長輸油氣管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

闕永彬（中國石油西部管道分公司，新疆 烏魯木齊 830013）

長輸油氣管道以其高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式，在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中起著十分重要的作用。我國的長輸油氣管道主要采用埋地敷設(shè)的方式。在埋地的環(huán)境下，管道會在周圍環(huán)境的作用下誘發(fā)諸如腐蝕、裂紋等缺陷，從而降低了管道的承壓能力，易造成管道的失效。管道一旦發(fā)生破裂失效，會造成嚴(yán)重的社會影響、人員傷亡和財產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何及時發(fā)現(xiàn)、修復(fù)治理管道存在的缺陷，從而最大限度地減少油氣管道事故的發(fā)生成為管道企業(yè)亟待解決的重要問題之一。管道內(nèi)檢測[1]是國內(nèi)外管道企業(yè)通用的一種行之有效的對管道缺陷進(jìn)行檢測的手段?；趦?nèi)檢測數(shù)據(jù)，可以對缺陷管道進(jìn)行適用性評價，從而可以了解管道的現(xiàn)狀，預(yù)測管道的未來，進(jìn)而提出提高管道系統(tǒng)可靠性的途徑和維護(hù)措施[2、3]。內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量決定了適用性評價的結(jié)果。因此，如何提高內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而使適用性評價結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠，是管道內(nèi)檢測所亟待解決的重要問題之一。

1 國內(nèi)實(shí)施管道內(nèi)檢測現(xiàn)狀

管道內(nèi)檢測作為管道完整性管理的關(guān)鍵技術(shù)之一[2]，它能夠在管道正常運(yùn)行狀態(tài)下對其實(shí)施檢測，并完成對管道缺陷的識別、定位及量化，從而為管道事故的預(yù)防和管道合理的維護(hù)維修提供科學(xué)的依據(jù)。

近年來，管道內(nèi)檢測技術(shù)在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展及應(yīng)用。目前，國內(nèi)在管道內(nèi)檢測的實(shí)施上主要遵循數(shù)據(jù)采集、缺陷評價、維修維護(hù)的循環(huán)步驟[4]，但偏重于內(nèi)檢測的現(xiàn)場實(shí)施、根據(jù)內(nèi)檢測結(jié)果的適用性評價及根據(jù)評價結(jié)果進(jìn)行的維修維護(hù)，對其中至關(guān)重要的內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量并沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和有效的監(jiān)控。

2 影響內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及因素

管道內(nèi)檢測是一個涉及多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程。一次完整的內(nèi)檢測涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括拖拉試驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)施、數(shù)據(jù)分析、開挖驗(yàn)證、數(shù)據(jù)校核及后期開挖[5]。

2.1 拖拉試驗(yàn)

拖拉試驗(yàn)是內(nèi)檢測前對檢測器各項性能指標(biāo)進(jìn)行的測試。它通過模擬不同狀態(tài)的缺陷在不同管道工況條件下的信號特征，建立缺陷的三維尺寸量化模型。若是檢測前不確認(rèn)檢測器性能指標(biāo)是否符合要求，就可能造成無意義的現(xiàn)場檢測或造成檢測數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確；若是事前不先了解缺陷的信號特征，就無法對后期的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀，無法對管道基礎(chǔ)特征及缺陷類型進(jìn)行識別；若是事前沒有缺陷的尺寸量化模型，就無法對后期的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化處理。因此，該環(huán)節(jié)對后期檢測數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性影響重大，最終影響到整個檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。其中，試驗(yàn)管的選擇、標(biāo)準(zhǔn)傷的制作、拖拉速度的控制及相關(guān)過程的真實(shí)記錄都是影響內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

2.2 現(xiàn)場實(shí)施

內(nèi)檢測現(xiàn)場實(shí)施是內(nèi)檢測的核心環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)主要包括檢測前的系統(tǒng)調(diào)試、發(fā)送檢測器、運(yùn)行檢測器、地面跟蹤定位、收取檢測器及檢測數(shù)據(jù)下載等過程。該環(huán)節(jié)中，檢測前對檢測器各主附探頭、里程、碼盤信號的調(diào)試，調(diào)速閥的調(diào)試設(shè)定，以及檢測器整體性能的測試正確與否直接影響到內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；檢測器在管道內(nèi)運(yùn)行期間，管線工藝參數(shù)的控制直接影響到內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的完整性及準(zhǔn)確性，地面跟蹤定位直接影響到后期對缺陷的定位開挖。

2.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析是實(shí)施內(nèi)檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要是通過數(shù)據(jù)分析軟件憑借拖拉試驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析人員經(jīng)驗(yàn)及管道建設(shè)與運(yùn)營信息等完成對管道基礎(chǔ)特征及缺陷的識別、量化及定位。由于管道缺陷千變?nèi)f化，目前在理論及軟件模擬上均還無法建立能夠涵蓋所有缺陷特征的數(shù)學(xué)模型，因此目前所有的數(shù)據(jù)分析軟件都還不能實(shí)現(xiàn)缺陷的全自動化分析功能，必須結(jié)合人工分析及審核。因此，數(shù)據(jù)分析人員的技術(shù)水平、工作態(tài)度及分析經(jīng)驗(yàn)直接影響到內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.4 開挖驗(yàn)證

