油气管道内检测技术与数据分析方法发展现状及展望

【目的】油气管道内检测作为管道完整性管理的关键环节,可为管道事故的预防与合理维护提供科学依据。【方法】为全面了解油气管道内检测技术发展水平及趋势,对检测技术与数据分析方法的发展现状进行了述评。在检测技术发展现状方面,分别对典型的单一原理检测技术、复合检测技术、新型检测技术的检测原理、内检测设备技术水平及工业应用情况进行了分析,并对国内外同类技术发展及应用水平进行了对比。在检测数据分析方法发展现状方面,以应用最广泛的漏磁检测为例,按照数据分析步骤分别对缺陷识别、分类、反演方法进行了梳理。【结果】油气管道内检测技术总体上已进入工业化应用阶段,国外的漏磁检测、超声检测、涡流检测等技术已基本实现常规化、系列化;中国管道内检测技术起步较晚,与国际先进水平尚有差距,但已初步掌握了漏磁检测技术、涡流检测技术,并成功应用于各类油气管道。针对传统内检测技术的适用范围及局限性,已研发出了结合多种检测技术优点的复合检测技术,还探究了以管道轴向应力、管材性能等为检测对象的新型检测技术的可行性。【结论】油气管道内检测技术已取得了显著进展,但仍面临诸多挑战,尤其是微小缺陷的检测能力不足、附加应力检测方法的研究尚不...     

管道漏磁检测三维探头试验

近年来,输油气管道内检测技术在我国得到了广泛应用,已成为管道运营者进行完整性管理必不可少的工具。但目前以一维探头为基础的漏磁内检测设备不能准确描述三维的漏磁场,很可能造成对缺陷检测精度和检测可靠性的缺失。为了提高缺陷检测能力和度量准确度,通过三维探头技术还原真实漏磁场情况,从而准确识别与度量管道缺陷。通过搭建静态试验平台,探索探头采集数据与缺陷形状的关系和提离对数据的影响,通过搭建动态试验平台,着重研究速度、提离值、剩磁等因素对漏磁场的影响。     

在役管道非开挖外检测技术评述

在役管道非开挖外检测技术是在地面直接针对管道管体缺陷进行检测的技术。介绍了瞬变电磁(TEM)、磁力层析X射线摄影技术(MTM)、No Pig三种适用于在役管道的非开挖外检测技术,分析了其检测管道腐蚀的基本原理,说明了各类智能装置的组成和工作过程,介绍了工程应用的情况,并对其适用性和局限性进行了系统性分析。TEM、MTM和No Pig三种技术利用电磁原理针对金属管体进行地面检测,均具有不开挖管沟、不破坏管道外防腐层、不影响管道运行等显著优点,但从应用现状看,在抗现场复杂环境干扰、数据结果的可靠性等方面,尚需大量实践经验积累。     

管壁厚度与缺陷外检测技术的现状

介绍了脉冲瞬变评价、长距导波检测和局部开挖超声波抽测三种油田埋地管道管壁厚度与缺陷外检测技术的发展现状,分析对比了该三种技术的优缺点.通过在胜利油田及国外的应用,给出了各种技术的适用范围,对于油田埋地管道管体腐蚀与缺陷检测及管道泄漏事故预警具有指导意义.     

油气输送管道漏磁检测的有限元分析

叙述了电磁场有限元分析的理论基础，给出了油气输送管道漏磁检测中的漏磁场，用ANSYS软件包对具体实例进行了分析，得到了漏磁场的空间分布、磁感应强度及漏磁信号图等。分析结果有助于全面认识空间中漏磁场，可为油气输送管道提供缺陷定量化检测依据。     

基于小波包变换的电力系统谐波检测

谐波是影响电能质量的重要因素,谐波对电力系统和用电设备产生严重危害和影响.根据电网谐波中既存在稳态谐波分量又有暂态谐波分量的特点,依据小波分析具有对非平稳信号的分析和处理能力及多分辨率的特性,将小波变换理论应用于电网谐波检测中,提出了利用小波变换实现测量信号各次谐波的方法.仿真算例表明:小波包变换分析法能够正确地提取电力系统的谐波信号,将电流信号中的基波成分与高次谐波成分分离,验证了该方法的有效性.     

