海底管道檢測技術(shù)發(fā)展方向研究

陳更（中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境工程技術(shù)分公司，上海200335）

0 引言

近年來，油氣田開采行業(yè)的飛速發(fā)展，已經(jīng)成為綜合經(jīng)濟體系中的重要組成部分，總開采量的不斷增加，能夠有效滿足社會各領(lǐng)域的應(yīng)用需求。然而，伴隨而來的卻是油氣田開采過程中的能源泄露問題，如果未能及時作出處理，將會嚴重影響到企業(yè)的利潤，并且構(gòu)成安全隱患，這便體現(xiàn)出管道檢測技術(shù)的重要性。只有針對管道檢測工藝不斷進行革新與優(yōu)化，才能為油氣田生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供穩(wěn)定保障。本文針對目前的海底管道檢測技術(shù)進行研究，對促進管道的安全運行具有重要意義。

1 海底管道檢測技術(shù)分類

通常情況下，在針對海底管道進行檢測時，需要跟別檢測管道的內(nèi)部與外部，并且在檢測管道外部時需要沿著管線進行檢測，因此在實際檢測過程中需要涉及到多種檢測設(shè)備。此外，這種單位分類方法也是根據(jù)檢測設(shè)備的所處位置來決定的，從而產(chǎn)生海底管道檢測技術(shù)分類。

首先在進行海底管道內(nèi)部檢測時，需要根據(jù)海底管道信息獲取程度來選擇具體的檢測技術(shù)，也就是需要先對管道內(nèi)部的整體情況進行了解，并且針對容易出現(xiàn)隱患故障的區(qū)域進行重點檢測。其次在進行管道外部檢測時，需要從海底管道的環(huán)境、位置以及深埋程度等方面入手，根據(jù)綜合情況來評定管道可能會存在的問題，這樣在檢測過程中可以劃定重點區(qū)域，不僅能夠提升海底管道檢測技術(shù)的應(yīng)用效率，也能夠為工程項目的施工與規(guī)劃提供參考依據(jù)。

2 海底管道檢測具體技術(shù)分析

2.1 內(nèi)檢測技術(shù)

海底管道的內(nèi)檢測技術(shù)主要包括智能檢測與清管環(huán)節(jié)，在檢測過程中需要涉及到多種智能檢測儀器與清管設(shè)備。首先是清管作業(yè)，根據(jù)管道清理順序?qū)?nèi)壁進行作業(yè)，具體為使用帶刷子的清管球、泡沫清管球以及鋼制清管球?qū)艿纼?nèi)壁的污垢進行處理，保證檢測探頭能夠與管壁緊密接觸，這樣才能準確分析出管道內(nèi)部中出現(xiàn)的各類問題，以此來保證偵測數(shù)據(jù)的準確程度。

其次是針對海底管道內(nèi)部進行智能檢測，由于我國當前的海底管道檢測技術(shù)尚在發(fā)展中，因此在應(yīng)用市場中存在被德國與美國等公司高度壟斷的現(xiàn)象。常用的智能檢測儀器包括漏磁檢測器、幾何變形監(jiān)測器以及超聲波監(jiān)測器，其中幾何變形監(jiān)測器主要是針對管道內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)進行檢測，如果管道內(nèi)部出現(xiàn)皺褶與變形等問題，能夠根據(jù)智能檢測結(jié)果進行對比分析，這樣可以對海底管道內(nèi)部的損壞區(qū)域與程度進行判定。漏磁檢測器采用磁鐵將磁通引入管壁或進行焊接，通過將傳感器安裝到兩磁極中間區(qū)域，能夠準確檢出管道內(nèi)部的腐蝕情況。而超聲波檢測技術(shù)指的是從管子內(nèi)部與外表面之間進行檢測，根據(jù)反射波的時間差來測定管道內(nèi)壁的損壞與腐蝕情況，然而該類檢測技術(shù)需要液體環(huán)境，因此在實際檢測中會受到一定的限制。

海底管道檢測技術(shù)在與陸上管道檢測進行比較時，其呈現(xiàn)出難度與要求更高的特點，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）檢測風險較高，由于海底管道通常都會涉及到油氣田開采以及海底運輸，如果管道應(yīng)用質(zhì)量出現(xiàn)問題，將會直接影響到企業(yè)的利潤效益，并且埋下一定的安全隱患。此外，海底油氣管道的轉(zhuǎn)彎半徑很小，幾乎接近于直角狀態(tài)，這對于檢測儀器與探頭也會提出更好的要求。如果檢測儀器通過能力不強的話，將會產(chǎn)生卡頓的狀態(tài)，這樣修復(fù)工程的代價極高。

（2）檢測難度較大，由于海底管道口徑大且壁厚，在針對其進行磁化處理與探測時對儀器的功率有著較高的要求。同時檢測儀器還要的通過能力與體積還要雙重達標，這樣才能對海底管道內(nèi)側(cè)進行準確分析，當海底管道輸送油氣時多處于高溫高壓狀態(tài)，整體流速不穩(wěn)定且流量變化大，也會影響到最終檢測的精準程度。

