无码精品人妻一区二区三区影院_国产乱子经典视频在线观看_亚洲国产精品sss在线观看av_国产国语在线播放视频

油氣管道腐蝕檢測技術發展現狀與思考

2020-08-10 01:08:10 hualin

摘要:通過定(ding)期對(dui)油氣管(guan)道(dao)(dao)實施內(nei)外(wai)檢測(ce)(ce),及(ji)(ji)時、準(zhun)確地發現(xian)管(guan)道(dao)(dao)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)缺陷(xian),采取相(xiang)應(ying)的(de)維修、更換措施,可有(you)效降低腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事故的(de)發生概率(lv)。針對(dui)外(wai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、內(nei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)、穿越段外(wai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),闡(chan)述了(le)油氣管(guan)道(dao)(dao)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)檢測(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)及(ji)(ji)相(xiang)關標準(zhun)的(de)發展現(xian)狀(zhuang),介紹了(le)瞬變(bian)電(dian)磁、超(chao)聲導波、磁應(ying)力等非開挖檢測(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)原理(li)(li)及(ji)(ji)工程(cheng)應(ying)用(yong),總結了(le)中國在(zai)油氣管(guan)道(dao)(dao)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)檢測(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)應(ying)用(yong)和(he)管(guan)理(li)(li)中存在(zai)的(de)問題(ti),從管(guan)理(li)(li)提(ti)升和(he)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)提(ti)升兩方面探討了(le)未來的(de)發展需求。在(zai)管(guan)理(li)(li)提(ti)升方面,提(ti)出建(jian)立(li)統一的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)規(gui)范、數(shu)據管(guan)理(li)(li)平臺及(ji)(ji)專業化(hua)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)檢測(ce)(ce)效能評(ping)價(jia)隊(dui)伍;在(zai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)提(ti)升方面,建(jian)議(yi)持(chi)續(xu)開展應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)檢測(ce)(ce)與評(ping)價(jia)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)研究,啟動微生物腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)機理(li)(li)和(he)檢測(ce)(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)研究,開展針孔腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)缺陷(xian)的(de)檢測(ce)(ce)與驗證技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)研究,開展組合式內(nei)外(wai)檢測(ce)(ce)工具研發。


關鍵詞(ci):油(you)氣管道;腐蝕(shi)(shi)檢(jian)測;直(zhi)接評(ping)價;外腐蝕(shi)(shi);內腐蝕(shi)(shi);應力腐蝕(shi)(shi)開裂;穿越段外腐蝕(shi)(shi);非開挖檢(jian)測


油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)防(fang)護(hu)系統(tong)是確(que)保(bao)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)長(chang)期(qi)(qi)安(an)全運行(xing)(xing)的基(ji)本保(bao)障(zhang),隨著國家對(dui)(dui)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)安(an)全監督力度(du)的加強,油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)檢測(ce)(ce)(ce)成(cheng)為管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)安(an)全防(fang)護(hu)的重要環節和技(ji)(ji)術手(shou)段。腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)貫穿鋼質管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)全生(sheng)命周期(qi)(qi),是導(dao)致油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)失效(xiao)事故的主要誘因之一(yi)。定期(qi)(qi)對(dui)(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)開(kai)(kai)(kai)展腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)檢測(ce)(ce)(ce),及時、準確(que)地(di)發(fa)現腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)缺陷,并采取(qu)相應的控制、維修(xiu)、更(geng)換(huan)措施,可有(you)效(xiao)降低腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)事故發(fa)生(sheng)概率。目(mu)(mu)前,中國在(zai)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)檢測(ce)(ce)(ce)方面已(yi)經(jing)形成(cheng)以直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)為核心的相對(dui)(dui)完善的檢測(ce)(ce)(ce)與評(ping)價(jia)技(ji)(ji)術體(ti)系,包括外腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)(ECDA)、內腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)(ICDA)、應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)(kai)(kai)裂直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)(SCCDA)。21 世(shi)紀初(chu)期(qi)(qi),直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)技(ji)(ji)術被引入(ru)中國,經(jing)過(guo)大(da)量(liang)工程(cheng)應用(yong)(yong),已(yi)經(jing)形成(cheng)自(zi)己(ji)的行(xing)(xing)業標準,相關內容也(ye)納(na)入(ru)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)定期(qi)(qi)檢驗項(xiang)目(mu)(mu) [1] 。近(jin)年(nian)來,針對(dui)(dui)油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)管(guan)(guan)(guan)(guan)體(ti)缺陷的非開(kai)(kai)(kai)挖檢測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術也(ye)得到較多工程(cheng)應用(yong)(yong),如瞬(shun)變(bian)電磁(ci)技(ji)(ji)術(TEM)、超聲導(dao)波(bo)檢測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術、磁(ci)力層(ceng)析檢測(ce)(ce)(ce)技(ji)(ji)術(MTM)等。工程(cheng)實踐表(biao)明:直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)雖然存在(zai)一(yi)定的局(ju)限(xian)性,但仍(reng)是目(mu)(mu)前用(yong)(yong)于(yu)評(ping)估油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)控制狀況或(huo)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)風(feng)險的有(you)效(xiao)手(shou)段,對(dui)(dui)于(yu)埋地(di)長(chang)輸油(you)(you)(you)氣(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)而言,ECDA 的工程(cheng)應用(yong)(yong)最為廣泛,技(ji)(ji)術也(ye)更(geng)加成(cheng)熟。


