压电超声腐蚀内检测技术在中缅原油管道工程（国内段）的应用研究

中缅原油管道（国内段）所处地理环境复杂,地质灾害频发,管线起伏落差大,沿线多个阀室安装有旋启止回阀。针对旋启止回阀结构对通过的内检测器造成损伤的问题,优化改进设计了一种基于压电超声技术并具备自保护功能的管道腐蚀内检测器。采用计算机辅助分析方法,模拟仿真得到内检测器通过旋启止回阀过程中,各保护功能模块均能起到良好的保护作用。压电超声腐蚀内检测器在中缅原油管道（国内段）工业现场得到多次成功应用,应用和开挖结果表明,压电超声腐蚀内检测技术及装备完全适用于中缅原油管道（国内段）的工况特点,检测数据准确可靠,对确保中缅原油管道的安全平稳运行提供了新的技术支持和保障。     

长庆油田小口径管道内检测机器人研究与应用

综合涡流和超声波检测技术,针对长庆油田CO2驱小口径管道,成功研制了小口径管道电磁涡流内腐蚀检测机器人和超声波内腐蚀检测机器人,并在长2.97 km、管径为Φ114 mm、壁厚为4.5 mm的管线上进行了试验。研制过程包括检测系统探头、腐蚀情况检测系统、壁厚检测系统、采集处理系统、动力控制系统、储存分析系统、里程记录单元以及上位机成像系统、整体检测系统的设计和开发。电磁涡流内腐蚀检测机器人可用于Φ89 mm、Φ114 mm、Φ133 mm管径的腐蚀检测,能够通过4D弯头,能将管道腐蚀、壁厚减薄甚至盗油孔等隐患进行检测、定位。超声波内腐蚀检测机器人,能够对输油管道进行全程检测和数据记录,确定缺陷在管道上的位置,形成相应波形曲线。     

三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器的研制

三轴漏磁腐蚀检测比单轴有明显的技术优势,但国外检测公司在国内实行技术封锁,仅提供管道三轴腐蚀检测服务,且价格昂贵。为此,研制了711 mm(28 in)三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器。该检测器的三轴探头能灵敏地识别出横向沟槽和焊缝,帮助数据分析人员分析和量化缺陷,为业主提供详细、精确的检测报告。现场试验结果表明,检测到的缺陷点与实际开挖结果与数据分析报告给出结果相符,说明三轴漏磁腐蚀检测器检测结果精确。     

管道内检测技术及标准体系发展现状

中国油气管道行业实现跨越式发展,管道本体缺陷和腐蚀问题应得到重视。油气管道已全面强制实施完整性管理程序,管道内检测技术可以确定管道的腐蚀和裂纹缺陷,保障管道的长效运行。系统阐述了国内外管道广泛应用的内检测技术的适用范围、优缺点、技术现状以及应用情况,包括变形内检测、漏磁内检测、超声波检测和电磁超声检测等,并指出检测缺陷类型、缺陷阈值、尺寸量化精度,以及定位精度等企业关心的核心问题,并应通过管道现场开挖和牵引试验验证内检测器指标。最后,针对管道内检测技术,包括裂纹缺陷和应力腐蚀开裂(SCC)的内检测技术、涡流内检测和阴极保护电流内检测技术等的未来发展趋势进行了展望。     

管道内检测技术在输气管道中的研究与应用

管道内检测技术可完整地检验管道内、外腐蚀及焊缝缺陷,详细介绍了该技术的分类、适用范围和优缺点。选择了变形检测器和漏磁腐蚀检测器应用于榆济输气管道中,通过对检测器性能指标的分析、内检测作业的流程介绍以及检测结果的评估,阐述了管道内检测技术在输气管道的运行管理中的重要作用,可全面了解管道现状,及时排除安全隐患,保证管道的安全平稳运行。     

Ф1016 mm管道超高清漏磁复合检测器研制

针对国内X80高钢级管道环焊缝缺陷和极细小针孔腐蚀类缺陷检测的迫切需求,开展了在役管道非开挖缺陷复合检测技术研究,提出了基于超高清漏磁腐蚀检测的复合检测器的总体设计方案和技术指标。研制了适用于Ф1 016 mm管道,集超高清漏磁腐蚀+几何测径+管道中心线测绘和弯曲应变检测+应力异常检测于一体的复合检测器。对检测器在油气管道输送安全国家工程实验室进行牵引测试并对检测数据分析量化。测试结果表明：检测器利用搭载的速度控制单元,可在管输介质压力为3.95～8.85 MPa,最大介质流速为8～9 m/s的工况下,完成在役管道的复合检测。检测器能够准确识别和量化管道上的极细小针孔类、周向凹槽、周向和轴向凹沟、一般和坑状等金属损失缺陷、含金属损失的管道变形等复合缺陷。对管道上的应力异常区,管体周向和环焊缝上的类裂纹缺陷可有效识别。研究结果对确保高钢级、大口径油气管道的安全运行具有重大的现实参考意义。     

