天然气埋地钢质管道检测技术
58页1、专题 埋地钢质管道检测技术,本节主要内容,油气管道内检测技术 油气管道外检测技术,目前世界上有近50%的管网趋于老化,如何保证这些管道运行的安全性已成为备受世人关注的问题。目前,我国油气长输管道已超过3万km,而且穿越地域广阔,涉及地域类型复杂多变。许多管道也已经运行了二三十年,接近使用寿命,进入事故多发期。如四川输气管网投产后,H2S含量偏高,加上材质和制造质量不佳,应力腐蚀破裂事故已开始出现;早期铺设管道的石油沥青涂层老化,已达到寿命年限。为保证管道运输安全,对现役管道实施在线检测势在必行。,前言,埋地钢质管道检测技术包括内检测与外检测。管道内检测技术是将各种无损检测(NDT)设备加载到清管器(PIG)上,将原来用做清扫的非智能PIG 改为有信息采集、处理、存储等功能的智能型管道缺陷检测器(SMART PIG),通过清管器在管道内的运动,达到检测管道缺陷的目的,真实地检测和记录包括管道的基本尺寸(壁厚及管径)、管线直度、管道内外腐蚀状况(腐蚀区大小、形状、深度及发生部位)、焊缝缺陷以及裂纹等情况。 。 外检测主要是指在地面不开挖条件下,对埋地钢质管道外覆盖层以及阴极保护效果进行检测
2、评价。,前言,管道内检测技术按其工作原理可分为漏磁检测、超声检测、涡流检测等几种类型。,第一节 管道内检测技术,1、漏磁腐蚀检测原理,检测器携带的磁铁在管壁全圆周上产生一个纵向磁回路场。当检测器在管内行走时,如果管壁没有缺陷,则磁力线囿于管壁之内,如果管内壁或外壁有缺陷,则磁力线将穿过管壁之外而产生漏磁MFL (Magnetic Flux Leakage )。,漏磁场被位于两磁极之间、紧贴管壁的探头拾取到,并产生相应的感应信号,这些信号经滤波、放大处理后被记录到检测器上携带的存储器中,再经过检测后的数据回放处理,对其进行判断识别。漏磁检测成为到目前为止应用最为广泛的一种检测方法,在油气田管道检测中使用极为广泛。,间接测量,使用复杂的解释技术使其有限量化; 用附加探头,区别内/外缺陷; 由于磁力饱和需求,对最大壁厚有限制; 信号大小与缺陷的形状有关; 管道钢材的特性及历史可能会对检测结果造成影响; 管壁内的应力可能会影响检测结果; 性能不受管内介质的影响,适用于气体和液体管道; 要求中等管道清洁度(与超声检测相较)。,漏磁腐蚀检测的特点,对天然气管道实施的漏磁式智能检测对裂纹缺陷检测准确
3、度低,纵向裂纹无法检测; 对焊缝区检测精度偏低(指腐蚀程度判断误差大)。,漏磁腐蚀检测的特点,管道清管内检测动画演示,2、超声波检测清管器,超声波管道检测器工作原理,探头在高压脉冲作用下发射和接收超声波信号,超声波信号从探头发出后首先遇到管道内壁,一部分反射回探头,另一部分继续传播,遇到外壁时返回探头。由于输送介质声速V1是已知的,管材介质声速V2也是已知的,因此只需记下第一次回波时间T1和第一次回波时间T2由距离公式S=VT,就可的到位移A=V1T1/2,壁厚值W=V2 (T2-T1)/2 。这两个值可直接反映管道壁厚的腐蚀情况。,超声波检测器特点,是直接、线性壁厚测量法可得到可靠的深度尺寸; 可区分管壁内部,壁中及外部缺陷; 对很多管道特征比漏磁检测器更灵敏; 对可检测的管壁厚度没有上限; 对最小的壁厚有限制由于超声脉冲波宽的限制,管壁剩余壁厚太薄会难以测量; 不依赖材料特性而变化;,只能在液体内运行; 一般来说,超声波检测器对管道内清洁度的要求比漏磁检测器更高; 数据精度高,尤其是缺陷的深度和长度这些影响计算最大允许操作压力(MAOP)的计算结果精度的因素; 由于是直接测量壁厚,
4、所以结果的解释简单易理解。,超声波检测器特点,超声波管道检测器对管道检测环境要求高,不适用于气管线,而我国原油含蜡高,管内壁蜡层会对超声波信号造成严重衰减,制约了这种设备的应用。国内只在1993年利用超声波检测器对120公里(鲁宁线)原油管线进行过一次现场检测。,超声波检测器特点,目前国内广泛使用的管外检测法包括:标准管/地(P/S)电位测试、Pearson测试法、电流衰减法(多频管中电流法PCM)、密间隔电位测试法(CIPS)、直流电位梯度法(DCVG)等。,第二节 管道外检测技术,标准管地(P/S)电位测试就是在有阴极保护的管线按一定的距离测试管地电位(通常在长输管道上每隔 1km 设有一个测试桩)。此方法是管道防腐层状况传统的检测方法,在长输油气管道中普遍使用。其优点为在现场不用开挖就能快速测量管线的阴极保护电位,管道检测速度比较快,可达到 50km/天。但此方法检测的资料相隔 1km左右,只能对这一管段的防腐层作总体的评估,不能确定管道防腐层缺陷的大小、位置以及缺陷在管道上的分布情况。对于没有阴极保护或测试桩的管道,此方法不使用。,1、标准管地(P/S)电位测试,Pearson
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