摘要::隨著管道運(yùn)行時(shí)間的不斷增長(zhǎng),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(jì)損失,而且污染環(huán)境,因此對(duì)管道泄漏的檢測(cè)尤為重要。管道檢漏方法分為直接檢漏法和間接檢漏法。對(duì)于不同的工作環(huán)境和對(duì)象,在應(yīng)用中要考慮各種方法的特點(diǎn),要選擇合適的檢漏方法,采用幾種方法組成可靠而經(jīng)濟(jì)的原油管道綜合檢漏系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:漏檢測(cè)技術(shù);管道;外檢測(cè)技術(shù);管道腐蝕
漏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
油氣管道檢測(cè)是國(guó)內(nèi)較新興的事業(yè),通過(guò)近年來(lái)的工作,筆者發(fā)現(xiàn)其具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1998年新疆石油管理局在對(duì)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(diǎn)認(rèn)為該管道已投運(yùn)17年之久,管道應(yīng)該報(bào)廢,沒(méi)有重新利用的價(jià)值;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,管道通過(guò)檢測(cè)評(píng)價(jià)和部分改造后可以輸氣。兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)論不休,決策者因沒(méi)有任何依據(jù),很難做出選擇,后來(lái)經(jīng)過(guò)專家論證決定首先對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行局部整改,通過(guò)檢測(cè)、評(píng)價(jià)得出管道腐蝕剩余強(qiáng)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(diǎn)。目前管道已安全運(yùn)行了2年左右,為該局節(jié)約資金約2.3億元,節(jié)約項(xiàng)目投資月90%。
近幾年,我國(guó)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(chǔ)罐腐蝕預(yù)防護(hù)方法標(biāo)準(zhǔn)”、SY/T 6151-1995“鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法”、SY6186-1996“石油天然氣管道安全規(guī)程”等,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委還下發(fā)了[2000]17號(hào)令《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》,中國(guó)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(yàn)規(guī)程》【59】。上述標(biāo)準(zhǔn)和法令對(duì)管道檢測(cè)內(nèi)容、周期都做出了要求,對(duì)加快檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展無(wú)疑產(chǎn)生了巨大推動(dòng)。
雖然國(guó)內(nèi)同行在管道外檢測(cè)技術(shù)方面已取得了飛速發(fā)展,但管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)研究和應(yīng)用仍有待加強(qiáng)。由于管道內(nèi)檢測(cè)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(zhǎng)得多,國(guó)內(nèi)早期的油氣管道,不具備管道內(nèi)智能檢測(cè)的條件,應(yīng)用前需對(duì)站場(chǎng)收、發(fā)裝置及部分管道、管件進(jìn)行改造。因此在標(biāo)準(zhǔn)中也未對(duì)此做出強(qiáng)制要求,致使該項(xiàng)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(guó)內(nèi)一些管道公司也引進(jìn)了內(nèi)檢測(cè)設(shè)備,但因?yàn)樾纬上盗谢?,?yīng)用效果也還不十分理想??上驳氖牵瑖?guó)內(nèi)部分管道公司已認(rèn)識(shí)到此方面的不足,并開始著手研究和發(fā)展管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)。目前中國(guó)石油新疆油田分公司與長(zhǎng)輸管道檢測(cè)評(píng)價(jià)中心聯(lián)合開發(fā)了ф377mm漏磁通智能檢測(cè)儀,現(xiàn)已生產(chǎn)出樣機(jī)并分別在烏魯木齊王架構(gòu)706泵站、中國(guó)石油西南油氣田分公司輸氣管理出臥--兩線等管道上進(jìn)行了應(yīng)用,雖然在解釋某些測(cè)試數(shù)據(jù)方面還不夠完善,但畢竟填補(bǔ)了管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的空白,為管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。筆者相信,通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新,國(guó)內(nèi)的油氣長(zhǎng)輸管道檢測(cè)技術(shù)將會(huì)逐步接近或達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。
