輸油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)及管道修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀

孟祥雯

（東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院，黑龍江大慶 163318）

輸油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)及管道修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀

孟祥雯

（東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院，黑龍江大慶 163318）

隨著石油工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，油氣田開采的力度不斷加大，在此過程中，輸油管道的使用越來越頻繁。隨著輸油管道鋪設(shè)量以及管道運(yùn)行時(shí)間的增加，由多種因素引起的管道泄漏而導(dǎo)致環(huán)境污染的問題日趨嚴(yán)重。因此，根據(jù)管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)及時(shí)準(zhǔn)確地找到泄漏點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，可以最大程度減少損失。因此綜述了管道泄漏檢測(cè)和定位的主要方法，以及各種修復(fù)技術(shù)的工藝方法和特點(diǎn)。

泄漏檢測(cè)技術(shù)；修復(fù)；環(huán)境污染

管道輸送作為普遍的流體輸送方式，其具有安全性好、成本低廉等特點(diǎn)。然而大多數(shù)管道都鋪設(shè)于地下，由于土壤的環(huán)境復(fù)雜、輸送油氣的性質(zhì)不同，其所造成的腐蝕程度不同，而腐蝕輕則導(dǎo)致管壁變薄、油氣泄漏，重則導(dǎo)致管道失效[1]。目前管道完整性管理理念的提出，也使得管道泄漏檢測(cè)技術(shù)得到飛速發(fā)展。由于油氣泄漏所帶來的安全問題，使得管道的修復(fù)工作成為地面工程中不可或缺的一項(xiàng)工作。

1 管道內(nèi)泄漏技術(shù)檢測(cè)

石油是一種成分及其復(fù)雜的混合物，其中含有大量烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、瀝青質(zhì)以及CO2，SO2，H2S等氣體。因?yàn)楣艿纼?nèi)流體成分復(fù)雜，其造成腐蝕的成因也就多種多樣。CO2，SO2，H2S等氣體溶于水會(huì)對(duì)管壁造成酸腐蝕，并且其中的一些雜質(zhì)由于沖刷而破壞管道壁的鈍化膜，使管道內(nèi)壁產(chǎn)生磨損。

目前，管道內(nèi)泄漏檢測(cè)技術(shù)主要有漏磁檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)、渦流檢測(cè)技術(shù)激光檢測(cè)技術(shù)等。其中，漏磁檢測(cè)技術(shù)由于影響因素較少而發(fā)展迅速，主要有軸向漏磁檢測(cè)技術(shù)、橫向漏磁檢測(cè)技術(shù)、三維探頭漏磁檢測(cè)技術(shù)和螺旋磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)。軸向漏磁檢測(cè)技術(shù)研究時(shí)間早，技術(shù)相對(duì)成熟，因此廣泛應(yīng)用。超聲波檢測(cè)技術(shù)在天然氣運(yùn)輸管線中已經(jīng)開始應(yīng)用，并在多功能組合檢測(cè)器中起到一定作用。渦流檢測(cè)技術(shù)由于其對(duì)鐵磁的穿透力較弱，只能檢測(cè)管道內(nèi)表面腐蝕，測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)存在一定程度的誤差。而激光檢測(cè)技術(shù)需要同其他方法配合才會(huì)得到較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此，漏磁檢測(cè)技術(shù)和超聲波檢測(cè)技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的泄漏檢測(cè)技術(shù)。

1.1 漏磁檢測(cè)技術(shù)

漏磁檢測(cè)技術(shù)是根據(jù)管道腐蝕泄漏處的磁導(dǎo)率不同于管道的磁導(dǎo)率進(jìn)行管道泄漏檢測(cè)的。沒有腐蝕的管道在外加磁場(chǎng)的作用下，磁力線均勻分布在管道上，并且基本通過管道；而出現(xiàn)泄漏的管道會(huì)有一部分磁力線穿過管道表面，并且磁力線的方向會(huì)發(fā)生變化。漏磁檢測(cè)技術(shù)不適宜大型管道的檢測(cè)，并且管壁不能過厚，抗干擾能力較弱。

