油气管道内检测技术现状及发展趋势

油气管道的安全运行事关国家和人民的生命财产安全.因其长期运输腐蚀性介质,易产生缺陷,从而引发管线事故,必须进行无损检测,及时发现并修复缺陷、消除隐患,将事故消灭于萌芽中,保障油气管道安全运行.阐述了油气管道内检测技术发展现状、应用情况,对比了各技术优缺点,分析了管道内检测技术发展的趋势.     

国内外管道泄漏检测技术研究进展

对国内外近 10年中管道泄漏检测技术的研究状况做了跟踪分析。泄漏检测分为直接检测技术和间接检测技术 2类 ,前者分为 8种 ,后者分为 9种。简要分析了各种检测技术的检测原理和优缺点 ;对各种检测方法进行了比较 ,得到各种检测方法的适用范围。由于工作环境、工作对象的不同 ,应选择合适的检漏方法。如在长距离管道检测中 ,应采用机载红外线检测法、压力点分析法、压力波法、质量平衡法等 ,而在油田管网或场内管网的短距离管道输送中 ,宜采用PPA法、压力波法、噪声检漏法和空气取样法等     

油气管道内检测技术研究前沿进展

管道是石油天然气等能源介质相对安全、可靠的运输方式,但由于制造及焊接缺陷、局部损伤、腐蚀等导致管道事故时有发生,为管道安全运行埋下了极大隐患。通过周期性的管道内检测服务获取多种管道本体缺陷信息,从而排除安全隐患的做法已被国内外管道业主所认可。为促进管道内检测技术的发展,介绍了管道清管、变形及智能检测的三个阶段,对不同功能的管道内检测设备进行分类,阐述了管道漏磁、涡流、超声和电磁超声等多种智能内检测设备的检测原理,梳理了国内外知名管道检测服务公司及相关科研单位的先进内检测设备和研究成果。针对目前管道缺陷检测存在的难点,指出内检测技术的发展方向,提出的建议可为我国管道内检测技术的发展及设备研制提供参考。     

油气管道缺陷无损检测与在线检测诊断技术

油气管道检测是预测事故隐患、为安全评价提供基础资料的重要手段,国外在实践中得到了较好的应用。叙述了油气管道及管网缺陷无损检测与在线检测诊断技术及设备。管道内检测主要采用在线检测技术,如漏磁、超声和综合性检测技术;而外检测主要采用卫星成像、实时监控、阴保杂散电流测绘、第三方干扰管道检测技术。管道无损和在线检测装备主要有高分辨率超声和磁性智能设备、超声裂纹探测设备、测径设备、金属损失检测设备。随着我国油气管道总长度增加和管道服役年限的增长,管道检测任务日益繁重,我国应加快检测手段和方法的现代化,提高检测准确性和精度,培养一支强大的检测队伍。     

工业管道内检测机器人及其变径技术的研究进展

为了能快速准确地检测出工业管网在长期服役过程中因腐蚀、磨损、拉裂等原因产生的安全隐患,设计了管道内检测机器人。介绍了近年来国内外管道内检测机器人的发展趋势、技术特点及工程实用性,并以变径技术为重点,针对弯管、变径管、“T”形管道等复杂管路环境,探讨了工业管道内检测中变径技术的难点和关键问题。最后提出,变径机器人除了要解决结构设计、变径方法、动力学分析等方面的问题外,还需要在越障能力、运动控制以及系统集成等方面开展研究,并最终实现产业化应用。     

基于磁记忆技术的油气管道缺陷检测研究

采用金属磁记忆方法对管道缺陷进行精确测定,是当前无损检测领域的研究热点和难点。文章介绍了磁记忆检测的优势和原理,分析了采用磁记忆仪检测油气管道缺陷的结果,并对磁记忆检测的影响因素进行了研究。检测试验结果表明,磁记忆检测仪能比较准确地定位管道缺陷;提离对金属磁记忆检测的影响比较明显,随着提离值的增加,磁场信号越来越弱;扫描速度对检测信号影响较小;不同的检测姿态对磁记忆检测信号特征值的影响效应存在较大差异,这对磁记忆检测信号特征量的提取极为不利,建议开发三维探头进行检测。     

