管道檢測評價技術(shù)在樊學(xué)-姬塬輸油管道中的應(yīng)用

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(西安長慶科技工程有限責(zé)任公司， 陜西 西安 710018)

管道檢測評價技術(shù)在樊學(xué)-姬塬輸油管道中的應(yīng)用

朱國承，解智堂

(西安長慶科技工程有限責(zé)任公司， 陜西 西安 710018)

管道腐蝕已經(jīng)成為油田管道泄漏事故的主要因素之一，尤其在運行中后期的管道中表現(xiàn)得尤為突出。采取相應(yīng)的腐蝕檢測技術(shù)評價在役管道運行現(xiàn)狀以及采取相應(yīng)的保護措施顯得十分重要。樊學(xué)-姬塬輸油管道是長慶油田重要的外輸干線，為對管道的運行現(xiàn)狀及腐蝕情況進行評價，分別應(yīng)用瞬變電磁檢測及超聲波檢測等技術(shù)，采用分段檢測方法對相對應(yīng)的管道剩余壁厚進行側(cè)厚，并核算出最大壁厚損失率及平均腐蝕速率等腐蝕參數(shù)。此次檢測達到了預(yù)判管道現(xiàn)狀的目的，也為管道的后續(xù)運行維護提供了依據(jù)。

管道； 檢測； 腐蝕； 瞬變電磁法(TEM)； 超聲波

樊學(xué)-姬塬輸油管道起點為長慶油田學(xué)一聯(lián)合站，終點為姬塬外輸總站，輸送的介質(zhì)為凈化原油，管線設(shè)計壓力為4.0 MPa，管道材質(zhì)20無縫鋼管，規(guī)格(外徑×厚度×長度)為?89 mm×4.5 mm×16.96 km，采用環(huán)氧煤瀝青一底二面結(jié)構(gòu)外防腐，聚氨酯泡沫塑料黃夾克結(jié)構(gòu)外保溫。

樊學(xué)-姬塬輸油管道于2005年投產(chǎn)運行，管道起點輸送溫度50 ℃，外輸壓力3.5 MPa，截止2015年輸送原油500萬t，通過管道泄漏檢測系統(tǒng)，對全線運行情況進行判定，未出現(xiàn)因腐蝕發(fā)生泄漏事故。根據(jù)管道運行管理需要，為檢測該管道運行10 a后腐蝕等相關(guān)情況，同時也為后續(xù)管道維檢修提供依據(jù)，2015年對樊學(xué)-姬塬輸油管道線路全線進行腐蝕檢測并對外腐蝕點進行修復(fù)。

1 腐蝕檢測

1.1內(nèi)容

對樊學(xué)-姬塬輸油管道進行的腐蝕檢測內(nèi)容包括現(xiàn)場踏勘確定檢測管段單元、采用瞬變電磁法(time domain electromagnetic methods，TEM)進行腐蝕間接評價、超聲波直接檢測以及管線剩余強度評價，檢測程序見圖1[1-5]。

圖1 樊學(xué)-姬塬輸油管道檢測工序示圖

1.2檢測管段單元劃分

檢測管段單元劃分的目的是將管道具有相似流體特征、管道內(nèi)防護措施等因素的管段進行區(qū)分，盡量保證劃分為同一檢測管段單元的管線輸送介質(zhì)、運行條件、管線內(nèi)防腐方式、管線規(guī)格及材質(zhì)、施工因素以及運行維護情況一致。同一管道主要參考因素包括管徑、壁厚變化點，化學(xué)藥劑注入點，管線的插輸點，管道沿線土壤的腐蝕性明顯變化點，歷史破漏、運維等因素[6-10]。

樊學(xué)-姬塬輸油管道檢測管段單元劃分見表1。

表1 樊學(xué)-姬塬輸油管道檢測管段單元劃分

2 TEM檢測

TEM是基于瞬變電磁原理，采用不接地回線向管道發(fā)送一次脈沖磁場，用接收回線檢測管道產(chǎn)生的二次渦流磁場，根據(jù)不同材質(zhì)、規(guī)格的管道在瞬變衰減特征上的不同來評估管體金屬損失的一種檢測手段。

使用TEM檢測管道的優(yōu)點：不受管道結(jié)構(gòu)、輸送介質(zhì)及管徑的影響；可以在不進行開挖、不影響管道運行的條件下進行檢測，提高了檢測效率；可以通過檢測導(dǎo)電率和導(dǎo)磁率的變化，檢測到管道應(yīng)力集中的部位，從而對管道缺陷進行預(yù)防。

2.1TEM現(xiàn)場檢測

鑒于TEM具有的多種優(yōu)點，考慮到樊學(xué)-姬塬輸油管道為長慶油田重要樞紐工程，為減少管道檢測對運行的影響，采用了此方法對A、B、C、D這4個管段分別進行了檢測，TEM現(xiàn)場測試示意圖見圖2。

