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。     

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。     

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。     

基于极限学习机及磁记忆技术的管道缺陷分类方法研究

金属管道表面往往存在着腐蚀和应力集中这两种类型的缺陷。金属磁记忆检测技术是目前唯一能对铁磁性构件的早期损伤进行诊断的无损检测技术,然而通过磁记忆原始信号本身并不能直接实现对管道腐蚀缺陷和应力集中缺陷的区分和识别。针对该问题,采用极限学习机方法建立了多种极限学习机管道缺陷分类模型,并利用模型对油田现场环境下6条管道的缺陷类型进行了识别,缺陷的平均正确识别率均在70%以上。结果表明,模型对管道腐蚀缺陷和早期应力集中缺陷的识别是有效的,且识别率较高。该研究结果可为该领域的研究提供一定的参考,且具有较高的实际应用价值。     

漏磁检测技术在长输管道维护中的应用

介绍了油气长输管道的发展状况及在维护管理中存在的主要问题,智能管道检测技术在美国和英国等发达国家的发展状况和国内在智能管道检测方面的研究进展。叙述了管道漏磁检测技术的基本原理,以研20mm智能管道检测器为例说明了智能管道检测器（漏磁检测器）的基本结构及主要功能、机械性能指标、检测性能指标;介绍了漏磁检测器研发中磁路优化设计、检测系统和数据处理硬件、无损压缩算法、缺陷重构技术、漏磁信号成像、信号特征库和几何成像等关键技术。以研20mm管道为例介绍了管道漏磁检测技术的实施过程、检测数据分析、现场开挖验证及管道腐蚀状况评价等内容。     

三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器的研制

三轴漏磁腐蚀检测比单轴有明显的技术优势,但国外检测公司在国内实行技术封锁,仅提供管道三轴腐蚀检测服务,且价格昂贵。为此,研制了711 mm(28 in)三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器。该检测器的三轴探头能灵敏地识别出横向沟槽和焊缝,帮助数据分析人员分析和量化缺陷,为业主提供详细、精确的检测报告。现场试验结果表明,检测到的缺陷点与实际开挖结果与数据分析报告给出结果相符,说明三轴漏磁腐蚀检测器检测结果精确。     

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。     

金属磁记忆技术在埋地金属管道应力集中区检测中的应用

在埋地金属管道检测中,非开挖状态下如何检测应力集中区是一个亟需解决的问题。金属磁记忆技术可以检测地磁场作用下的埋地金属管道应力集中区,通过分析检测到的管道表面磁场法向分量及其梯度值可确定应力集中区位置。利用TSC-4M金属磁记忆检测仪分别对位于小区占压、林地和穿跨越区域的埋地管道进行了应力检测,管道应力集中区检测结果与开挖验证结果相符。检测结果表明,金属磁记忆检测技术可以在非开挖状态下进行埋地金属管道应力集中区检测,能够对管道进行早期诊断,检测结果准确可靠。     

海底管道典型缺陷磁记忆检测试验研究

针对海底管道在生产运行中受到腐蚀性介质及外力作用,易产生缺陷导致失效的问题,以磁记忆检测技术为基础,研制开发了海底管道内检测器,基于海底管道损伤典型缺陷形式设计并搭建了管道损伤检测试验台,对研制的海底管道内检测器进行了管道损伤检测试验研究。试验结果表明,研制的海底管道内检测器能够有效检出管道已有缺陷;对不同缺陷类型、尺寸磁记忆检测信号的特征参数进行对比分析,证实了磁记忆检测技术在缺陷量化中的应用潜力。研究成果为磁记忆检测技术应用于海底管道缺陷损伤检测提供了技术支撑。     

长输天然气管道腐蚀检验与修复技术

作为一种经济、有效、环保的运输方式,长输天然气管道在天然气运输中具有独特的优势,但腐蚀泄漏是长输天然气管道主要的失效模式。简单阐述了腐蚀机理及危害,介绍了国际上常用的长输天然气管道非开挖检测技术。现场选用国际上最先进的管道外检测技术c-scan对一长输管道进行非开挖检测,并对发现问题进行分析后选用碳纤维复合材料补强技术进行修复,通过现场检验案例验证了检验和修复技术的有效性和可行性。     

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。     

油气管道腐蚀检测评价技术及应用

本文系统阐述了油气管道的内外腐蚀检测技术。对某油田油气管道站场内的架空管道开展了常规检测及新技术的综合检测评价。对于埋地管道,分别从腐蚀环境、腐蚀防护系统非开挖检测、开挖直接检测进行外部腐蚀评价。依据输送介质、工况及管道分布进行流场分析及开挖直接检测对内腐蚀危害进行评价。     