2.2 外檢測技術(shù)

海底管道的外檢測技術(shù)主要目的便是掌握管道外部形狀，同時還要分析管道在海床上的狀態(tài)，主要的檢測內(nèi)容包括海底管道的水深、地貌、深埋程度、走向以及管道外部的沖刷情況等。在檢測過程中應(yīng)用的技術(shù)主要有潛水檢測方式與工程物探方式。其中工程物探方式指的是采用淺剖面儀、多波束水深測量系統(tǒng)，以此來使用磁力探測的方式對海底管道進行綜合檢測。而潛水檢測指的是通過ROV 技術(shù)或潛水員進行水下檢測作業(yè)，主要方法包括水下目視、磁粉探傷、超聲波縱波探傷、渦流探傷以及漏磁探傷等方式。

例如國外某公司的Discovery海底管道檢測裝置，就是采用放射技術(shù)對海底管道外側(cè)環(huán)境進行檢測，該檢測方式能夠適用于不同直徑的管道與不同的作業(yè)水深，并且在多數(shù)項目中取得良好的應(yīng)用成果。

Discovery 海底管道檢測裝置的檢測原理為，采用CT 儀器對海底管道外部進行掃描，利用精確準直的X射線與靈敏度較高的探測器環(huán)繞海底管道進行旋轉(zhuǎn)掃描，從而實現(xiàn)360°無死角快速掃描，并且將掃描結(jié)果準確成像，方便檢測人員快速判定海底管道外側(cè)的傷痕情況。該檢測裝置在應(yīng)用過程中具備以下特點：（1）該技術(shù)能夠在根本上解決管道檢測過程中的通過問題，不僅能夠保證海底管道的正常使用，還能夠根據(jù)海底管道的運行情況進行分析，從而準確找出潛在隱患區(qū)域。（2）對傳統(tǒng)技術(shù)無法進行清管作業(yè)的區(qū)域，該檢測裝置仍然可以準確獲取到管道外部數(shù)據(jù)信息。能夠同時保證檢測精準度與效率。

3 海底管道檢測技術(shù)發(fā)展方向

當前的海底管道檢測技術(shù)，能夠不斷與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合，例如海底管道快速外檢測技術(shù)，通過應(yīng)用ROV技術(shù)能夠快速對海底管道外側(cè)進行全面的檢測，而且檢測結(jié)果在分辨率與精細化程度等方面都具備良好效果，因此該項技術(shù)已經(jīng)成為海底管道檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。然而，由于ROV技術(shù)在應(yīng)用過程中會產(chǎn)生高額的成本損耗，如果降低技術(shù)應(yīng)用成本的話將會直接影響到操作效率與檢測精度，所以該技術(shù)主要適用于高風險管段的檢測。也就是在保證高分辨率的基礎(chǔ)上，合理提升海底管道的檢測效率，以此來保證檢測時間與結(jié)果的準確程度。這樣能夠看出，想要在今后的海底管道檢測中大規(guī)模應(yīng)用此項技術(shù)，需要對技術(shù)應(yīng)用成本問題進行攻克。

與此同時，海底管道內(nèi)檢測類型智能識別系統(tǒng)的應(yīng)用，也能夠在作業(yè)過程中快速且全面進行檢測，而且通過將智能識別系統(tǒng)的結(jié)果與海底管道狀態(tài)數(shù)據(jù)進行對比分析，能夠準確判定出故障區(qū)域，這對于檢測效率與準確性來說都具有很大的提升。例如采用高精度量化檢測技術(shù)對管道內(nèi)部的金屬損傷情況進行分析，進而根據(jù)裂紋與涂層剝離情況來預(yù)先判定管道內(nèi)部可能出現(xiàn)問題的區(qū)域，然而此項技術(shù)在應(yīng)用時，檢測精度以及與管道狀態(tài)數(shù)據(jù)庫之間的對比分析等方面還存在很大的提升空間，這也是海底管道檢測技術(shù)在今后的重點研究問題。

4 結(jié)語

綜上所述，在油氣田開采行業(yè)的帶動下，海底管道檢測技術(shù)不斷得以優(yōu)化革新。并且在內(nèi)檢測與外檢測等方面都作出了相應(yīng)的技術(shù)延伸，從而為海底管道的安全使用進一步提供了保障。本文針對海底管道檢測技術(shù)及發(fā)展方向問題進行研究，首先闡述了海底管道的檢測分類，其次對管道檢測技術(shù)進行分析，最后提出相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展方向，一方面要針對現(xiàn)行海底管道檢測技術(shù)進行調(diào)整優(yōu)化，另一方面還要根據(jù)海底管道的應(yīng)用需求進行工藝革新，這樣才能不斷突破管道檢測工藝中的技術(shù)難點，對海底管道的安全使用作出保證。