探討長距離埋地輸油管道完整性檢測與分析

閆立賀

摘要：長距離埋地輸油管道完整性檢測，能夠使管道在結構和功能上完整、風險狀態受控，管道的安全狀態可滿足當前運行要求。《安全生產法》與《特種設備安全法》對壓力管道的安全管理、檢測檢驗提出了更嚴格的要求。

關鍵詞：管道完整性管理;風險受控;社會監督機制;

質檢總局要求長輸管道開展年度檢查與全面檢驗，部分集輸管道屬于長輸管道，需要開展。一方面，強化和落實生產經營單位的主體責任。另一方面，建立生產經營單位負責、職工參與、政府監管、行業自律和社會監督的機制。

1. 關于管道完整性檢測的國家標準、行業標準技術要求

（1）主要標準

GB 32167 油氣輸送管道完整性管理規范

GB/T 19285 埋地鋼質管道腐蝕防護工程檢驗

GB/T 21447 鋼質管道外腐蝕控制規范

GB/T 21448 埋地鋼質管道陰極保護技術規范

SY 6186 石油天然氣管道安全規程

SY 6320 陸上油氣田油氣集輸安全規程

（2）主要技術要求

新建管道應當在投產后3年內進行首次全面檢驗，以后視管道運行安全狀況確定檢測周期。濕含硫天然氣管道超過8年、其它油氣管道超過15年需要縮短檢驗周期。陰極保護不同參數應每年、半年或每月進行測試。長輸管道高后果區識別每年一次，高后果區應進行風險評價，輸油管道高后果區完整性評價最長間隔時間不超過8年。

2. 管道完整性檢測技術概況

（1）內檢測評價法

選擇適用的內檢測器對管體缺陷進行直接檢測并進行結構完整性評價的方法。優點：可以確定管體缺陷的位置和程度，從而能夠精確進行結構完整性評價。缺點：某些管道不具備內檢測條件。常用的內檢測器類型：幾何內檢測器—幾何變形;漏磁內檢測器—金屬損失、部分裂紋;超聲內檢測器——壁厚、裂紋;慣性測繪—中心線測繪;

①幾何變形檢測器

檢測范圍：管線長度、彎頭半徑、內徑變化、凹陷、三通、直管、閥門、焊縫。

②漏磁檢測技術

通過磁極使管壁間形成沿軸向的磁力線。金屬損失等缺陷導致磁力線的變化，傳感器通過探測和測量漏磁量判斷缺陷位置和大小等情況。驅動部分是檢測器在管道中運行的動力來源，靠檢測器密封皮碗前后介質的壓差來驅動檢測器的運行。磁鐵部分主要作用是與被測管壁形成磁回路，當管壁沒有缺陷時，磁力線囿于管壁之內;當管壁存在缺陷時，磁力線會穿出管壁產生漏磁。電子包部分是用來收集和處理所采集的信號并進行存儲的單元。里程輪部分用來記錄檢測器在管道運行當中所行走的距離。探頭部分：由幾百個主探頭和內外缺陷分辨探頭組成，用來探測檢測器運行過程中管道存在的缺陷。

③超聲波檢測技術

通過液體耦合，傳感器直接向垂直于管道表面的方向發送超聲波信號，管壁內表面和外表面的超聲波反射信號被傳感器接收，計算它們的傳播時間差以及超聲波在管壁中的傳播速度確定壁厚、缺陷位置尺寸等。

④裂紋缺陷檢測技術

通過液體耦合介質（油，水等） ，傳感器以一定角度的入射角（一般為45°）發射超聲波信號，在管壁中產生剪切波，遇到內外表面裂紋，會反射回來并被探頭接收。通過測量回波的時間與強度，從而探測各種裂紋的尺寸與位置 。適用于液體輸送管道。對于氣體輸送管道，可以在一個液體段內運行這種設備，以提供必要的超聲波-管壁耦合。

（2）壓力試驗評價法

對管道（管段）直接進行壓力試驗，驗證其承壓能力的方法。優點：適用于無法開展內檢測的管道;可以直接驗證管道的承壓能力。缺點：不是對缺陷的直接檢測;對于在役管道，存在停輸、污水處理等問題;某些缺陷可能在打壓過程中惡化。（一般對新建、停用恢復管道）

（3）直接評價法

通常由預評價、間接檢測、直接檢查、后評價四個步驟組成的結構性評價方法，是一個持續改進、不斷趨準的過程。優點：適用于無法內檢測或壓力試驗的管道。缺點：依賴于間接檢測或預測模型，不是對缺陷的直接檢測;通常只適用于隨時間發展的缺陷。

3.管道完整性檢測缺陷評價與分析

缺陷評估的目的是評估缺陷對管道強度的影響，確定含缺陷管道承壓能力的變化;是否需要降低操作壓力;缺陷是否需要修復及修復方式。常見缺陷：①腐蝕缺;②制造缺陷;③凹陷;④金屬物;⑤偏心套管。

管道中的缺陷類型大致可分為：①體積型缺陷，如局部腐蝕、均勻腐蝕、溝槽狀腐蝕、局部打磨缺陷等;②平面型缺陷，如焊縫未熔合、未焊透、焊接裂紋、應力腐蝕裂紋等;③形狀缺陷，如凹陷針對不同的缺陷類型，需要采用不同的評估方法。為什么需要數據整合，絕對里程有差異。定位方式不一樣：ECDA檢測是依據測試樁進行現場定位，而內檢測是通過mark點和閥室等特征點進行定位。因此，必須對數據進行驗證和整合，才能開展分析。

數據整合步驟為現場踏勘內檢測mark點、陰極保護電位測試樁、里程樁等位置。使內檢測特征點地面標記的相對位置基點與ECDA地面檢測基點相同，將特征點、缺陷的絕對距離經過比例縮放，建立統一坐標。將高后果區、風險評價、防腐層檢測、腐蝕檢測、內檢測等數據整合到一起，從而進行后續綜合分析。 ???????根據ECDA檢測得到的里程數據與內檢測的里程數據進行對比，在兩個定標點之間的里程偏差較大的管段，綜合內檢測器在該段的運行速度，分析里程誤差大的原因，從而評價內檢測質量。

根據ECDA檢測得到的陰極保護、防腐層、雜散電流等檢測數據的分布情況，分析判斷內檢測中外部金屬損失缺陷的分布與其的對應關系，從而評價內檢測針對外部金屬損失缺陷的檢測質量及ECDA的有效性。

根據管道高程數據的變化情況，分析判斷內檢測中內部金屬損失缺陷的分布與其的對應關系，從而評價內檢測針對內部金屬損失缺陷的檢測質量。

4.結論

開展管道完整性檢測綜合運用了定量或定性風險評價，綜合應用管道本質安全檢測與評價、泄漏監測、應力監測等技術，有效管控管道高后果區、高風險段。強化和落實生產經營單位的主體責任，建立生產經營單位負責、職工參與、政府監管、行業自律和社會監督的機制。

參考文獻：

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