非接触式磁力检测技术在原油管道检测中的应用

许多在役长输油气管道由于其结构特点或者敷设条件的限制而无法实施内检测,非接触式磁力检测技术可全面有效地检测与评估高风险区域管段的应力集中、腐蚀、缺陷等现状。在简要介绍了非接触式磁力检测技术的检测原理、工具、条件及遵循的标准的基础上,重点介绍了检测技术在具体管道工程中的应用,包括工程概况、使用KMD-01M非接触磁力检测仪实施检测的过程、检测数据分析及结果、现场开挖验证等内容。实践证明,该检测技术在操作风险低、不影响管道本质安全的情况下,管道磁异常缺陷段检出率达到90%以上,磁异常缺陷定位准确度达到85%以上。     

非接触式磁应力检测技术及其应用

非接触式磁应力检测技术是通过测量管道应力异常引起的附加磁场变化来识别管道本体损伤和缺陷,能够实现管体缺陷非开挖全面检测,对于无法进行内检测管道的安全检测具有一定现实意义。青海油田集输管道地处荒漠戈壁环境,管道周围磁场干扰相对较少,是应用非接触式磁应力检测的有利区域。管道磁应力检测应用及验证结果表明:当管道本体缺陷损伤程度较小时,磁应力检测结果准确率可达90%以上;当管道整体腐蚀较严重,存在泄漏点或非常严重缺陷时,磁应力检测会低估其严重程度,导致严重壁厚损失缺陷无法检出或检测结果不准确,应论证后使用。     

非接触式磁力检测技术在原油管道检测中的应用

针对许多在役长输油气管道由于结构特点或者敷设条件的限制无法实施内检测的问题,介绍了非接触式磁力检测技术的原理。在管道非开挖状态下应用非接触磁力检测仪对重质原油输油管道的本体缺陷进行检测,获取因管体缺陷导致的管道漏磁场变化信号,通过分析确定管道缺陷(群)和位置并进行开挖,验证了该检测技术的可操作性与可靠性。依据检测结果对管道高风险段、高后果段提出维修建议及措施,为管道的安全运行提供了有力的技术保障。     

PMT检测技术在南堡油田管道隐患检测中的应用与分析

管道运输是我国陆上油气运输的主要方式,随着管道建设规模的不断增长,压力管道安全事故频发,加强对压力管道安全性能的检测显得尤为重要。简要介绍了PMT非接触式磁应力检测技术的工作原理和优点、管道缺陷危险评估方法;阐述了PMT技术在南堡油田管道隐患检测中的应用案例,在对不同规格的油气管道进行PMT检测后,进行现场开挖,利用超声C扫描检测技术对其中11个异常点进行了检测,验证了PMT技术的准确性和有效性。     

Ф1016 mm管道超高清漏磁复合检测器研制

针对国内X80高钢级管道环焊缝缺陷和极细小针孔腐蚀类缺陷检测的迫切需求,开展了在役管道非开挖缺陷复合检测技术研究,提出了基于超高清漏磁腐蚀检测的复合检测器的总体设计方案和技术指标。研制了适用于Ф1 016 mm管道,集超高清漏磁腐蚀+几何测径+管道中心线测绘和弯曲应变检测+应力异常检测于一体的复合检测器。对检测器在油气管道输送安全国家工程实验室进行牵引测试并对检测数据分析量化。测试结果表明：检测器利用搭载的速度控制单元,可在管输介质压力为3.95～8.85 MPa,最大介质流速为8～9 m/s的工况下,完成在役管道的复合检测。检测器能够准确识别和量化管道上的极细小针孔类、周向凹槽、周向和轴向凹沟、一般和坑状等金属损失缺陷、含金属损失的管道变形等复合缺陷。对管道上的应力异常区,管体周向和环焊缝上的类裂纹缺陷可有效识别。研究结果对确保高钢级、大口径油气管道的安全运行具有重大的现实参考意义。     

磁应力检测技术在长输油气管道环焊缝排查工程中的应用

因油气管道焊口开裂引起的泄漏事故会造成巨大的经济损失,也会给环境及生命财产安全带来严重威胁.介绍了非接触式磁应力检测技术在管道异常焊缝定位和缺陷分级评价中的应用.通过开挖验证以及缺陷焊缝的无损探伤,表明环焊缝的定位偏差小于1.5m的占比为90％,缺陷分级评价结果的符合率为72％,验证了磁应力检测技术在管道焊缝定位及异常...     