管道非开挖穿越勘察采用斜孔钻探的可行性北大核心

斜孔钻探勘察作为一种常用的勘察技术手段,却很少在油气管道非开挖穿越勘察领域中采用。定向钻和钻爆隧道是油气管道非开挖的主要穿越方式,如果能够通过斜向钻探查明穿越地层的地质条件,将有利于提高非开挖穿越的成功率,因此,研究斜孔钻探勘察在非开挖领域中的应用可行性非常有必要。工程实践发现:斜孔钻探在勘察过程中能够很好地配合常规钻探,有效应对工程勘察中面临的一些地质勘察难点;通过斜孔钻探获取的勘察资料具有真实性、可信性、准确性及不可替代性,在很大程度上提升了油气管道工程的勘察水平,甚至在某些特殊的油气管道工程勘察项目中,能够发挥常规钻探不可替代的作用。研究结果表明:斜孔钻孔的设备和技术在油气管道非开挖穿越工程勘察中应用是可行的。     

管道非开挖穿越勘察采用斜孔钻探的可行性

斜孔钻探勘察作为一种常用的勘察技术手段,却很少在油气管道非开挖穿越勘察领域中采用。定向钻和钻爆隧道是油气管道非开挖的主要穿越方式,如果能够通过斜向钻探查明穿越地层的地质条件,将有利于提高非开挖穿越的成功率,因此,研究斜孔钻探勘察在非开挖领域中的应用可行性非常有必要。工程实践发现:斜孔钻探在勘察过程中能够很好地配合常规钻探,有效应对工程勘察中面临的一些地质勘察难点;通过斜孔钻探获取的勘察资料具有真实性、可信性、准确性及不可替代性,在很大程度上提升了油气管道工程的勘察水平,甚至在某些特殊的油气管道工程勘察项目中,能够发挥常规钻探不可替代的作用。研究结果表明:斜孔钻孔的设备和技术在油气管道非开挖穿越工程勘察中应用是可行的。     

输油管道环焊缝超声波内检测信号识别

环焊缝开裂是埋地输油管道的主要失效形式之一,严重威胁管道的安全运营,准确识别和量化环焊缝缺陷,建立统一的内检测精度要求,是目前国内外管道内检测公司共同面临的难题之一。基于现有的轴向裂纹超声波内检测技术,研发适用于环焊缝平面型缺陷的内检测技术成为解决该难题的可行方法之一。通过研制超声波内检测器,并根据多次全尺寸管道牵引试验和实际管道的检测结果,建立了环焊缝缺陷超声波检测识别和尺寸量化模型,与漏磁内检测及现场环焊缝缺陷开挖结果进行对比,验证了该检测器的检测精度。结果表明:超声波内检测能够检测出漏磁内检测未发现的严重环焊缝平面型缺陷,但缺陷识别精度和尺寸量化模型需要更多的开挖验证数据进一步完善。该缺陷识别和量化模型的建立可为超声波内检测技术的应用与发展提供借鉴。     

油气管道腐蚀检测技术发展现状与思考

通过定期对油气管道实施内外检测,及时、准确地发现管道的腐蚀缺陷,采取相应的维修、更换措施,可有效降低腐蚀事故的发生概率。针对外腐蚀、内腐蚀、应力腐蚀开裂、穿越段外腐蚀等问题,阐述了油气管道腐蚀检测技术及相关标准的发展现状,介绍了瞬变电磁、超声导波、磁应力等非开挖检测技术原理及工程应用,总结了中国在油气管道腐蚀检测技术应用和管理中存在的问题,从管理提升和技术提升两方面探讨了未来的发展需求。在管理提升方面,提出建立统一的技术规范、数据管理平台及专业化腐蚀检测效能评价队伍;在技术提升方面,建议持续开展应力腐蚀开裂检测与评价技术研究,启动微生物腐蚀机理和检测技术研究,开展针孔腐蚀缺陷的检测与验证技术研究,研发组合式内外检测工具。(图4,参27)     

油气管道带磁原因及退磁方法

在油气长输管道维修更换作业中,为了缩短更换作业周期及减少剩磁对管道焊接质量的影响,需要对管道进行退磁作业。分析了导致油气管道带磁的原因:管道检测;外部存在磁场、电场;管道焊接与摩擦等。探讨了管道带磁对管道焊接、其他检测方法与管道寿命的影响。基于油气管道的退磁原理,提出3种管道退磁方法:直流退磁法、交流退磁法及永磁铁退磁法,以此提高油气管道在线焊接质量。研究结果对于工程实践中油气管道退磁方法的选择有一定的指导作用。     

海洋管道外防腐层检测技术现状

海底管道检测的目的是通过定期和特殊的检测,保证管道安全运行,防止油气泄漏,保护海洋环境。根据检测的不同时期、不同部位和不同的检测要求,海洋管道检测分为投产前检测、定期检测和特殊检测等形式。详述了电流梯度探测技术及目前最先进的原子能清管器检测工具的应用。     

