淺談內(nèi)檢測(cè)在航油管道完整性管理的應(yīng)用

黃素琴 管錫昭

（華南藍(lán)天航空油料有限公司廣東分公司，廣東 廣州 510425）

1 管道內(nèi)檢測(cè)簡(jiǎn)介

管道內(nèi)檢測(cè)工作是借助于輸送介質(zhì)壓差使檢測(cè)器在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)管道缺陷（內(nèi)外壁腐蝕、損傷、變形、裂紋等）、中心線位置和結(jié)構(gòu)特征（焊縫、三通、彎頭）的辦法，用于辨別管道缺陷并使之量化的一種管道完整性管理工具，通過檢測(cè)可以提供管道異常點(diǎn)的準(zhǔn)確位置和尺寸，便于管道企業(yè)制定維護(hù)檢修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)管道完整性管理[1-3]。

管道內(nèi)檢測(cè)是滿足管道完整性的管理要求及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，GB 32167-2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》要求新建管道在投用后3年內(nèi)完成完整性評(píng)價(jià)，并宜優(yōu)先選擇基于內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)的適用性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行完整性評(píng)價(jià)，而GB/T 27699-2011《鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》則要求內(nèi)檢測(cè)間隔不超過8年，而實(shí)際內(nèi)檢測(cè)間隔需要根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和上次完整性評(píng)價(jià)結(jié)果綜合確定[4,5]。

2 管道內(nèi)檢測(cè)成果的應(yīng)用

通過內(nèi)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)后，獲得和內(nèi)檢測(cè)相應(yīng)的原始的檢測(cè)圖像，而內(nèi)檢測(cè)報(bào)告是基于原始的檢測(cè)器圖像分析后的第一手資料，而內(nèi)檢測(cè)成果包含通球檢測(cè)過程、檢測(cè)圖像、分析報(bào)告以及完整性評(píng)價(jià)。

油品質(zhì)量管控是航油安全供應(yīng)的重要工作，而內(nèi)檢測(cè)需要多次通球清理，達(dá)到一定潔凈程度方可進(jìn)行變形、金屬損失等檢測(cè)，在這過程中對(duì)管道積存的水分、雜質(zhì)進(jìn)行相對(duì)有效徹底的清理，降低滋生微生物的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也減少管道運(yùn)行中產(chǎn)生的內(nèi)腐蝕。

內(nèi)檢測(cè)分析報(bào)告材料對(duì)管道的整體情況如環(huán)焊縫、組件特征（套管、彎頭、三通等）、變形及金屬損失缺陷情況都進(jìn)行詳盡清晰的表述，且對(duì)所有的環(huán)焊縫、組件特征、缺陷等準(zhǔn)確定位，形成了《變形檢測(cè)報(bào)告》、《三軸漏磁檢測(cè)報(bào)告》等，是除了管道竣工資料之外詳盡完整且更準(zhǔn)確的管道本體數(shù)據(jù)資料；而基于內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)的適用性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行完整性評(píng)價(jià)及其《完整性評(píng)價(jià)報(bào)告》，則是明確當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)情況、檢修建議及發(fā)展趨勢(shì)等。因此，內(nèi)檢測(cè)分析和報(bào)告是管道企業(yè)對(duì)管道本體隱患排查和治理的重要依據(jù)，同時(shí)為日常的管理、風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)、預(yù)防性維護(hù)提供豐富的數(shù)據(jù)支撐，便于管道企業(yè)及時(shí)采取有效措施降低和控制風(fēng)險(xiǎn)[6]。所以系統(tǒng)深入應(yīng)用好檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)果，有利于完整性管理，具體體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

2.1 消除管道本體隱患

實(shí)施內(nèi)檢測(cè)時(shí)通過選用變形、漏磁檢測(cè)等管道檢測(cè)器，全面了解管線缺陷情況，根據(jù)評(píng)價(jià)制定檢修和控制措施，及時(shí)排除事故的隱患、合理利用維修費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的管理。

目前，通過內(nèi)檢測(cè)可以掌握管道的變形、金屬損失、焊縫異常等缺陷，在相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)列表中詳盡描述。通過數(shù)據(jù)列表可以發(fā)現(xiàn)以下關(guān)鍵信息：（1）缺陷點(diǎn)的位置，通過里程、距環(huán)焊縫和地面參照點(diǎn)的距離、周向數(shù)據(jù)信息描述；（2）缺陷程度，即絕對(duì)變形量、相對(duì)變形量或金屬損失長(zhǎng)、寬度、深度等，本次內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)列表如表1所示。