油气管道腐蚀的检测与修复技术

文中阐述了油气管道腐蚀检测的意义和作用,重点论述了油气管道腐蚀的检测技术、油气管道腐蚀的修复技术。结果表明,只有通过科学的检测,才能得出油气管道腐蚀的规律,找出管道的腐蚀状况、运行参数和防护措施之间的关系,为油气管道的日常管理、安全、高效的运行提供数据依据;只有提高修复技术水平,才能减少安全事故的发生,将经济损失降到最低。     

长输油气管道检测技术研究现状

管道运输是目前大规模、长距离输送石油及天然气的主要方式,我国长输油气管道中服役时间超过20 a的接近60%,随着服役时间的增加,管道出现泄漏的风险也在逐渐增大。各管道建设单位和科研院所开始重视长输油气管道内检测技术的研究。基于此,介绍了管道内外检测技术的主要方法、基本原理和特点,对国内外最新的研究成果进行了总结,指出未来的检测技术应与人工智能和大数据等相结合。     

油气管道内检测技术的发展

我国的油气管道发展空间极其广阔,研究原油输送腐蚀检测器将对我国打破国外技术封锁,保障国家原油安全输送有重要的战略意义。在介绍了几种管道内检测技术优缺点的基础上,指出了我国管道内检测技术的技术现状。还介绍了国外和国内管道内检测装置的发展状况和水平,最后指出我国应充分发挥油气管网监控与数据采集系统的全局优势,优先发展超声导波检测技术,并指出了我国管道内检测技术的研究方向和发展趋势。     

油气储运管道防腐技术现状与研究进展探讨

管道储运是一种应用范围广、经济效益显著的油气运输方式,具有运距长、管径大、压力高等特点,因此管道的安全性要求很高。笔者对油气储运管道中溶解氧、硫化氢和二氧化碳的腐蚀机理进行了介绍,分析了常用管道内外腐蚀技术,展望了管道防腐技术的研究进展。     

国外天然气管道内涂层评价技术研究进展

对新建、已建管道的内涂层材料,服役运行后的内涂层的完整性、安全性、可靠性进行评估具有重要意义。文章总结了国外近年来开展的天然气管道增输联合工业项目JIP(Joint Industry Project)研究的最新部分成果,包括JIP目标、流体与涂层材料的交互作用、流量提高、直径355.6 mm管道内涂层表面结构调整等,并提出了相应的建议。     

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管道内壁受冲刷和腐蚀而减薄,常常发生泄漏事故,不仅造成经济上的巨大损失,而且造成人身伤害,污染环境,根据我国石油天然气管道安全规程的规定,管道应进行定期全面检测,检测周期为5年,文章介绍了天然气管道的内部漏磁检测原理和技术性能,指出管内漏磁检测是替代管道静压试验的一种有效方法,它对于管道安全运行评定具有十分重要的意义,使用天然气管道的内部漏磁检测方法,管道检测前的准备工作至关重要,应确保管内无阻塞,管内有效直径达到内径的95%以上,并应精心设计管道捕获器,以确保管内漏磁检测的顺利进行,最后,还介绍了国外管内漏磁检测的发展趋势。     

油气管道内防腐涂层性能研究

油气管道内防腐涂层的失效是一个长期过程,为了研究服役后管道内涂层的性能,截取了某干线服役管段,针对管道内涂层开展了附着力试验、剥离试验、磨损试验、盐雾试验、浸泡试验、气鼓泡试验、水压鼓泡试验和柔韧性试验等研究。结果表明,服役后的管道内涂层耐磨性及附着力较好,经盐雾试验和水浸泡试验后涂层出现轻微鼓泡现象。总的来说,该涂层在服役环境下具有较好的防腐性能,能够满足石油管道的使用要求。     

油气管道在役焊接技术进展

目前,在国内外油气管道的在役焊接领域基本上均采用手工电弧焊的焊接方法,采用的焊条主要为低氢型焊条,也有个别根焊采用气体保护焊,填充焊和盖面焊采用手工电弧焊的焊接方式,而在长输干线建设中应用广泛且具有较高涂敷效率的半自动焊和自动焊尚未引入管道在役焊接领域。国外一些研究机构也已注意到这方面问题,并着手开始研究,研制了适用于在役套管修复焊接的全自动焊机,但该类型设备目前还仅处于室内试验阶段,还未正式用于油气管道现场的在役焊接作业。     