用三維圖像直觀顯示管壁缺陷是當(dāng)今國(guó)際管道漏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。用超聲波技術(shù)實(shí)現(xiàn)直觀顯示管壁缺陷,比較容易實(shí)現(xiàn)。用漏磁技術(shù)實(shí)現(xiàn)直觀顯示管壁缺陷則比較困難,這是由漏磁檢測(cè)技術(shù)原理決定的。漏磁檢測(cè)器的發(fā)展方向主要在兩個(gè)方而:一是提高檢測(cè)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(dòng)化水平,使之能夠形象直觀地描繪出管道真實(shí)狀況。其中最重要的是需要在漏磁與缺陷的對(duì)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(cè)技術(shù)在定量和定性地測(cè)量管道腐蝕和金屬減薄量方面已經(jīng)很成熟,但是檢測(cè)管道的初期裂紋仍是一個(gè)研究重點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。已有檢測(cè)儀投入商業(yè)使用,能夠測(cè)出裂紋或像裂紋的3mm長(zhǎng)、1mm深的缺陷。北關(guān)公司在研發(fā)橫向場(chǎng)測(cè)量技術(shù)和彈性波在線裂紋檢測(cè)儀器。據(jù)知,法國(guó)一家管道TPAPIL公司正在試驗(yàn)一種橫向漏磁檢測(cè)儀用來(lái)檢測(cè)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(cè)技術(shù)手段也日趨成熟和科學(xué),管道內(nèi)檢測(cè)設(shè)備已由單純的漏磁腐蝕檢測(cè)器向高清晰度、CPS和CIS技術(shù)于一體的高智能檢測(cè)器發(fā)展。為進(jìn)一步降低操作成本,提高管道漏檢測(cè)效率和精度,應(yīng)開發(fā)一種能夠同時(shí)檢測(cè)出腐蝕、應(yīng)力腐蝕裂紋、裂紋和凹痕缺陷的多功能的檢測(cè)儀。
總結(jié)
針對(duì)我國(guó)管道建設(shè)情況及目前在役管道安全現(xiàn)狀,借簽國(guó)外作法,提出幾點(diǎn)建議。
(l)加大立法力度。我國(guó)的管道運(yùn)輸已經(jīng)成為第五大運(yùn)輸業(yè),目前只有《石油、天然氣管道保護(hù)條例》、《海底電纜管道保護(hù)規(guī)定》等條例,還應(yīng)借鑒國(guó)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(xiàng)重要的公共安全工程來(lái)抓,以進(jìn)一步加大對(duì)油氣管道的安全管理。
(2)加強(qiáng)管道安全方面的科研工作。對(duì)管道腐蝕失效機(jī)理進(jìn)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(shí)際和減少腐蝕損失。
(3)提高過(guò)程控制水平。我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管網(wǎng)的自動(dòng)化總體水平較低,而新建管線自動(dòng)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(guó)內(nèi)應(yīng)用。而對(duì)在役管線如何提高自動(dòng)化管理水平,需要深人研究。
(4)建立我國(guó)油氣管道事故數(shù)據(jù)庫(kù)。建議針對(duì)我國(guó)油氣管道事故特點(diǎn)進(jìn)行全面調(diào)研,建立全國(guó)性的或者是區(qū)域性的管道事故數(shù)據(jù)庫(kù),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(xiǎn)評(píng)估工作建立實(shí)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(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)估工作尤為重要,風(fēng)險(xiǎn)分析方法應(yīng)用于油氣管道的工作在我國(guó)剛起步,有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究、評(píng)判尺度、油氣泄漏后危險(xiǎn)評(píng)估,都需要結(jié)合我國(guó)實(shí)際開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù),為管道系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析、可靠性評(píng)價(jià)、抗震評(píng)價(jià)、腐蝕預(yù)測(cè)、剩余壽命預(yù)測(cè)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(zhǎng)輸管道自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提高在役管線安全控制水平,能及時(shí)根據(jù)管線壓力波動(dòng)等趨勢(shì),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(guó)長(zhǎng)輸管道若發(fā)生泄漏,主要還是通過(guò)人工巡檢方式查找泄漏位置,進(jìn)行維護(hù),工作效率低,準(zhǔn)確性差。國(guó)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(cè)水平和能力。我國(guó)已經(jīng)明確規(guī)定了油氣管道全面檢測(cè)和一般性檢測(cè)的周期。隨著我國(guó)油氣管道總長(zhǎng)度增加和管道服役年限的增長(zhǎng),管道檢測(cè)將越來(lái)越受人們重視,加快檢測(cè)手段和方法現(xiàn)代化的研究,提高檢測(cè)準(zhǔn)確性和精度勢(shì)在必行。國(guó)產(chǎn)“管道豬”已經(jīng)問(wèn)世,對(duì)提高我國(guó)管道檢測(cè)水平起到重要作用。
(8)建立長(zhǎng)輸管道防腐、檢測(cè)維護(hù)專業(yè)化隊(duì)伍。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),逐步建立專業(yè)化的管道防腐隊(duì)伍、檢測(cè)隊(duì)伍,以專業(yè)化的水平對(duì)管線進(jìn)行定期檢測(cè)維護(hù)。
參考文獻(xiàn).
[1]常景龍,李鐵.輸氣管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的選擇和優(yōu)化,油氣儲(chǔ)運(yùn),2009年,Vol.19(5),9-13.
[2]王鋪根,液體管道小泄漏檢測(cè)定位.信息與控制,1988,17(4):24-27.
[3]于達(dá),用壓力波監(jiān)測(cè)順序輸送管道泄漏的特點(diǎn),管道技術(shù)與設(shè)備,1995(l)31-33.
[4]劉恩斌,彭善碧,李長(zhǎng)俊,現(xiàn)代管道泄漏檢測(cè)技術(shù)探討閉.管道技術(shù)與設(shè)備
[5]唐秀家,流體管道泄漏檢測(cè)理論及原油集輸管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究,博士學(xué)位論文,天津大學(xué),1995,8