1 技(ji)術現(xian)狀


1.1 外腐(fu)蝕檢(jian)測與(yu)評價技術


1.1.1 發展概(gai)況


在(zai) 2000 年以前,埋地(di)鋼質(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)道的(de)外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)檢測主(zhu)要(yao)依靠(kao)開挖調查。當時主(zhu)流的(de)防(fang)腐(fu)(fu)層(ceng)(ceng)質(zhi)(zhi)量(liang)檢測技術是中國(guo)自主(zhu)研發的(de)變頻-選頻法(fa),其以一定長度的(de)管(guan)(guan)(guan)道為評(ping)估對(dui)象,通過(guo)測試單位(wei)面(mian)積防(fang)腐(fu)(fu)層(ceng)(ceng)與遠方(fang)大(da)地(di)之間的(de)電阻(zu),評(ping)估埋地(di)鋼質(zhi)(zhi)管(guan)(guan)(guan)道外(wai)防(fang)腐(fu)(fu)層(ceng)(ceng)的(de)狀況(kuang) [2] 。該方(fang)法(fa)適用于(yu)(yu)評(ping)價(jia)一段管(guan)(guan)(guan)道防(fang)腐(fu)(fu)層(ceng)(ceng)的(de)整體(ti)質(zhi)(zhi)量(liang),無法(fa)定位(wei)防(fang)腐(fu)(fu)層(ceng)(ceng)破(po)損位(wei)置,目前已很(hen)少應用。關于(yu)(yu)陰極保護有效(xiao)性的(de)評(ping)價(jia),雖(sui)然提出了(le) IR 降的(de)概念(nian),但(dan)電位(wei)測量(liang)仍(reng)主(zhu)要(yao)依賴于(yu)(yu)試片或極化探頭,檢測效(xiao)率低。


在 2000 年(nian)以后,隨著一些檢測(ce)(ce)設(she)備(如英國雷迪公司的(de) RD-PCM 測(ce)(ce)量設(she)備,加拿大(da) CATH-TECH 公司的(de) CIPS 測(ce)(ce)量設(she)備,中國自主研發(fa)的(de) SL 系列(lie)防腐(fu)層檢漏儀)的(de)研發(fa)與(yu)應用,外檢測(ce)(ce)和評(ping)價(jia)(jia)技術得到快速(su)發(fa)展,逐步形成(cheng)以交流電流衰(shuai)減法(ACAS)、交流電壓梯(ti)度(du)法(ACVG)、皮爾(er)遜法(PERSON)、密間隔(ge)電位測(ce)(ce)量法(CIPS)、直流電壓梯(ti)度(du)法(DCVG)為核心的(de)技術體(ti)系,建立(li)了一套科學(xue)的(de) ECDA 技術流程(圖 1),提高了外腐(fu)蝕檢測(ce)(ce)的(de)效率和準確率,成(cheng)為目前外腐(fu)蝕檢測(ce)(ce)和評(ping)價(jia)(jia)的(de)主流方法。

防腐保溫,橋梁防腐,線塔防腐,鐵塔防腐,高空防腐,鋼結構防腐,鋼結構防火,管道防腐,管道保溫,儲罐防腐,儲罐清洗,3pe防腐鋼管,防腐公司

圖(tu)1 油(you)氣管(guan)道外腐蝕直接評價技術流程圖(tu)