天然气管道间接检测技术及应用

为了预防天然气管道发生腐蚀后引发泄漏等一系列安全事故,对管道开展周期性检测工作可以及时发现缺陷并采取修复、补强等措施。对比了目前常见的几种管道间接检测技术原理及其优缺点,并分别采用多频管中电流检测（PCM）、交流地电位梯度检测（ACVG）、直流地电位梯度法（DCVG）对一条Φ273 mm埋地钢制管道进行检测和开挖验证。结果表明,DCVG和ACVG检测法对管道外防腐层破损点定位的精确性和准确度最高,因此在对埋地钢制管道进行外腐蚀检测过程中,建议优先选用这两种方法对管道外防腐层进行破损点检测,同时尽可能缩小测试间距,减少大缺陷产生的电位梯度的影响,提高检测精度。     

石油天然气管道成膜型缓蚀剂研究进展

管道在石油和天然气的生产和运输中起着重要的作用。选用成膜型缓蚀剂是控制油气管道内部腐蚀最经济、最可靠的方法之一。介绍了不同类型腐蚀的机理、特点,通过管道设备材料的选择、pH值稳定剂和缓蚀剂控制管道内部腐蚀情况,分析了油气管线有机成膜型缓蚀剂(咪唑啉、脂肪胺、乙氧基化胺、季铵化合物、含硫化合物、基于多胺衍生物的聚合物缓蚀剂)的研究现状和发展方向。表1参49     

不等温输气管道泄漏监测技术

天然气在经由管道输送的过程中,由于一些自然因素和人为因素,不可避免地会造成管道泄漏。建立管道实时泄漏监测系统,可以最大限度地减少经济损失和环境污染。文章介绍了根据管道的瞬态数学模型,进行不等温输气管道泄漏监测的研究成果:泄漏监测数学模型、泄漏监测原理、管道泄漏定位方法等。试验表明,该项技术是一种可行度很高的输气管道泄漏检测方法。     

油气管道内退磁检测机器人结构设计

服役中的油气管道由于各种因素的影响会产生一定的剩磁。为了快速而高效地消除管道剩磁,根据永磁铁动态退磁理论,设计了油气管道内退磁检测机器人。该机器人在管道内自主移动过程中可以对管道进行退磁,并对退磁效果进行检测和记录。利用X80钢管道样品进行试验,并根据试验结果使用响应面法对机器人的退磁效果进行了优化分析。研究结果表明:管道机器人可以通过携带磁体环的方式对管道进行在线退磁;磁体环的退磁效果与磁铁的磁场强度和磁体环相对铁磁材料的运动速度有关,且磁场强度的影响大于运动速度的影响;对于X80钢管道,磁体环单次退磁率可以稳定在30%,当磁场强度为23.7 m T、磁体环运动速度为0.361 m/s时,退磁率可以达到34.5%。研究结果可以为X80钢管道的退磁装置结构设计提供参考和理论依据。     

输油管道泄漏定位技术的研究与应用

输油管道泄漏报警及定位系统主要用于监测长输管道上某管段的泄漏情况,并能立即报警及对泄漏点进行准确定位。基于上述目标,研制了一种用于监测输油管道泄漏的自动报警及定位系统。介绍了该系统的技术原理、结构组成、技术性能及应用效果。实际应用表明,该系统具有各种界面简洁直观、功能完善、操作灵活方便及稳定可靠等特点,提高了输油管道安全生产管理水平和运行效率,最大限度地降低了油品泄漏及其导致的环境污染,降低了生产成本,收到了显著的经济效益和社会效益。     

基于多数据融合和小波分解的油气管道缺陷检测方法研究

针对油气管道检测过程中泄漏区域及缺陷区域难以准确定位的问题,提出了一种基于多数据融合的油气管道缺陷自动检测方法。首先利用无人机和红外热成像技术实现油田管道红外图像的分段采集,并通过移动终端实时上传到处理系统;采用改进的加权中值滤波算法对红外图像做去噪处理,并根据综合特征来自动识别管道区域以提升检测效率;然后采用Sobel算子和Canny算子对管道区域进行图像处理,并加权平均;最后,采用Haar小波做分解得到高频分量,高频分量和红外图像中温度异常区域重合的部位即为油气管道缺陷区域。实验结果表明:该方法可准确地定位油气管道的缺陷区域,其准确率最高可达97.8%,检测效率也有所提升。