管道内检测技术及标准体系发展现状

中国油气管道行业实现跨越式发展,管道本体缺陷和腐蚀问题应得到重视。油气管道已全面强制实施完整性管理程序,管道内检测技术可以确定管道的腐蚀和裂纹缺陷,保障管道的长效运行。系统阐述了国内外管道广泛应用的内检测技术的适用范围、优缺点、技术现状以及应用情况,包括变形内检测、漏磁内检测、超声波检测和电磁超声检测等,并指出检测缺陷类型、缺陷阈值、尺寸量化精度,以及定位精度等企业关心的核心问题,并应通过管道现场开挖和牵引试验验证内检测器指标。最后,针对管道内检测技术,包括裂纹缺陷和应力腐蚀开裂(SCC)的内检测技术、涡流内检测和阴极保护电流内检测技术等的未来发展趋势进行了展望。     

非接触式磁检测技术在长输管道外检中的应用

长输管道在失效断裂前往往会在相应的位置出现应力集中的现象,而传统的无损检测方法和漏磁检测技术无法对应力集中做出相应预警。非接触式磁检测技术利用铁磁材料具有金属磁记忆的特性,对管道上方的空间磁场梯度进行采取和分析,可以找到材料的应力集中区,从而发现材料的早期隐形损伤。非接触式磁检测技术成功地检测出了广西天然气管道的应力集中区,并利用金属磁记忆检测仪对较大隐患点进行开挖验证,验证结果和非接触式磁检测技术结论一致,证明了非接触式磁检测技术是检测铁磁材料应力集中的有效手段。     

油气管道划痕非饱和漏磁检测与识别

油气管道在线检测技术可有效检测出金属损失缺陷,但对腐蚀和机械损伤划痕识别区分能力有限。针对现有管道检测技术存在不足的问题,提出了一种直流磁轭式非饱和漏磁检测技术。建立了管道机械损伤划痕部位的瞬态力学三维有限元模型,仿真结果显示在管道划痕部位产生明显的压应力。搭建了非饱和漏磁检测试验装置,同时开展了非饱和磁化下油气管道划痕和腐蚀两种缺陷的对比试验。试验结果表明：与腐蚀漏磁信号相比,在划痕区域中间部位信号产生畸变,由应力作用引起的峰值占整个负峰值的40%;非饱和漏磁检测技术不仅能有效检测出腐蚀及划痕缺陷,而且实现了对二者的识别区分。研究结果可为非饱和漏磁检测技术应用于油气管道腐蚀和机械损伤划痕的检测与识别提供技术支撑。     

应力腐蚀裂纹的在线检测机具研究

本文以应力腐蚀裂纹的机理与在线检测机具的研究为基础,主要介绍了应力腐蚀裂纹的萌生、扩展等发展过程,以及裂纹从短往深处发展,并导致管道泄漏或破裂,使管道公司遭受损失。为了减少管道因应力腐蚀裂纹造成的事故,目前国外已研制出磁力检测法、涡电流法和超声波法。这几种检测方法的检测设备操作简便,检测速度快,并完全能检测到各种应力腐蚀裂纹,从而将管道事故的发生率降低到最低程度。     

酸性气田输气管道腐蚀缺陷外检测技术

针对酸性气田输气管道容易在H2S和CO2作用下发生氢致裂纹、应力腐蚀开裂、局部腐蚀和均匀腐蚀的特点,介绍了瞬变电磁法、磁记忆检测技术和超声导波技术三种管道缺陷外检测技术的基本原理及其应用情况,总结了各种方法优缺点。经过分析后认为,磁记忆检测技术在酸性气田输气管道腐蚀缺陷检测中具有最好的适应性。     

管内在役检测技术及管道安全性评估

管道内部的在役检测主要分为漏磁检测和超声波检测两种,其历史可追溯到20世纪70年代。经过几十年的发展,对管壁腐蚀减薄状况及管壁其它减薄状况的在役检测技术已日臻成熟。近年来,管道检测的重点已转到对应力腐蚀裂缝（SCC）、氢致裂缝（HIC）、硫化物应力腐蚀裂缝（SSCC）和管壁涂层的在役检测上。超声波检测主要是通过测量超声波信号往返于缺陷的时间差,来确定缺陷和管壁表面之间的距离;测量反射回波信号的幅值和超声波探头的发射位置,来确定缺陷的大小和方位。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀环境下,油气长输管道焊缝处在应力和腐蚀的交互作用下极易出现各种裂纹和腐蚀缺陷。针对该问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展了管道焊缝的相关检测,研究了TOFD相关信号的特征及缺陷信号的提取;对典型焊缝缺陷分析后,应用小波变换进行了增益数的模型优化。在现场,通过检测某段管道的环焊缝以及支架角焊缝,得到以下验证:TOFD可以用于壁厚大于12 mm的管道检测,可快速、准确地定位和检测焊缝缺陷,为管道完整性的评估提供理论依据。     

非开挖磁记忆检测技术应用研究

由腐蚀引发的安全及环保风险较高、后果严重,为了提高腐蚀风险预警能力,利用管道本体缺陷地球磁场畸变原理,引进操作简便、效率高、费用低的非开挖磁记忆检测技术,并针对高风险管道开展现场检测,结合管道工况、实际敷设海拔高程变化、风险参数计算,进行腐蚀风险评级及缺陷定位,现场开挖检测及断管验证与非开挖检测结果吻合。非开挖磁记忆检测技术解决了常规检测技术开挖工作量大、费用高及检测不全面的问题,检测效率提高5倍,检测成本降低50%,通过对缺陷提前治理,节约了穿孔形成的治污费及油气损失,该技术在精准防腐等方面具有较好的应用前景。     

