裂纹内检测技术应用于管道螺旋焊缝的可行性分析

针对东北管网多次发生螺旋焊缝开裂事故的事实,研究了造成螺旋焊缝开裂事故的缺陷类型和特征.从超声裂纹内检测器的工作原理、工况需求等方面分析了在东北管网对螺旋焊缝缺陷进行超声裂纹检测的可行性.受到超声发射、接收探头以及管道内表面清洁度等因素限制,认为在东北管网对螺旋焊缝缺陷实行超声裂纹内检测具有一定的局限性.     

原油管道螺旋焊缝开裂原因分析

某原油管道在运行期间发生了螺旋焊缝开裂事故,通过对管道开裂处进行宏观检查、断口微观形貌分析、能谱分析、显微组织分析、硬度测试和材料性能拉伸试验,结果表明,螺旋焊缝中存在焊接缺陷,使得管道的承载能力降低,在积水的作用下发生了螺旋焊缝开裂。     

管道焊缝缺陷的定量安全评定与容限尺寸

目前,焊缝缺陷已经成为影响老管道运行的重大安全隐患。某一老龄管道环焊缝、螺旋焊缝存在错边及明显的表面缺陷,对其母材和焊缝分别进行拉伸和断裂韧性试验,基于试验数据,结合管道的基本参数和运行情况,采用失效评定图(FAD)技术对环焊缝、螺旋焊缝缺陷进行了一级和二级评定,定量分析管道缺陷处的安全裕度,通过迭代计算得到了焊缝处的容许表面裂纹尺寸,并对环焊缝、螺旋焊缝裂纹容限尺寸进行了定量研究。研究结果表明:一级评定会低估管道的承载能力,计算得到的裂纹容限尺寸小于二级;管道在4 MPa运行压力下,螺旋焊缝缺陷处安全裕度很小,危险性高于环焊缝缺陷,焊缝处的裂纹容限尺寸小于环焊缝;相比于裂纹长度,裂纹深度对评估结果的影响更大。通过研究,为管道缺陷验收提供了依据,为焊缝评价的科学化、合理化提供了参考。     

基于焊缝失效的管道安全概率数学模型

针对管道断裂失效主要发生在焊缝处的问题,提出了采用焊缝的安全近似等价于管道的安全的方法,将缺陷焊缝的安全概率看作随机变量,且服从正态分布.考虑一条共有N条焊缝的管道,通过分层抽样法对同期施工的同类材质、相同焊接条件的管道进行抽样检测,在已知样本值的前提下,建立数学模型,给出整条管道安全概率在一定置信度下的置信上限和置信下限.     

东北管道内检测缺陷的开挖定位

三轴高清漏磁智能内检测结果显示,东北管道管体存在大量螺旋焊缝缺陷,对其进行完整性评价后,需根据缺陷的严重程度开展有计划的修复工作.首先利用PipeImage软件分析管道内检测信号,对管体缺陷进行完整性评价,制作开挖单;然后在管道沿线找到参考桩,开挖后对缺陷进行确认;最后实施修复,再防腐、回填.讨论了制作开挖单的技巧和注意事项,介绍了现场误开挖时的处理流程,给出了在现场勘测中实用性较强的两个数值,即螺旋焊缝时钟位置变化1 h的轴向距离和环焊缝时钟位置变化1 h的环向长度的计算公式.     

地质灾害作用下油气管道环焊缝适用性实时评价方法

高钢级油气管道环焊缝断裂失效是目前中国油气管道工业最为关心的问题。分析近年来管道环焊缝断裂失效事故发现,导致环焊缝断裂的最主要原因是地质灾害引起的作用在管道上的土壤位移载荷。为保证管道安全,需要对土壤位移作用下含缺陷管道环焊缝进行完整性评价。在此,集成中国石油大学（北京）油气储运设施安全团队近十年来在地质灾害段管土相互作用、环焊缝失效机理与适用性评价方面的研究成果,介绍土壤位移与管道环焊缝裂纹断裂关联关系的建立及对含缺陷管道环焊缝进行适用性实时评价的系统方法,并就其中相关的具体环节所涉及的理论和方法进行讨论。（图7,参26）     

关于老龄管道的安全运行

管道老龄化是世界性问题,进入老龄期的管道能否继续安全运行,需要从管道的原始条件、维护条件及油田的产量方面进行综合考量。美国贯穿阿拉斯加管道是老龄管道继续安全运行的成功范例,借鉴其成功经验,可以促进与保证东北原油管网的安全运行。对于东北管网庆铁线交替输送中俄原油方案,认为必须对管道的原始条件和管道的应力交变问题进行仔细调查与研究,慎重决策。     

东北原油管网技术经济特性初探

从原油流向与输送工艺、原油品种与物性、管道负荷率、管道线路与设备老化等方面总结了东北原油管网的现状和特点.从技术和经济两个层面对东北原油管网输油成本的主要影响因素进行了初步分析,包括管道负荷率、原油顺序输送的运行方式、清管周期和清管程度、第三方破坏和服役年限等.分析结论对提高该管网的运行管理水平和经济效益具有一定的指导意义,同时提出了为保证该管网安全、平稳、高效、经济运行需深入研究和探讨的方向.     

CFRP修复城市燃气管道焊缝缺陷的可行性

焊缝缺陷是城市燃气管道一种常见的缺陷类型,严重降低管道的承压能力,进而影响管道的安全运行.管道缺陷CFRP修复技术作为一种新型免焊管体修复技术,具有施工方法简单、无需动火、修复效果优异等特点.分析了CFRP修复城市燃气管道焊缝缺陷的可行性:依据力学理论计算结果,要抵抗焊缝完全开裂时管道断裂产生的轴向剪切力,焊缝的CFRP的单边铺设长度不小于287 mm;全尺寸爆破试验、压力波动试验以及模拟管道带压弯曲应力试验结果表明,修复后的管道可完全恢复承压能力,并具有优异的耐压力波动性能和抗弯曲应力性能.应用研究表明,CFRP修复技术存在局限性,无法修复缺陷程度超过80％及泄漏型的管道缺陷.     

