岳超 沈南辰 任治國 呂童童
摘要:針對油氣長輸管道,本文簡單了介紹其腐蝕環(huán)境,在管道內(nèi)外檢測方面,分析一些經(jīng)常使用的技術(shù)以及方法,其中包括PCM方法、CIPS方法、漏磁通檢測技術(shù)、超聲波檢測方法,然后基于檢測技術(shù),探討其將來的發(fā)展方向,旨在能為有關(guān)人士提供借鑒。
關(guān)鍵詞:油氣管道;檢測技術(shù);腐蝕環(huán)境;陰極保護
引言
伴隨國內(nèi)經(jīng)濟的顯著增長,在石油消費以及生產(chǎn)方面我國已屬于主要的國家,當(dāng)進行油氣長距離輸送時,常常會通過管道輸送,主要由于其有著顯著優(yōu)勢,效率相對理想,同時損耗不多?,F(xiàn)如今的輸送管道,呈現(xiàn)出增加的趨勢。一些管道使用年限為數(shù)十年,一些甚至達(dá)到百年,使用環(huán)境一般為地下或者海底,常常會被諸多因素所影響,如介質(zhì)腐蝕,從而縮短管道壽命,有的時候還會出現(xiàn)惡劣事故,造成較大的經(jīng)濟損失。對管道開展檢測,可以短時間內(nèi)找到存在的問題,科學(xué)合理地修復(fù)可以防止事故的出現(xiàn),所以提升檢測技術(shù)水平,對確保管道的安全與穩(wěn)定,對強化管道的使用效果,都存在著較大的意義。
1.長輸管道檢測技術(shù)
管道在運行過程中一般會被以下兩種環(huán)境所腐蝕,也就是內(nèi)外環(huán)境,前者指硫化氫、水致使的腐蝕,它們都為運輸介質(zhì),源于石油以及天然氣,當(dāng)然,也有因為管道內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致的腐蝕[1]。通過對管道進行清理,將所存在的污物有效去除,或添加適量的緩蝕劑,采取這些措施,可以實現(xiàn)對內(nèi)腐蝕的減緩。對于外腐蝕來講,通常由于涂層被損、土壤腐蝕等引起,在對其進行檢測時,既可以檢查涂層,也可以檢查腐蝕系統(tǒng)。一般情況下,可以將管道檢測分成兩種,也就是內(nèi)、外檢測。
2.管道外檢測技術(shù)
2.1檢測主要內(nèi)容
涂層為避免腐蝕的有力屏障,可以實現(xiàn)管道同土壤的隔開,防止和腐蝕性介質(zhì)進行接觸,當(dāng)進行陰極保護時,也可以發(fā)揮絕緣效果。在土壤之間,存在著氣體、水與鹽類物質(zhì)等,這樣就擁有電解質(zhì)條件,所形成的腐蝕一般是電化學(xué)腐蝕。在對此進行控制時,通常會采取組合的方式,也就是將涂層以及陰極保護進行組合,前者發(fā)揮主要效果,后者起到補充作用。當(dāng)進行涂層檢測時,一般是明確涂層缺陷處與嚴(yán)重情況,針對缺陷點,需要充分測試它的腐蝕活性,當(dāng)然也包含保護有效性,據(jù)此判斷管道有沒有出現(xiàn)腐蝕。對于管道的防腐,陰極保護為第二防線,通常情況下,它就是保護管道金屬。當(dāng)對其有效性進行測試時,常常會檢測對地電位,判斷有沒有符合防腐要求。若管道處在線路環(huán)境,可能會出現(xiàn)電流致使的腐蝕,引起管道穿孔情況,這在很大程度上會影響到管道運行。對此,應(yīng)當(dāng)開展干擾測試,明確干擾面積、種類與影響情況,給出行之有效的防干擾舉措。處在影響區(qū)域內(nèi)的管道,即便實施了措施,也應(yīng)當(dāng)定期進行檢測,有效測試效果。致使管道失效的因素較多,尤其是腐蝕,針對兩級保護,若均存在有效性,則不會出現(xiàn)腐蝕,若涂層有著老化的情況,或應(yīng)力開裂形成失效,則會促使管道金屬處于裸露狀態(tài),這個時候?qū)τ诒Wo效果,若不能滿足防腐要求,則可能會出現(xiàn)管道腐蝕情況。此外,當(dāng)涂層剝落時,即便未裸露金屬,也會形成腐蝕,主要由于涂層剝落,保護常常會失去效果。關(guān)于腐蝕缺陷的檢測,通常實施管道挖開手段,明確腐蝕出現(xiàn)處與種類。
2.2常用的方法
(1)PCM方法。通過對該項技術(shù)的使用,能夠很好檢測涂層漏電現(xiàn)象,其引入現(xiàn)代化PCM儀器,在有效檢測間距的基礎(chǔ)上,可以獲取電流,然后是測定電流分布,由此能夠很好描繪管道形貌,可以精準(zhǔn)、短時間內(nèi)定位信號衰減處,在此之后,經(jīng)過A字架來檢驗電位梯度,如此針對涂層破損位置,可以達(dá)到定位的目的。此技術(shù)有著較大的適用范圍,比如對鋼管涂層開展質(zhì)檢,有效定位涂層破損位置,合理評估涂層老化現(xiàn)象,甚至還能夠測試保護效果[2]。(2)CIPS方法。該方法是針對陰極保護,對其電位與點位進行檢測,對保護效果、干擾腐蝕現(xiàn)象進行評定,也可以體現(xiàn)防腐涂層現(xiàn)象。不過,它有著局限性,需要具備豐富的操作經(jīng)驗,可能被外界因素所影響,精準(zhǔn)率相對低。