開挖驗(yàn)證是對內(nèi)檢測結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證的過程，其主要是根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果并按照業(yè)主要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，選取適當(dāng)?shù)拈_挖點(diǎn)對其現(xiàn)場開挖，對開挖后的缺陷進(jìn)行其他無損檢測方法檢測，并進(jìn)行缺陷的尺寸測量。開挖驗(yàn)證結(jié)果往往可以對內(nèi)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，目前，廣大管道運(yùn)營商和內(nèi)檢測服務(wù)商也往往根據(jù)開挖驗(yàn)證結(jié)果來對檢測器的真實(shí)性能進(jìn)行評定。由于每種檢測方法都有其局限性，不同的檢測方法對缺陷的識別、量化也不盡相同。因此，該環(huán)節(jié)中開挖驗(yàn)證點(diǎn)的選取、開挖后對缺陷檢測方法的選擇、現(xiàn)場檢測和測量設(shè)備的選取以及對檢測過程的真實(shí)記錄對內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性影響重大。

2.5 數(shù)據(jù)校核

數(shù)據(jù)校核是根據(jù)開挖驗(yàn)證結(jié)果對內(nèi)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)核對的過程。該過程中，數(shù)據(jù)校核人員的工作態(tài)度及經(jīng)驗(yàn)直接影響到內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.6 后期開挖

后期開挖是指內(nèi)檢測項目實(shí)施完畢后，管道運(yùn)營方根據(jù)完整性評價結(jié)果對內(nèi)檢測檢出的具有潛在危險的缺陷管道進(jìn)行維修維護(hù)的開挖。由于拖拉試驗(yàn)無法完全真實(shí)地模擬現(xiàn)場檢測條件，所制作的標(biāo)準(zhǔn)傷也無法真實(shí)的代替現(xiàn)場缺陷，并且每段管線所檢測出的缺陷數(shù)量龐大，但是實(shí)際開挖驗(yàn)證的缺陷數(shù)量又極其有限，因此每次檢測后進(jìn)行的開挖驗(yàn)證結(jié)果并不能真實(shí)的反映內(nèi)檢測器的性能指標(biāo)，其指標(biāo)還需結(jié)合后期大量開挖時的缺陷數(shù)據(jù)來進(jìn)行評定及修正。因此，該環(huán)節(jié)中在缺陷開挖后對缺陷檢測方法的選擇、現(xiàn)場檢測和測量設(shè)備的選取以及對檢測過程的真實(shí)記錄也同樣對內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性影響重大。

3 提高內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制措施

3.1 加強(qiáng)高素質(zhì)的專業(yè)人才隊伍培養(yǎng)

管道內(nèi)檢測是一項復(fù)雜的工程，在內(nèi)檢測數(shù)據(jù)采集、處理及分析的各個環(huán)節(jié)中許多人為因素都可能造成內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的下降，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不可用。經(jīng)驗(yàn)表明，人員的技術(shù)水平和工作責(zé)任心與檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性息息相關(guān)，素質(zhì)高、技術(shù)好、經(jīng)驗(yàn)豐富的人往往能提高檢測數(shù)據(jù)的最終質(zhì)量。因此，不論管道內(nèi)檢測服務(wù)商還是運(yùn)營商都應(yīng)培養(yǎng)一批高素質(zhì)的專業(yè)人才隊伍，以減少內(nèi)檢測過程中人為因素對內(nèi)檢測結(jié)果造成的影響。

對于內(nèi)檢測服務(wù)商，內(nèi)檢測器的調(diào)試、數(shù)據(jù)的處理及分析是其核心，其對人員的要求相對較高，因此應(yīng)選聘或加強(qiáng)培養(yǎng)一批專業(yè)知識深厚、技術(shù)嫻熟、現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富、職業(yè)道德素質(zhì)高的人才從事該項工作；內(nèi)檢測的現(xiàn)場實(shí)施管理是其關(guān)鍵，應(yīng)選聘或加強(qiáng)培養(yǎng)一批組織協(xié)調(diào)能力強(qiáng)、現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富的人才進(jìn)行組織管理，從而能保證現(xiàn)場檢測作業(yè)順利實(shí)施。