1.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)是根據(jù)發(fā)射超聲脈沖直接測(cè)量管壁厚度來進(jìn)行管道泄漏檢測(cè)的。該技術(shù)檢測(cè)時(shí)將超聲波探頭垂直置入并發(fā)射超聲脈沖，根據(jù)接收到管壁內(nèi)外表面的反射脈沖差來測(cè)量管壁的厚度。而根據(jù)管壁的厚度就可以判斷泄漏位置和泄漏程度。這種檢測(cè)技術(shù)具有直觀、方便、原理簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、靈敏度高、不需要校驗(yàn)等特點(diǎn)。該技術(shù)在輸油、輸氣管道的泄漏檢測(cè)中應(yīng)用廣泛，并且取得了較理想的成果。

2 管道外泄漏檢測(cè)技術(shù)

在實(shí)際工程建設(shè)過程中，埋地管道鋪設(shè)時(shí)通常會(huì)涂防腐層以及采用陰極保護(hù)的方式來減少管道的腐蝕。這兩種方法相輔相成，是目前應(yīng)用較廣泛的管道防腐技術(shù)。通過對(duì)陰極保護(hù)相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)，可判斷管道外壁防腐層的損壞程度，進(jìn)而判斷管道外泄漏的程度。以下是兩種常見的管道外泄漏檢測(cè)技術(shù)。

2.1 直流電位梯度法

該方法向管道輸送直流信號(hào)，通過測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算土壤的電壓降，根據(jù)電壓降與管道對(duì)地電壓的百分比來判斷管道外泄漏程度。

2.2 Pearson檢測(cè)法

該方法是向管道發(fā)射交流信號(hào)，沒有破損的管道交流信號(hào)沿管道均勻衰減；而出現(xiàn)泄漏的管道，在泄漏處會(huì)有電流進(jìn)入土壤，再用相關(guān)儀器對(duì)其電位進(jìn)行測(cè)量進(jìn)而判斷泄漏位置和泄漏程度。

3 管道修復(fù)技術(shù)

由于管道運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)而導(dǎo)致的管道內(nèi)流體泄漏問題日漸突出，通過以上幾種檢測(cè)技術(shù)確定腐蝕點(diǎn)和腐蝕程度之后，管道的修復(fù)工作顯得尤為重要。以下介紹幾種常見的管道修復(fù)技術(shù)。

3.1 管道非開挖修復(fù)技術(shù)

（1）穿插修復(fù)。該方法是通過在已破損管道中插入HDPE，使防腐性能大大提升，形成的新管使用壽命大大延長(zhǎng)，但修復(fù)后管壁的厚度會(huì)有所增加。

（2）涂敷修復(fù)。該方法是管道內(nèi)壁再次涂敷防腐層，使破損處得到更好的保護(hù)，并且容易操作，成本低。

3.2 管道開挖修復(fù)技術(shù)

（1）焊接修復(fù)。該方法主要針對(duì)管道穿孔泄漏，這種方法雖然操作技術(shù)成熟但是危險(xiǎn)性大，對(duì)輸油管道修復(fù)時(shí)不易采用。

（2）復(fù)合套管和涂層修復(fù)技術(shù)。該方法在管道外壁使用套管，并留有一定縫隙，縫隙用防腐性能較好的材料進(jìn)行填充。這種方法修復(fù)效果好，但更適用于管道破損較輕的情況。

[1] 冷王巖，王艷.淺議管道施工企業(yè)強(qiáng)化科研基礎(chǔ)管理對(duì)策[J].石油科技論壇，2011，（6）：11-13.

P i p e l i n e L e a k a g e D e t e c t i o n T e c h n o l o g y a n d P i p e l i n e R e p a i r T e c h n o l o g y

Meng Xiang-wen

With the development of petroleum industry，the exploitation of oil and gas field has been increasing.In this process，the use of oil pipeline is more and more frequent.With the increase of oil pipeline laying and operation time，the problem of environmental pollution caused by pipeline leakage caused by many factors is becoming more and more serious.Therefore，according to the pipeline leak detection system in a timely and accurate way to find the leak and its repair，can minimize the loss.This paper summarizes the main methods of pipeline leak detection and location，and the methods and characteristics of various repair techniques.

leak detection technology；repair；environmental pollution

TE832

B

1003-6490（2017）08-0066-01

2017-06-07

孟祥雯（1993—），女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士在讀，主要從事油田污水處理理論研究工作。