管道漏磁腐蚀检测器

针对庆哈输油管线存在的腐蚀老化情况,应用φ377管道漏磁腐蚀检测器解决在役管道内外壁的腐蚀监测问题.φ377管道漏磁腐蚀检测器应用漏磁检测技术,可对管道进行无损探伤,并能收集到管道360°范围内的内、外腐蚀产生的体积型缺陷,解决在役管道内、外壁的腐蚀监测问题,可有效防止管道因腐蚀破坏造成的穿孔泄漏等事故.经过牵拉试验可看出,该检测器的数据分析软件能够比较准确地确定腐蚀点位置并区分内外腐蚀点;检测软件能够比较准确地计算出腐蚀点的长、宽,进而计算出腐蚀点深度.     

海底管道典型缺陷磁记忆检测试验研究

针对海底管道在生产运行中受到腐蚀性介质及外力作用,易产生缺陷导致失效的问题,以磁记忆检测技术为基础,研制开发了海底管道内检测器,基于海底管道损伤典型缺陷形式设计并搭建了管道损伤检测试验台,对研制的海底管道内检测器进行了管道损伤检测试验研究。试验结果表明,研制的海底管道内检测器能够有效检出管道已有缺陷;对不同缺陷类型、尺寸磁记忆检测信号的特征参数进行对比分析,证实了磁记忆检测技术在缺陷量化中的应用潜力。研究成果为磁记忆检测技术应用于海底管道缺陷损伤检测提供了技术支撑。     

高清晰度油气管道腐蚀检测器数据分析系统设计

及早对油气管道管壁缺陷进行识别、定位和量化统计是指导管道维修工作、维护管道完整性的重要手段。目前，针对管道腐蚀和金属损失缺陷比较成熟的在役检测方法是使用行进于管道内部的漏磁检测器来进行检测。安装霍尔元件探头的管道漏磁检测器本身是缺陷漏磁信号的采集装置，采集到的数据最终要送到计算机上进行分析和处理。介绍了用于直径1016 mm的国内第一台高清晰度油气管道腐蚀检测器数据分析和处理的软件系统的设计。该软件能够自动完成检测数据的分析和处理工作，从而最大限度地节约数据分析人员的时间并提高了数据分析的准确性和可靠性，满足管道检测自动化的整体需求。     

非接触式智能管道通径检测器的设计分析

原油、天然气长输管道建设完工后,必须要进行管径通径检测,其目的在于发现施工过程可能产生的管道异常变形。我们以检测管径原始尺寸完整性为目标,进行管道变形缺陷数字化建模、非接触通径检测器运行过程控制、制造工艺、系统优化等方面的研究,基于激光传感器等技术的结合,研发了新型非接触式智能管道通径检测器,弥补传统的接触式(机械式)通径检测器运行状态不稳定造成的数据信号失真、探头易磨损、维护费用高等不足之处,提高了管道内壁变形缺陷识别、数据采集以及变形量大小、变形点位置分析处理的准确性,据此进行开挖作业,对管道及时进行修整,消除事故隐患,为油气长输管道的安全生产运行提供保障。本文重点介绍了该非接触式智能管道通径检测器的工作原理、结构特点的设计分析。     

管内自动爬行X射线焊缝探伤机

一种适用于中小口径钢管道焊缝检测的自动爬行Ｘ射线探伤机已研制成功,并于１９９９年１月通过了建设部组织的技术鉴定。这种探伤机克服了目前Ｘ射线内照法探伤设备的不足,具有定位精度较高、供电方式灵活等特点,是目前国内适用管径最小的（ Ｄ １５９ｍｍ）管道内照法Ｘ射线探伤机,在现场应用已取得十分可观的效益。     

基于连续油管的超声波管道检测装置设计

随着管道在油气能源输送中起到的作用越来越大,其检测问题也日益突出.管道所处环境比较特殊和复杂,所以对管道检测装置的结构设计有较高要求.对国内外超声波管道检测器发展进行了综述,将连续油管技术与管道检测技术相结合,提出了一种基于连续油管的管道超声波检测装置设计方案,对传感器和探头环等关键部件进行了计算选型和设计.对管道超声波检测器的发展具有指导意义.     