基于超声波检测的管道内缺陷剩余强度研究

利用超声波检测装置对管道内壁的标准缺陷进行检测,将检测结果与标准缺陷的尺寸数据进行对比分析。建立管道内缺陷的三维模型,采用有限元软件ANSYS对其失效压力和等效应力进行研究,分析不同尺寸的缺陷对管道失效压力的影响;同时利用ASME B31G评价准则对缺陷数据进行分析,获得腐蚀缺陷的失效压力和剩余强度。结果表明:超声波检测技术在管道内腐蚀缺陷检测具有可行性与可靠性;当缺陷深度为壁厚的65%以上时,随着缺陷长度的增加,非线性随机有限元预测结果与ASME B31G分析结果比较接近;当缺陷深度约为壁厚的35%时,随着缺陷长度的增加,两者结果相差较大。     

含双点腐蚀腐蚀缺陷管道剩余强度和剩余寿命的分析

借助ANSYS软件,以管道内双点腐蚀为研究对象,通过建立椭圆形双点腐蚀缺陷和正方形双点腐蚀缺陷,研究双点腐蚀缺陷在不同的缺陷深度、缺陷间距下管道最大等效应力与剩余强度的变化规律,并对其剩余寿命进行预测。结果表明:远离缺陷部位,等效应力分布均匀,最大等效应力发生在缺陷边缘区域;两种双点腐蚀缺陷等效应力均随缺陷深度的增大而增大,随缺陷间距的增大先减小而后保持不变,出现临界值;椭圆形双点腐蚀缺陷危害性大。所得结论可为管道的检修与替换提供可靠的数据支撑。     

三维高清漏磁内检测技术在天然气长输管道上的应用

港沧Φ406输气管线是大港油田一条重要的天然气外输管道,为了保障管道的安全运行,提供管道维修基础数据,了解输气管道的内腐蚀情况十分必要。为此,在输气管道上应用了三维高清漏磁内检测技术,该技术可对管体进行无损检测。内检测过程包括清管、变形检测、高清晰度漏磁检测。现场应用该技术对82.6 km管道进行内腐蚀检测,得到管道外壁金属损失965处、焊缝异常9处的检测结果。为了验证检测结果的准确性,对部分管道缺陷进行了开挖验证,由开挖结果可知,管道实际发生的缺陷与三维高清漏磁检测技术的检测结果基本吻合,由此证明三维高清漏磁内检测技术在天然气长输管道上获得成功应用,可以为管道的质量验收和管道修复提供依据,同时也可为管道完整性评价提供重要的基础资料。     

高频导波技术在石化设备金属腐蚀检测中的应用

超声导波技术作为一种无损检测新技术，对储罐和管道进行金属腐蚀检测时具有快速、在线不停车的优势，目前已在国内石化领域广泛应用。采用高频导波检测技术对一台100 000 m³的大型原油储罐及一条规格为?273 mm×8 mm的带保温层的输油管道进行了试验研究，结果表明：对于储罐底部边缘板腐蚀缺陷的检测，高频导波检测的灵敏度较高，结果可靠，同时针对管道腐蚀缺陷的检测，采用“低频导波检测+高频导波检测+定点测厚”的腐蚀检测方案，可以非常有效地检测出管道本体存在的点蚀缺陷。     

国内油气管道外检测技术应用探讨

长输管道防腐层老化和腐蚀缺陷会对管道安全造成不利影响。管道外检测可及时发现防腐层缺陷,指导管道修复工作。管道外检测项目包括腐蚀缺陷、防腐层完整性和阴极保护系统状况,文章介绍了较为成熟、先进的外检测技术的优缺点和适用性,包括标准管-地电位测试技术、皮尔逊检测技术、多频管中电流测试技术、直流电位梯度法、密间隔电位测试技术等,此外还包括新兴的非开挖检测技术。总结了外检测技术在我国管道工程的应用情况和实践经验,分析了存在的一些问题。对管道外检测技术的发展趋势进行了展望。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀的环境条件下,油气管道焊缝处易出现各种裂纹和腐蚀缺陷,针对这一问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展管道焊缝的相关检测。通过在室内人工制造3种缺陷类型,对双面介质差异(有无油层)情况下的TOFD特征及缺陷信号进行了提取,应用小波阈值去噪功能对噪声和有效信号进行处理,在现场实际工况条件下对一段管道的环焊缝以及支架角焊缝进行检测验证。结果表明,TOFD检测技术可以在不卸料、不停产的情况下检测到多处埋藏缺陷和内壁腐蚀情况,较传统射线检测效果更好。该技术成熟后可在其他油田和管道行业推广,从而为管道完整性的评估提供理论依据。