3.管道內(nèi)檢測技術(shù)
對于內(nèi)檢測來講,一般指借助檢測技術(shù)以及設(shè)備,明確管道腐蝕現(xiàn)象、焊接不足、出現(xiàn)的裂紋等,通過開展內(nèi)檢測,旨在掌握表面質(zhì)量情況,給出行之有效的運行以及維護對策。在進行內(nèi)檢測時,一般會使用到MFL技術(shù)以及超聲波檢測。(1)MFL技術(shù)。以全部內(nèi)檢測方式來分析,它有著較為悠久的發(fā)展歷史,能夠有效測定由于腐蝕而形成的缺陷。此技術(shù)的優(yōu)勢有:在檢測環(huán)境方面所提出的要求不高,適用性較好,無論是輸油還是輸氣管道,都能夠達(dá)到檢測目標(biāo),甚至對于涂層腐蝕現(xiàn)象,也可以開展評定。對于漏磁通量來講,它為低噪音過程,因此即便不對數(shù)據(jù)進行放大處理,同別的數(shù)據(jù)進行對比,異常數(shù)據(jù)也顯得相當(dāng)突出,易于進行使用。不過當(dāng)應(yīng)用該項技術(shù)時,應(yīng)當(dāng)借助管壁形成磁場,所以它的厚度同測試準(zhǔn)確度息息相關(guān),伴隨厚度變大,準(zhǔn)確度隨之下降。當(dāng)管壁厚度不超過12毫米時,可應(yīng)用該方法來進行檢測。(2)超聲波檢測方法。它為無損檢測技術(shù),通過對靈敏儀器的使用,進一步來接收信號,再對其實行相應(yīng)處理,針對聲發(fā)射源,基于對其特征參數(shù)的研究,能夠判斷管道缺陷點、種類與發(fā)展情況。該項技術(shù)已相當(dāng)成熟,然而因為通過逐點掃描手段來開展檢測,讓其在管道檢測方面有著較大的難度,在這樣的背景之下,使得超聲導(dǎo)波得以形成,由于其特點,經(jīng)過激勵位置,對于所獲取的回波信號,能夠體現(xiàn)管道信息,換句話來講,此處激勵所形成的導(dǎo)波,能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。借助超聲導(dǎo)波,能夠有效檢測管道信息,即對于內(nèi)外缺陷,都可以達(dá)到檢測的目的。由于它可以短時間內(nèi)、準(zhǔn)確地定位缺陷,所以得到了檢測單位的青睞。
4.發(fā)展趨勢簡析
(1)在管道檢測方面,超聲波檢測是行之有效的手段,一般情況下,關(guān)于管道焊縫,往往借助膠片照相,在此基礎(chǔ)上開展探傷檢驗。此方式會耗用很多的資源,檢測所需的時間較久,需要耗用較多的膠片,對于管道施工來講,它通常處于野外環(huán)境,條件相對惡劣,這樣無論是拍片還是洗片,都不易進行實施以及管理。通過X射線數(shù)字化,能夠?qū)崿F(xiàn)對照相探傷的替代,不過也存在著局限性,檢出率較低,而通過超聲波檢測,能夠很好彌補此不足,在裂紋檢出方面,同射線方式進行對比,它有著較好的靈敏程度[3]。(2)在長輸管道檢測方面,內(nèi)檢測會成為核心內(nèi)容,在管道運輸上,伴隨相關(guān)企業(yè)安全意識的顯著提升,進行周期性檢測以及維護,會是一個必然的方向。(3)為確保管道穩(wěn)定運行,應(yīng)當(dāng)定期進行檢測,對此,應(yīng)當(dāng)開發(fā)組合式檢測裝置,及功能更為健全的裝置,以便能夠很好適應(yīng)復(fù)雜化環(huán)境條件。(4)研發(fā)可以借助三維圖像,充分體現(xiàn)管道缺陷的檢測裝置,更好研究有關(guān)的尺寸參數(shù)。(5)對于探頭以及傳感器,切實提升二者的檢測質(zhì)量,開發(fā)準(zhǔn)確度更高的自動化檢測器。(6)強化對檢測器以及檢測方法的探索。(7)針對檢測步驟以及分析方式,開展規(guī)范化處理,制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)生集中的評定標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)論:總而言之,現(xiàn)如今在石油消費方面,有了更大的需求,針對油氣長輸管道,政府也強化了安全監(jiān)督管理。及時找到且修復(fù)管道缺陷,確保管道正常運行是相當(dāng)關(guān)鍵的。在對管道完整程度進行評定時,內(nèi)外檢測為不可缺少的前提,對于管道運行的穩(wěn)定,它為核心的環(huán)節(jié)。就相關(guān)檢測單位而言,需要充分結(jié)合管道實況,實施聯(lián)合檢測,提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、有效性與合理性,為更好開展管道檢測以及維護,提供強有力的依據(jù)。
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