完整性檢測技術(shù)在油氣田地面工程建設(shè)中的應(yīng)用
——以古龍頁巖油外輸工程為例

張欽瑋

（大慶油田工程項目管理有限公司，黑龍江 大慶 163000）

1 完整性檢測方案制定

古頁1號站原油外輸工程（葡西二轉(zhuǎn)油站至新肇聯(lián)段）起點葡西二轉(zhuǎn)油站，終點新肇聯(lián)轉(zhuǎn)油脫水站，新建管道全長25.78km，設(shè)計壓力4.0MPa，管徑DN150，2021年設(shè)計外輸量1021.5m3/d。

該新建管道為I類管道，建設(shè)期的完整性檢測選取設(shè)計樁點氣9-氣16段作為完整性檢測段，管線全長約3km，于建設(shè)期對該新建管道開展管道中心線測量、埋深探測、路由調(diào)查和管道防腐層整體性能檢測。

2 完整性檢測技術(shù)及方法

2.1 管道中心線、焊縫、穿跨越起/終點坐標采集

現(xiàn)場業(yè)務(wù)組選用RTK測量技術(shù)，于建設(shè)期對檢測段管道在下溝回填前以管道相鄰管節(jié)之間的焊縫為特征點采集坐標。坐標數(shù)據(jù)采集前，業(yè)務(wù)組利用控制基準點對所用儀器進行經(jīng)緯度坐標、平面坐標校驗，所用儀器均在標準要求的誤差范圍內(nèi)，現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)均為在衛(wèi)星數(shù)滿足儀器要求并在固定解狀態(tài)下進行的定位打點測量。

坐標采集時，管道中心線測量間距不大于50m，焊縫測量間距不大于20m，現(xiàn)場共采集管道中心線坐標數(shù)據(jù)59組、焊縫坐標數(shù)據(jù)87組、穿跨越起/終點坐標數(shù)據(jù)5組。將測得的管道中心線數(shù)據(jù)通過專用軟件加載到地圖中繪制管道路由圖，管線實際路由與設(shè)計路由、施工放線路由大體走向一致，局部位置路由略有偏差，檢測段繞長發(fā)村段管道整體向東偏移9.7m左右。

2.2 管道埋深探測

本次管道埋深檢測以30m為測量間距，現(xiàn)場共測得埋深數(shù)據(jù)112組，檢測數(shù)據(jù)經(jīng)處理后為管頂至地面的埋設(shè)實際深度，為表示管道埋深曲線變化，繪制管道埋深趨勢圖；經(jīng)統(tǒng)計匯總，該段管線累計有76處管段覆土深度不足1.2m。

根據(jù)施工相關(guān)管理規(guī)定，隱蔽工程在隱蔽前，施工單位應(yīng)當(dāng)通知建設(shè)單位和建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)，經(jīng)查對施工單位此段隱蔽相關(guān)資料進行比對。對檢測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)檢測段管道個別位置覆土深度不足，累計有55處管段覆土深度達不到設(shè)計要求，缺少部分外輸油管道的隱蔽資料。

2.3 路由調(diào)查

2.3.1 標志樁、標志牌（警示牌）

在站間管道的起點、終點、折點、大型穿跨越兩端及每隔500m的地方均設(shè)管道標志樁，共計設(shè)置標志樁90個。

2.3.2 陰極保護電位測試樁

本工程共設(shè)絕緣接頭測試樁兼電位測試樁4個，分別設(shè)在葡西二轉(zhuǎn)油站和新肇聯(lián)輸油管道出站處以及中間加熱站進出站外的絕緣接頭處；從通電點處開始，輸油管道每1000m設(shè)在1個電位測試樁，共設(shè)置28個；定向鉆穿越和讓通鐵路穿越段兩側(cè)各設(shè)置1個電位測試樁，用于檢測該處的陰極保護電位，共計4個。

2.3.3 管道高后果區(qū)調(diào)查

經(jīng)過對測試段進行的埋地管道中心線測繪數(shù)據(jù)顯示，施工后管道距離村落最近建筑距離為123.6m，在管道中心線東側(cè)200m范圍內(nèi)存在長發(fā)村住戶11戶、小學(xué)1座、鄉(xiāng)村診所1處，該區(qū)域內(nèi)在全年50天內(nèi)出現(xiàn)30人以上聚集情況，考慮該處管道發(fā)生失效后可能產(chǎn)生不可接受后果，確定為高后果區(qū)，經(jīng)過計算，高后果區(qū)段管道長度0.201km。

2.3.4 油氣管道同路由敷設(shè)

在探測管道埋深時發(fā)現(xiàn)，在已回填隱蔽管道附近有在建工程DN150輸氣管道進行布管作業(yè)，經(jīng)過與現(xiàn)場作業(yè)所屬施工方溝通，該工程為采油廠輸氣管線更換工程，與本項目工程同路由并行敷設(shè)，并行間距1m左右。經(jīng)過現(xiàn)場測量，油氣管道同溝敷設(shè)段共計3處，總長度約為2km。

2.4 管道防腐層整體性能檢測

2.4.1 防腐層破損點檢測與評價

采用電流梯度法，利用埋地管道防腐層測試系統(tǒng)，對埋地管道的外防腐層破損點進行了檢測和GPS定位，共檢測出破損點19個，經(jīng)計算平均為6個/km，參照Q/SYDQ1229-2014標準，外防腐層的完整性為中級。

2.4.2 防腐層絕緣電阻率測試與評價

根據(jù)檢測電流值及其衰減情況，采用埋地管道防腐層檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（ESTEC），計算管道外防腐層絕緣電阻率。參照Q/SYDQ1229-2014中的評價方法，全長3083.38m防腐層絕緣電阻率平均7.4KΩ.m2，等級為二級，其中：1級的管道為224.1m占7.3%；2級的管道為208.9m占6.8%，3級的管道為669.9m占21.7%，4級的管道為1493.5m占48.4%，5級的管道為487.1m占15.8%。

2.4.3 土壤電阻率測試

采用接地電阻測試儀（ZC-8）測試土壤電阻率1處，測試點距起點距離2731.11m，土壤電阻率測試值為12.56Ω·m。測試結(jié)果表明，該管道的敷設(shè)環(huán)境腐蝕性為＂強＂級。

2.4.4 管地電位測試

利用萬用表和硫酸銅參比電極，對檢測出存在破損點的管道開挖1處探坑進行管地電位測試，近參比法測得的管地電位為-667mV。

2.4.5 典型管段開挖驗證

根據(jù)埋地管道外防腐層檢測、防腐層檢漏、土壤腐蝕性測試，選擇了1處管段進行了開挖驗證：

破損點開挖后發(fā)現(xiàn)，管線外防腐層輕度破損，管體銹蝕，紅棕色銹跡，管體剩余壁厚5.89mm，腐蝕坑深無，管體為1級腐蝕。外防腐層輕度破損，管體銹蝕（距測試起點2731.11m）。

2.4.6 建議

試驗段全長3083.38m，土壤腐蝕性為強，整條管道檢測出破損點19個，管道絕緣電阻率平均7.4kΩ·m2，管體剩余壁厚5.89mm。管道安全等級為3級，建議修復(fù)破損點處防腐保溫層兩側(cè)各1.5m，修復(fù)長度57m，3年內(nèi)重新檢測。

3 結(jié)語

建設(shè)期完整性檢測技術(shù)可向甲方、設(shè)計單位提供檢測數(shù)據(jù)，把安全隱患消滅在建設(shè)過程中，運行期可降低運行成本，有利于運行期維修維護，可為后續(xù)完整性管理工作提供數(shù)據(jù)支持。