基于BP神经网络管道磁记忆检测模式识别

为区分管道母材及焊缝处不同损伤形式磁记忆信号,运用BP神经网络对管道缺陷检测信号的模式进行识别。以X80管线钢作为试样材质,分别从X80管道母材及焊缝部位取样,加工无缺陷及含裂纹等两种形式的试样并对其进行磁记忆检测。采用有限元分析软件获得其磁场分布,对磁记忆检测信号进行特征参数提取并采用BP神经网络对特征参数进行聚类,建立了管道磁记忆检测模式识别方法。研究结果表明:不同损伤部位及形式的试样,其磁记忆检测信号分布有较大差异;磁记忆检测信号分布与试样表面形貌及损伤形式密切相关;运用BP神经网络能够有效识别管道不同位置及损伤形式的磁记忆检测信号。研究结果为磁记忆检测技术应用于管道内检测并进行管道典型缺陷信号识别提供了新的思路和方法。     

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。     

埋地输油管道综合腐蚀检测技术及应用

埋地输油管道一旦出现腐蚀泄漏将可能造成严重后果,定期的腐蚀检测是保障其质量完整性的重要手段。采用管道外防腐层检测结合低频导波检测技术,对埋地输油管道进行综合检测试验研究,结果表明：采用PCM+(多频管中电流检测法)结合低频导波的综合检测技术可对埋地管道腐蚀缺陷进行有效检测;采用低频导波检测须对管道进行开挖,而且导波一次有效扫查距离受现场工况影响有所减少。建议后续研究采用多种非开挖快速检测技术相结合的方式,从而保障管道的结构健康安全。     

海底管道损伤悬跨段磁记忆检测研究

海底管道是保障海上油气田持续开发的重要运输手段,海底管道在生产运行过程中容易受到腐蚀及外力作用产生缺陷而导致失效,因此定期对海底管道进行内检测是保障管道安全运行的必然需求.鉴于此,对试验管道损伤部位进行了力磁耦合仿真,仿真结果显示在管道的受力部位产生了磁场强度的变化.又以磁记忆检测技术为基础并结合已有的管道漏磁内检测技...     

基于磁记忆方法的油气管道内检测试验研究

管道内检测技术是应用最为广泛的维护管道安全性与完整性的有效方法。鉴于目前管道内检测采用超声波、漏磁检测方法对于管道损伤评价存在的局限性,提出采用金属磁记忆方法进行检测。金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下的金属构件表面的漏磁场信息,可对构件微观缺陷和应力与变形集中区进行辨别。应用自主研发的610mm管道磁记忆内检测装置进行了现场牵拉试验研究。结果表明,所设计的内检测装置具有良好的可靠性与管道通过性,并能通过多通道数据分辨出不同类型的缺陷特征,采用磁记忆方法进行管道内检测在技术上是可行的,具有良好的开发应用前景。     

高腐蚀油田管道外检测技术的试验与应用

介绍了多频管中电流、超声导波、瞬变电磁和金属磁记忆4种管道外检测技术的原理、性能特点及试验应用情况,结合大港南部高腐蚀油田管道检测的实际应用,总结了4种检测技术对油田集输管道的适用性和准确性,分析了各种技术存在的不足。通过4种检测技术的试验应用,掌握了各种检测评价技术的功能、特点及适应性,为进一步开展管道检测、缺陷评估和寿命预测等完整性管理积累了经验;通过检测、评价及修复等工作,降低了管道运行风险,提升了管道本质安全,延长了管道寿命,从而节省了大量资金。     

萨中油田埋地管道腐蚀原因分析与对策

通过对萨中油田各系统埋地管道腐蚀状况统计发现,埋地管道随着使用年限的增加,腐蚀穿孔现象呈逐年上升趋势,腐蚀老化问题日益突出。为了遏制管道腐蚀穿孔不断恶化的趋势,对萨中油田埋地管道进行了防腐检测和腐蚀原因分析,明确了埋地管道的腐蚀情况及其成因。防腐检测数据及现场开挖验证表明:管道局部腐蚀的程度比均匀腐蚀(均匀腐蚀一般不超过0.5 mm)更为严重;管道绝缘电阻等级为"四(差)、五(劣)",管道防腐层基本无效,防腐措施失效是埋地管道发生严重腐蚀的主要原因。依据检测数据对管道防腐层缺陷和管体缺陷按照相应的规范进行修复,使管体缺陷得到补强,防腐层防护等级得到提升,有效地延长了管道使用寿命,降低了管道腐蚀风险,并取得了良好的经济效益。