超声波壁厚在线监测系统在高酸气田的应用

油气集输管道长期服役于复杂、恶劣的环境,腐蚀导致的壁厚减薄现象日趋严重,已威胁到油气场站的生产安全。普光气田是国内最大的海相整装气田,H2S体积分数平均达到15%,CO2体积分数平均达到9%,具有“三高一深”的特点,集气站集输管道采用湿气混输工艺,输送介质对集输管道具有较强的腐蚀性。为确保集输管道安全运行,在管道重点部位安装超声波壁厚在线监测系统。该系统采用回波-回波测量方式进行壁厚检测,传感器通过超声波探头定期采集管道壁厚数据,并通过无线通信模块将数据传输至云端显示,实现管道壁厚的实时在线监测。现场应用表明,该系统监测数据准确率达到99%以上,故障率低,为管道的防腐提供了重要的基础数据。     

超声导波检测系统在油田管道检测中的应用

超声导波检测技术以其检测距离长、可对被检管线实施100%的全面检测等区别于其它常规无损检测技术的显著优势,将为目前油田乃至全国大量存在安全隐患或出现事故可能导致严重后果的埋地占压、穿跨越管线的检测评价提供技术支持。利用中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司某架空φ273 mm混输管线,对Wavemaker G3超声导波检测系统进行了试验应用。结果表明:管道局部腐蚀及壁厚减薄情况与检测结果完全吻合,在管线总体质量较差,对导波传播的影响较大的情况下,Wave Marker G3对被试验管线确保检出精度的单项检测距离达40m以上。     

安塞油田输油管道腐蚀检测技术研究与应用

安塞油田输油管道大部分位于环境敏感区,管道腐蚀检测技术对于安塞油田输油管道的安全管理具有重要意义。在对国内外管道腐蚀检测技术调研的基础上,优选出一套适合安塞油田输油管道的腐蚀检测及评价技术,并应用该技术对不同区块、不同介质、不同年限的14km输油管道开展了腐蚀检测,在此基础上展开了剩余强度、剩余寿命评价,取得了一定的结论和认识。     

漏磁检测技术在长输管道维护中的应用

介绍了油气长输管道的发展状况及在维护管理中存在的主要问题,智能管道检测技术在美国和英国等发达国家的发展状况和国内在智能管道检测方面的研究进展。叙述了管道漏磁检测技术的基本原理,以研20mm智能管道检测器为例说明了智能管道检测器（漏磁检测器）的基本结构及主要功能、机械性能指标、检测性能指标;介绍了漏磁检测器研发中磁路优化设计、检测系统和数据处理硬件、无损压缩算法、缺陷重构技术、漏磁信号成像、信号特征库和几何成像等关键技术。以研20mm管道为例介绍了管道漏磁检测技术的实施过程、检测数据分析、现场开挖验证及管道腐蚀状况评价等内容。     

油田集输管网腐蚀分析及治理措施优化

为有效遏制老油田油水井集输管网腐蚀穿孔泄漏加剧、布局不合理等问题,从运行周期、防腐技术、环境条件、城市规划、更新维护等方面对当前管网生产运行现状进行了适应性评价,深化了CO₂腐蚀、冲刷腐蚀、垢下腐蚀、氧腐蚀等微观腐蚀机理研究。从管线材质、防腐工艺、新型内衬配套等方面加强了源头设计优化,明确了干线优选环氧粉末或无溶剂陶瓷颗粒内防腐技术、单井管线采取单根由壬连接内衬管工艺技术、常规管线采用3PE外防腐、稠油热采管线采用黄夹克外防腐保温的技术原则,并运用超声波及射线探伤技术确保施工质量,取得了良好的现场应用效果。同时采取管廊带设计理念合理优化管网布局,密切配合地方经济及社会发展规划,提高了管网安全环保风险管控能力和运行效率。     

基于自适应模糊神经网络的管道剩余强度评价

油气长输管道的腐蚀剩余强度评价一直是管道完整性管理的重要内容,国外对腐蚀管道的剩余强度评价取得了很大的成就。也建立了比较成熟的油气管道腐蚀评价规范。但由于油气管道腐蚀的机理复杂,腐蚀的分类很难详细界定,各种腐蚀评价标准对不同使用年限、不同等级钢材管道有其各自适应性,利用神经网络的“黑箱”原理、在不能详细了解管道腐蚀原理、不能对腐蚀进行分类的情况下,根据收集的爆破实验数据对神经网络进行模拟,通过学习好的神经网络对管道腐蚀剩余强度进行评价,与RsTRENG软件的计算结果进行了比较,取得了较好的效果。