输油气站场智能巡检系统设计与实现

随着智能管道建设与区域化管理的推进,对输油气站场的智能化提出了更高要求。针对目前输油气站场以人工巡检为主,各监控系统相互独立的问题,设计了输油气站场智能巡检系统。通过三维建模技术,建立站场实景三维模型,将站场的视频实时监控画面拼接融合至三维模型,实现对站场全景的一张图管理。梳理站场巡检需求,开发视频智能识别算法,实现对站场不安全事件的智能识别;设置巡检路线制定、历史视频回溯等模块,实现对站场全景的自动巡检。将该系统应用于中俄东线天然气管道工程黑河首站,测试效果表明:该系统可根据巡检路线自动巡检,对典型威胁事件智能识别并报警,其应用提升了站场的智能化水平,为智能管道建设提供了技术支持。     

西部开发对我国油气管道和焊管工业的要求

西部开发工程为我国的天然气管道和焊管提供了巨大的发展机遇，西 东输的管网建设为制管行业提出了更新更高的要求，概述了我国油气输送管道的发展前景及对各类管道的要求，指出了我国目前轧钢和制管行业与国差距，认为冶金企业和制管企业对应生产机组设备，工艺技术，检测手段和生产能力进行更新，以管理工程的要求，促进西气东输工程的建设。     

声波检测技术在管道防盗中的应用

在油气管道运行中,经常出现不法分子在管道上打孔盗油盗气的现象,如果不能及时发现并制止,不仅会给国家带来巨大的经济损失,还会造成严重的环境污染.介绍了基于声波检测技术的管道防盗实时检测预警系统的工作原理及可行性试验,该系统能够及时发现不法分子在管道上的打孔行为,可以从根本上避免和消除打孔盗油现象,在生产应用中取得了良好的效果.     

水下管道“人工草”固定技术及应用

水睛管道所处的自然环境非常复杂，水流将对管道产生各种作用力并且危及管道安全。针对我辆有水下管道的实际状况，在广泛搜集国内外有关资料的基础上，提出了一种新型稳定水下管道的方法－－水下管道“人工草”固定技术。该方法具有技术先进、用途广、施工简便、费用低等特点，不但可以决现有管道埋深不够及裸露，悬空等问题，而且可以为管道无沟敷设提供一种有铲的稳管方法。     

冻土区埋地油气管道管沟融陷机理

为了治理冻土区埋地油气管道管沟融陷工程病害,通过对管道病害现场调查,结合现场地质勘探、含水量试验测试及管周土体温度监测,分析了融陷病害的发生机理,并结合管沟融陷形成因素,提出了相应的防治措施。结果表明:冻土区埋地油气管道管沟融陷病害的发生与地层土质、土体含冰量、冻土类型、管道热扰动及施工方式等因素有关;冻土区埋地油气管道的敷设应选择合理的施工季节,综合分析冻土环境因素,确定合理的管道埋设深度,设置管道隔热保温措施,加强管道运行状态监测和科学管理,从而保证管道安全运行。研究成果可为冻土区埋地油气管道的设计、施工及安全运营提供借鉴。     

海底管道溢油防控措施

从设计、防腐、人为和自然因素等方面分析了海底管道的溢油原因,指出应加强在役海底管道的承压能力及管体与海底相对位置的定期检测,采取有效的机械损伤预防措施,必须考虑管道的路由、埋深、壁厚、防护覆盖层、水动力条件及泄漏检测系统的合理配置等因素,优化新建和预建海底管道的设计和施工.提出了建立HsE管理体系和溢油应急组织、加强区域协作等海底管道溢油的防控管理和技术措施.介绍了水上焊接修复法及水下不同方式的管道修复方法.     

杂散电流对长输油气管道的危害及其检测

分析了杂散电流的特点及腐蚀原理,指出杂散电流是导致长输油气管道腐蚀泄漏的主要原因。介绍了杂散电流检测仪的基本操作及数据采集,研究了杂散电流干扰的检测方法。通过现场检验和后处理软件对采集的数据进行了分析,获得了管道周围杂散电流干扰数据。将检测数据与管道开挖数据进行了对照,结果验证了杂散电流的危害性和检验的有效性。     

我国油气管道防腐层大修技术现状

我国大部分油气管道已投入运行30余年，对石油沥青防腐层进行检测并及时发现和解决防腐层存在的问题，是一项保证油气管道安全运营的重要工作，介绍了各种检测技术及其适用范围，给出了管道防腐层大修的决策依据。叙述了旧防腐层清除，管道表面处理和大修用防腐层的选择，大修质量控制等项工作内容，提出了目前我国管道防腐层大修过程中亟待解决的问题。