對于管道運(yùn)營商，監(jiān)督、管理內(nèi)檢測服務(wù)商使其順利開展內(nèi)檢測并獲得可靠的數(shù)據(jù)是其重心。只有那些懂技術(shù)的高素質(zhì)人才才能站在專業(yè)的角度嚴(yán)格監(jiān)督、管理服務(wù)商，使其嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、程序文件進(jìn)行檢測，而不會被服務(wù)商牽著走。因此，管道運(yùn)營商也應(yīng)著重培養(yǎng)一批熟悉檢測方法，具備一定經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)判斷能力和儀器設(shè)備使用能力的專業(yè)人才。

3.2 提高內(nèi)檢測標(biāo)準(zhǔn)化水平

制定標(biāo)準(zhǔn)的目的是使每項重復(fù)性的工作過程可監(jiān)控、結(jié)果可追溯。由于國內(nèi)內(nèi)檢測技術(shù)發(fā)展較晚，目前在內(nèi)檢測具體實(shí)施及管理的標(biāo)準(zhǔn)上均存在較多的問題。比如，在拖拉試驗(yàn)、對數(shù)據(jù)的分析判定及校核等方面都缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；在現(xiàn)場實(shí)施、開挖驗(yàn)證等方面雖有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)在具體的技術(shù)指標(biāo)上沒有明確規(guī)定，或者標(biāo)準(zhǔn)之間相互矛盾，或者標(biāo)準(zhǔn)本身存在較大的問題，標(biāo)準(zhǔn)的適用性不強(qiáng)。這些都可能影響內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量。因此，在加強(qiáng)專業(yè)人才隊伍培養(yǎng)的同時，應(yīng)加大缺失標(biāo)準(zhǔn)的制定，并加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)層面的嚴(yán)格審查；對于已有標(biāo)準(zhǔn)存在的問題，應(yīng)及時進(jìn)行勘誤，對不適用的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時進(jìn)行廢除；應(yīng)加強(qiáng)對內(nèi)檢測服務(wù)商及管道運(yùn)營商現(xiàn)場監(jiān)管人員的標(biāo)準(zhǔn)宣貫，使其從上到下在認(rèn)識理解標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，從而使內(nèi)檢測標(biāo)準(zhǔn)化水平不斷提高，最終促使內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷提高。

3.3 加強(qiáng)內(nèi)檢測過程監(jiān)控管理

內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量受多過程的影響，因此，在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求下，內(nèi)檢測服務(wù)商和管道運(yùn)營商應(yīng)共同對內(nèi)檢測過程進(jìn)行監(jiān)控管理，著重確保拖拉試驗(yàn)時標(biāo)準(zhǔn)傷刻定、缺陷尺寸建模、設(shè)備調(diào)試準(zhǔn)確，檢測器在運(yùn)行期間管線工藝滿足檢測要求，地面跟蹤定位數(shù)據(jù)完整、準(zhǔn)確，內(nèi)檢測數(shù)據(jù)處理分析準(zhǔn)確，開挖后現(xiàn)場檢測設(shè)備選取正確、缺陷尺寸測量準(zhǔn)確。同時，應(yīng)對監(jiān)控過程中的相應(yīng)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行真實(shí)記錄及保存，嚴(yán)禁捏造、篡改原始數(shù)據(jù)。

3.4 加強(qiáng)設(shè)備改進(jìn)及新技術(shù)研究

由于每種檢測方法都有其局限性，并且在當(dāng)前的技術(shù)水平下許多內(nèi)檢測器對缺陷的檢測精度指標(biāo)都還處于較低水平，無論是在缺陷的定位方面還是在缺陷尺寸量化方面都還有很大的提升的空間，因此，相關(guān)單位和部門應(yīng)在原有內(nèi)檢測設(shè)備的基礎(chǔ)上結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)及研究成果不斷加強(qiáng)對現(xiàn)有設(shè)備的改進(jìn)，同時針對目前發(fā)現(xiàn)的還無法解決的問題開展新技術(shù)的研究，從而不斷提高內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，再通過對高質(zhì)量的內(nèi)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價得到高可靠的評價結(jié)果，最終達(dá)到降低管道風(fēng)險的目的。

4 結(jié)語

質(zhì)量是企業(yè)賴以生存和發(fā)展的保證。對于內(nèi)檢測服務(wù)商，質(zhì)量是其開拓市場的生命線；對于管道企業(yè)，質(zhì)量是其保障管道本質(zhì)安全的生命線。由于國內(nèi)內(nèi)檢測及評價技術(shù)起步較晚，之前的管道管理者對該方面的知識了解不深，對內(nèi)檢測期間保障內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)把握不明，對過程監(jiān)控不到位，再加上內(nèi)檢測服務(wù)商為追求自身利益的最大化，其在業(yè)主未作要求的情況下對某些影響內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)往往也未進(jìn)行嚴(yán)格把控，導(dǎo)致以往的內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，最終造成評價結(jié)果的不準(zhǔn)確。隨著內(nèi)檢測及評價技術(shù)的迅速發(fā)展以及管道管理者對管道完整性管理的深入理解，管道管理者對管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求必將越來越高，內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制也必將越來越受到重視。

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