管道环焊缝检测识别方法

针对管道内检测缺陷点的定位问题,提出了一种基于漏磁原理的管道环焊缝识别方法。在使用内检测结果对缺陷点进行修复时,需要准确定位管道缺陷点位置。内检测器通过搭载里程计来记录检测器前进里程,从而定位管道缺陷点位置。但是检测器在管道中的旋转前进方式及里程计的累积误差,导致检测器记录的里程与实际的管道里程存在较大偏差,且该偏差随检测里程增加而增大。为了准确定位管道缺陷及特征点,通过在检测器上加装焊缝检测器,在内检测数据处理中识别出管道环焊缝,从而借助通过环焊缝里程对缺陷点进行精确定位。牵拉试验证明:该环焊缝识别方法识别率超过95.24%。     

管道螺旋焊缝缺陷的初级失效评估

阐述了焊缝缺陷的评估原理和分级方法,参考英国标准BS 7910的1A级断裂评估准则,提出了螺旋焊缝缺陷失效的初级评价方法,并针对庆铁老线林源至新庙段管道的超声检测数据进行了应用性计算.对螺旋焊缝缺陷的断裂失效和塑性破坏失效的评估结果表明,部分缺陷在内压大于4.5 MPa下不安全.研究认为,在实现较高级评估之前,初级失效评价结果可以为螺旋焊缝的检测、完整性评价和缺陷修复等完整性决策提供参考和指导.     

中哈原油管道在沼泽地区的敷设

介绍了中哈原油管道沼泽地区施工的情况,针对该工程在穿越阿亚古兹河沼泽和腾杰克河东西岸沼泽遇到的问题,采取了在管沟两侧50m范围内修筑拦水坝,每隔6m设置压重块,每焊接完3000m钢管就及时下沟等有效施工措施。对今后管道在沼泽地区施工有一定的指导意义。     

庆铁输油管道螺旋焊缝破裂原因分析

大庆至铁岭输油管道由于焊接缺陷，导致管道发生破裂，严重影响了输油生产。文中详细分析了管道破裂的原因，并对破裂的管段进行了检查，指出造成这次事故的原因主要是螺旋焊缝的内焊缝焊偏，并且在坡口的一侧存在较大尺寸的未熔合区，当工作压力稍大时，有缺陷的焊缝不足以承受工作压力而使管道失效。通过对以上事故原因的分析，对保证输油管道的安全运行有着重要的指导意义。     

埋地管道防腐层大修对管道运行的热力影响

针对东北管网防腐层大修导致土壤温度场发生改变进而影响管道安全运行的问题,对埋地管道的土壤热力条件进行了分析,给出了铁秦线两座泵站的热力对比实例.为消除管道防腐层大修因土壤热力条件恶化对管道运行造成的不利影响,制定了改善管道热力环境的措施,提出了管道防腐层大修工作的建议.     

东临复线水击保护实例分析

东临复线配置有完善的水击压力保护系统,同时采取了压力泄放、顺序停泵、硬线停泵及水击超前保护等措施.通过对东临复线水击保护实例的分析,指出采取泵站独立压力保护系统和全线水击超前保护系统等多重保护措施,可有效防止严重水击工况对管道和设备的危害.     

一种新型的海底管道自埋施工技术

介绍了一种利用水流自埋管道SPOILER((管道)搅流器或阻流板)的技术原理、应用的水文地质条件和安装方法。实际应用表明,甬沪宁杭州湾海底管道安装SPOILER后,不仅可以促使海水冲蚀海床快速形成浅沟,达到管道埋深要求,而且还可以节省费用,确保海底穿越管道的稳定运行。     

任京管道正反输运行结蜡规律研究

针对任京管道运行能耗费用高且投产至今未清管、输送原油种类复杂多变等几个突出问题,系统总结了近年来任京管道的研究成果,对大庆冀东混合原油流变特性进行深入研究,提出了正反输管道结蜡规律预测技术。通过任京管道改线工程,首次获得了长期不清管条件下沿管道径向位置不同层位的蜡层沉积物,并进行了基本物性分析。通过实测管道结蜡厚度,验证了正反输管道结蜡规律预测技术的可靠性,对确保任京管道安全运行具有指导意义。     

乌鄯线冬季冷热油交替输送运行方案

为保障西部原油管道乌鄯线安全平稳运行,实现节能降耗输送,分析了乌鄯线和阿独乌线外输哈国油物性、沿线油温、地温数据,进而探讨了乌鄯线冬季运行冷热油交替输送的可行性。研究结果表明：长输原油管道冬季低输量运行,其进站油温差距不大并与地温的变化趋势一致,沿线地温为冬季冷热油交替输送的重要参数;采用冷热油交替输送工艺,哈国油常温输送对北疆油物性影响不大;乌鄯线冬季运行采用冷热油交替输送,节约燃料天然气约51.6%,节能降耗效果明显,说明乌鄯线冬季运行采用冷热油交替输送具有可行性。     

兰成渝输油管道选线方案的比选

通过对兰成渝管道总体线路走向和对各段设计方案进行比选,确定了最优线路设计方案.对途经的极复杂管道段的选线进行了举例分析,指出山区管道线路与隧道相结合设计方式是兰成渝管道选线的重要特点,管道选线设计中隧道的应用可以更新管道线路设计的观念,提高管道线路的安全性,减小管道施工难度.