蝕裂紋。漏磁通法與超聲波法相結(jié)合是發(fā)展的方向之一,伴隨著新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn),管道內(nèi)檢測技術(shù)手段也日趨成熟和科學(xué),管道內(nèi)檢測設(shè)備已由單純的漏磁腐蝕檢測器向高清晰度、CPS和CIS技術(shù)于一體的高智能檢測器發(fā)展。為進一步降低操作成本,提高管道漏檢測效率和精度,應(yīng)開發(fā)一種能夠同時檢測出腐蝕、應(yīng)力腐蝕裂紋、裂紋和凹痕缺陷的多功能的檢測儀。
總結(jié)
針對我國管道建設(shè)情況及目前在役管道安全現(xiàn)狀,借簽國外作法,提出幾點建議。
(l)加大立法力度。我國的管道運輸已經(jīng)成為第五大運輸業(yè),目前只有《石油、天然氣管道保護條例》、《海底電纜管道保護規(guī)定》等條例,還應(yīng)借鑒國外做法加大立法力度,建立管道方面的專門法律,將管道安全作為一項重要的公共安全工程來抓,以進一步加大對油氣管道的安全管理。
(2)加強管道安全方面的科研工作。對管道腐蝕失效機理進行研究,建立管道及涂層壽命模型,為防腐措施的制定及判廢標(biāo)準(zhǔn)的建立提供理論基礎(chǔ),指導(dǎo)生產(chǎn)實際和減少腐蝕損失。
(3)提高過程控制水平。我國油氣長輸管網(wǎng)的自動化總體水平較低,而新建管線自動化控制水平都比較高,如20世紀(jì)90年代建的陜一京輸氣管線,現(xiàn)在建的“西氣東輸”管線等,SCADA系統(tǒng)逐步在國內(nèi)應(yīng)用。而對在役管線如何提高自動化管理水平,需要深人研究。
(4)建立我國油氣管道事故數(shù)據(jù)庫。建議針對我國油氣管道事故特點進行全面調(diào)研,建立全國性的或者是區(qū)域性的管道事故數(shù)據(jù)庫,有利于指導(dǎo)新建管線,及在役管線的安全管理。
(5)建立HSE管理體系,重視風(fēng)險評估工作建立實行HSE管理體系是規(guī)范管理、提高油氣管道整體安全管理水平的有效途徑。在HSE管理體系中,風(fēng)險辨識與評估工作尤為重要,風(fēng)險分析方法應(yīng)用于油氣管道的工作在我國剛起步,有關(guān)風(fēng)險分析方法研究、評判尺度、油氣泄漏后危險評估,都需要結(jié)合我國實際開展風(fēng)險評估工作,逐步應(yīng)用定量分析模型和方法。建議建立油氣管道安全評價數(shù)據(jù)庫,為管道系統(tǒng)的統(tǒng)計分析、可靠性評價、抗震評價、腐蝕預(yù)測、剩余壽命預(yù)測等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。
(6)重視泄漏診斷方法的研究開發(fā)。開發(fā)長輸管道自動監(jiān)測系統(tǒng),提高在役管線安全控制水平,能及時根據(jù)管線壓力波動等趨勢,快速判斷輸油狀況、管道泄漏情況,確定泄漏位置。在目前情況下我國長輸管道若發(fā)生泄漏,主要還是通過人工巡檢方式查找泄漏位置,進行維護,工作效率低,準(zhǔn)確性差。國內(nèi)也有人開始研究泄漏診斷專家系統(tǒng),以解決管道泄漏診斷難題。
(7)提高管道檢測水平和能力。我國已經(jīng)明確規(guī)定了油氣管道全面檢測和一般性檢測的周期。隨著我國油氣管道總長度增加和管道服役年限的增長,管道檢測將越來越受人們重視,加快檢測手段和方法現(xiàn)代化的研究,提高檢測準(zhǔn)確性和精度勢在必行。國產(chǎn)“管道豬”已經(jīng)問世,對提高我國管道檢測水平起到重要作用。
(8)建立長輸管道防腐、檢測維護專業(yè)化隊伍。根據(jù)國外的經(jīng)驗,逐步建立專業(yè)化的管道防腐隊伍、檢測隊伍,以專業(yè)化的水平對管線進行定期檢測維護。
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