表1 變形點(diǎn)數(shù)據(jù)列表

通過對(duì)內(nèi)檢測(cè)的金屬損失、焊縫異常、變形等進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和當(dāng)前完整性評(píng)價(jià)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)缺陷點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)程度提出維修和關(guān)注的建議，如相對(duì)變形量大于管道直徑6%的凹陷（如表1的變形點(diǎn)DENT 4）、大于20%wt的金屬損失等，管道企業(yè)應(yīng)創(chuàng)造條件對(duì)維修點(diǎn)進(jìn)行開挖驗(yàn)證核實(shí)，并確定維修方案，消除管道金屬損失、以及變形帶來的不可接受的本體缺陷隱患，維修方案則根據(jù)核實(shí)結(jié)論參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇更換管線、套筒、復(fù)核材料補(bǔ)強(qiáng)等方式進(jìn)行修復(fù)，管道金屬損失點(diǎn)開挖驗(yàn)證如圖1所示。

圖1 管道金屬損失點(diǎn)開挖驗(yàn)證缺陷情況

需要關(guān)注的是，在隱患查找和確定維修方案時(shí)需要綜合各因素判斷，有利于隱患的整改和消除。有時(shí)需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開挖驗(yàn)證情況對(duì)原始圖像再進(jìn)行隱患篩查，如某航油管道在某個(gè)金屬損失點(diǎn)開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)伴隨滲漏隱患的裂紋存在，因沒有成熟的裂紋檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行，則再通過類似檢測(cè)圖像查找可能存在的其它裂紋；有些管道變形量單獨(dú)分析沒有達(dá)到維修界限，但開挖檢測(cè)發(fā)現(xiàn)應(yīng)力集中的缺陷，需必須檢修的隱患。

2.2 內(nèi)檢測(cè)管道定位技術(shù)和數(shù)據(jù)的應(yīng)用

內(nèi)檢測(cè)管道定位技術(shù)和數(shù)據(jù)提供管道準(zhǔn)確位置信息，為管道的運(yùn)行及監(jiān)管形成可靠的技術(shù)資料，應(yīng)用在非開挖的施工方案和監(jiān)控中，大大地減少非開挖施工事故。

內(nèi)檢測(cè)應(yīng)用了管線陀螺儀定位技術(shù)，即檢測(cè)器上配有陀螺儀測(cè)繪單元，通過硬件軟件結(jié)合，它能自動(dòng)生成基于三維坐標(biāo)（x，y，z）的地下管道空間曲線圖，實(shí)現(xiàn)定位埋深較深的管道。在內(nèi)檢測(cè)報(bào)告里，具體以“環(huán)焊縫列表”體現(xiàn)，列表清晰描述管道走向、埋深以及直管、彎管情況，通過轉(zhuǎn)換成空間圖，并和地面探測(cè)數(shù)據(jù)相比較，確定將要并列穿越施工管線的位置，符合安全施工條件，管道環(huán)焊縫檢測(cè)列表如表2所示。

表2 環(huán)焊縫列表

管線敷設(shè)中，經(jīng)常穿江過河，埋深達(dá)幾十米，在遇到其他管道并行或交叉穿越時(shí)，通過開挖確定管線位置是不現(xiàn)實(shí)的，地面勘探準(zhǔn)確性也無法保障，此時(shí)，通過內(nèi)檢測(cè)陀螺儀定位技術(shù)較好地解決該問題。某管道充分利用內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)解決并行穿越深度高達(dá)30m河流的成功案例，內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)和地面勘探數(shù)據(jù)對(duì)齊驗(yàn)證，提高了安全性，充分說明了內(nèi)檢測(cè)中定位技術(shù)和結(jié)果的有效應(yīng)用。

2.3 內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)與施工等數(shù)據(jù)的整合對(duì)齊及應(yīng)用

內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)是管道數(shù)據(jù)資料的有效補(bǔ)充，通過數(shù)據(jù)整合對(duì)齊，為日常運(yùn)行監(jiān)控、異常分析判斷和處置提供了重要的數(shù)據(jù)支撐[7]。