圖2 TEM檢測現(xiàn)場示圖

通過間接檢測及評價篩選出管體金屬損失量嚴重的點，為樊學(xué)-姬塬輸油管道確定直接檢測與評價開挖點位置提供依據(jù)。

開挖點間接評價腐蝕程度分為嚴重、中、輕3種定性劃分。其中，當(dāng)嚴重點數(shù)小于3個時，該管段選擇1～2處開挖；當(dāng)嚴重點大于等于3個時，應(yīng)至少選擇其中3個最為嚴重的點進行開挖檢測。如果直接檢測結(jié)果30%的開挖點損失壁厚大于原始壁厚的50%，加密開挖點；間接評價得出中的點至少選擇1個點進行開挖檢測，如果開挖檢測最大損失壁厚大于原始壁厚的50%，至少追加1個開挖點；至間接評價得出輕的點少選擇1個點進行開挖檢測，如果開挖檢測最大損失壁厚大于原始壁厚的50%，至少追加1個開挖點。

2.2管道剩余壁厚檢測

采用精度為0.05 mm、40DB增益、1-10MHZ探頭的MVX-DAKOTA超聲波測厚儀對樊學(xué)-姬塬輸油管道重點位置進行剩余壁厚檢測 ，程序如下。

(1)檢測管道時，鑒于具體的腐蝕部位無法直觀地進行判斷。因此，采用了同一截面點的不同部位來測定壁厚，即在時鐘12點、3點、6點、9點、1點半、4點半、7點半、10點半每個方向測量8～12次取平均值，并做好記錄。

(2)若開挖部位檢測管體剩余壁厚損失率大于40%，對該管段進行150～200 m一個開挖部位的加密檢測。

(3)若開挖部位檢測管體剩余壁厚損失率大于30%，且管體平均腐蝕速率不小于0.4 mm/a，對該管段進行150～200 m一個開挖部位的加密檢測。

(4)對管線的出、進站300 m管段，上、下坡管段，穿跨越，拐點，彎頭，V型溝底，插輸節(jié)點，歷史破漏點，靠近水源地以及靠近風(fēng)險源點等典型管段部位，需單獨設(shè)定為開挖檢測點[11-13]。

(5)嚴格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)流程對超聲波測厚儀進行校準(zhǔn)，超聲波測厚儀校準(zhǔn)后檢測管體剩余壁厚，并判定管道的剩余壽命。

通過對樊學(xué)-姬塬輸油管道進行的管道腐蝕檢測，依據(jù)SY/T 6151—2009《鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評價方法》[14]以及SY/T 0087.2—2012《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕評價標(biāo)準(zhǔn) 埋地鋼質(zhì)管道內(nèi)腐蝕直接評價》[15]對A～D管段最終腐蝕情況的評價結(jié)果見表2。

表2 樊學(xué)-姬塬輸油管道檢測結(jié)果及結(jié)論

3 結(jié)語

通過對樊學(xué)-姬塬輸油管道全段管道存在的安全環(huán)保風(fēng)險進行評估，提前采取了防控措施，預(yù)判了管道服役年限，為下一步的治理提供了理論依據(jù)[16]。同時，通過對管道內(nèi)外腐蝕檢測，掌握管道服役狀況，針對存在隱患管段提出治理方案，延長了管道的服役時間，避免了因局部問題而導(dǎo)致全段更換的現(xiàn)象，T'EM管道腐蝕檢測技術(shù)在油田管道中將有更廣泛的應(yīng)用前景。

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(許編)

ApplicationofPipelineDetectionandEvaluationTechnologyinFanxue-JiyuanOilPipeline

ZHUGuo-cheng，XIEZhi-tang

(Xi’an Changqing Technology Engineering Co. Ltd., Xi’an 710018, China)

Pipeline corrosion has become one of the main factors of oil pipeline leakage accident, especially in the middle and later period of operation. In service pipeline to take the corresponding corrosion detection technology, to evaluate the pipeline operation status, at the same time to take the corresponding protection measures are very important. Fanxue-Jiyuan oil pipeline is an important external transmission trunk of Changqing Oilfield, operation condition and corrosion of the pipeline were detected, respectively through the application of instantaneous change electromagnetic detection, ultrasonic detection technology, using segmented detection method, were detected in the corresponding pipeline residual wall thickness and accounting maximum wall thickness loss rate, average corrosion rate and corrosion parameters and to predict the present situation, so as to provide reference for pipeline the subsequent operation and maintenance.

pipeline; detection; corrosion; time domain electromagnetic methods(TEM)；ultrasonic

中石油管道完整性項目(CTEC188S-2016)

TQ050.7； TE973.6

B

10.3969/j.issn.1000-7466.2017.01.013

1000-7466(2017)01-0066-04

2016-08-06

朱國承(1982-)，男，安徽安慶人，工程師，學(xué)士，主要從事長輸管道設(shè)計工作。