一般情況下，內(nèi)檢測(cè)的數(shù)據(jù)與施工的數(shù)據(jù)、外檢測(cè)、維護(hù)維修及變更數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，為了充分利用來自不同階段不同來源的數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)對(duì)齊的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合與分析，將管道內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)與管道施工數(shù)據(jù)、管道外檢測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行過程中維護(hù)維修或變更等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、對(duì)比分析，相互補(bǔ)充，有助于提高管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性、資源分配合理性、維修維護(hù)作業(yè)有效性，掌握管道存在的各類危害，減少不確定因素，從而為管道安全運(yùn)行提供重要的決策依據(jù)。

內(nèi)檢測(cè)報(bào)告的《三軸漏磁檢測(cè)報(bào)告》中對(duì)管道信息進(jìn)行了詳細(xì)的記錄，除了上文提及的金屬損失列表、環(huán)焊縫列表外，還包含壁厚變化列表、管道附件（閥門、法蘭、三通、小開孔、套管）列表，彎頭列表、維修點(diǎn)列表等管道特征列表，展現(xiàn)一個(gè)清晰完整的管線工藝特征面貌，在日常管線管理活動(dòng)中，如懷疑有泄漏等，可以結(jié)合工藝特征及位置信息、缺陷情況可以做出更準(zhǔn)確合理的判斷，為盡快排查隱患和搶修節(jié)約時(shí)間和成本。

如某航油管道受限于當(dāng)時(shí)的條件，在過去十多年運(yùn)行中多次改造管線時(shí)采用了不停輸封堵技術(shù)先后產(chǎn)生了多個(gè)封堵頭，但由于歷經(jīng)多年，地貌發(fā)生較大變化，位置難以準(zhǔn)確定位。在完成內(nèi)檢測(cè)后就充分利用其數(shù)據(jù)分析，對(duì)七個(gè)封堵頭進(jìn)行準(zhǔn)確定位，制定計(jì)劃實(shí)施切割整改，消除了埋地管道裝設(shè)法蘭堵頭的隱患，降低了因法蘭失效導(dǎo)致滲漏油品的風(fēng)險(xiǎn)，管道特征列表如表3所示。

表3 管道特征列表

2.4 內(nèi)檢測(cè)在管道預(yù)防性維修中的應(yīng)用

通過內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)，尤其是兩次內(nèi)檢測(cè)結(jié)果，可以判斷管道缺陷起因，掌握風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)，為管道預(yù)防性維修提供正確判斷和依據(jù)。

通過對(duì)內(nèi)檢測(cè)缺陷位置、損壞程度等數(shù)據(jù)的分析以及開挖驗(yàn)證，一般能對(duì)缺陷產(chǎn)生的原因做出判斷，比如廣州航油管線的部分變形缺陷、裂縫或金屬損失的缺陷，經(jīng)綜合各數(shù)據(jù)判斷是由于施工不慎（如填埋時(shí)有硬石頭墊著、明顯的機(jī)械損傷等）、管道本身鍛造或敷設(shè)安裝造成，這些因素造成的缺陷一般情況不會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間增加而加劇。但如果是運(yùn)行比如沉積水或其它腐蝕物造成管線內(nèi)腐蝕，則會(huì)和時(shí)間相關(guān)，通過兩次內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，可以分析腐蝕生長(zhǎng)情況，消除不確定因素，為管道預(yù)防性維修提供科學(xué)依據(jù)[8]。

3 結(jié)語

內(nèi)檢測(cè)成果應(yīng)用決定于內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，和檢測(cè)器的精度、類型密切相關(guān)，目前變形檢測(cè)、金屬損失檢測(cè)方面比較成熟，通過不斷提高和完善檢測(cè)技術(shù)，比如應(yīng)力、裂紋檢測(cè)等，更能有效消除本體隱患，而其準(zhǔn)確的定位技術(shù)、數(shù)據(jù)的整合對(duì)齊、風(fēng)險(xiǎn)隱患發(fā)展分析等是管道完整性管理的重要組成。通過風(fēng)險(xiǎn)分析、判斷和采取消減措施等充分應(yīng)用，大幅度減少管道事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失，為管道企業(yè)提供更加可靠的安全保障，滿足管道完整性管理的要求。