通過(guo)不同(tong)檢測(ce)方法的(de)(de)組合(he)應(ying)用(yong),可系統評估管(guan)(guan)(guan)(guan)道外防(fang)腐層(ceng)質(zhi)量、陰極保護有效性(xing)、雜(za)散電流干(gan)擾的(de)(de)總(zong)體狀(zhuang)況,并結(jie)合(he)防(fang)腐層(ceng)破損(sun)處的(de)(de)開挖調查,對管(guan)(guan)(guan)(guan)體腐蝕(shi)缺(que)陷及環境腐蝕(shi)性(xing)進行直(zhi)接檢測(ce)和評價(jia)。但相關(guan)檢測(ce)設備的(de)(de)應(ying)用(yong)需(xu)要通過(guo)大地(di)形成良(liang)好的(de)(de)回(hui)路(lu),在(zai)一些特(te)殊管(guan)(guan)(guan)(guan)段的(de)(de)應(ying)用(yong)存(cun)在(zai)困難,測(ce)量結(jie)果的(de)(de)準確性(xing)也(ye)因此受到影響,主要包(bao)括:①大型穿(chuan)跨越、連續(xu)水網區等(deng)測(ce)試人員(yuan)難以到達(da)的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)段;②鋪砌路(lu)面(mian)、凍土(tu)、鋼筋混凝土(tu)、含有大量巖石(shi)回(hui)填物等(deng)導電性(xing)較(jiao)差的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)段;③防(fang)腐層(ceng)剝(bo)離(li)、套管(guan)(guan)(guan)(guan)、保溫(wen)層(ceng)等(deng)易(yi)造(zao)成電屏蔽的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)段;④雜(za)散電流干(gan)擾嚴重的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)段。


1.1.2 技術標準


中(zhong)國最早用(yong)(yong)于(yu)指導油(you)氣管(guan)道(dao)內外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)標(biao)(biao)(biao)準是 SY/T 0087—1995《鋼質(zhi)管(guan)道(dao)及(ji)儲罐(guan)腐(fu)(fu)蝕(shi)防護(hu)與調(diao)查(cha)方法(fa)標(biao)(biao)(biao)準》,其中(zhong)開(kai)挖調(diao)查(cha)相關規定(ding)一直(zhi)沿(yan)用(yong)(yong)至今。SY/T 5919—1994《埋地(di)(di)鋼質(zhi)管(guan)道(dao)干(gan)線電法(fa)保(bao)護(hu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)管(guan)理規程(cheng)》主要用(yong)(yong)于(yu)指導陰(yin)極保(bao)護(hu)和交直(zhi)流(liu)(liu)雜(za)散電流(liu)(liu)干(gan)擾的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)與評(ping)價(jia)(jia),其中(zhong)的(de)(de)陰(yin)極保(bao)護(hu)度、陰(yin)極保(bao)護(hu)有效率概念(nian)也(ye)一直(zhi)沿(yan)用(yong)(yong)至今。2004 年,中(zhong)國石(shi)(shi)(shi)油(you)規劃總院、中(zhong)國石(shi)(shi)(shi)油(you)大(da)學(北京)、中(zhong)國石(shi)(shi)(shi)油(you)管(guan)道(dao)公司沈陽調(diao)度中(zhong)心等單位,非(fei)等效采標(biao)(biao)(biao)美國防腐(fu)(fu)蝕(shi)工程(cheng)師(shi)協會(NACE)標(biao)(biao)(biao)準 NACE RP 0502-2002《管(guan)道(dao)外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)(jia)方法(fa)》,編制了(le)(le) SY/T 0087.1—2006《鋼制管(guan)道(dao)及(ji)儲罐(guan)腐(fu)(fu)蝕(shi)評(ping)價(jia)(jia)標(biao)(biao)(biao)準-埋地(di)(di)鋼質(zhi)管(guan)道(dao)外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)(jia)》,形成(cheng)了(le)(le)以間接(jie)檢(jian)(jian)測(ce)為核心的(de)(de)外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)直(zhi)接(jie)評(ping)價(jia)(jia)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)規程(cheng)。目前,該(gai)標(biao)(biao)(biao)準已經完成(cheng)第二次修訂,最新發(fa)布版本為 SY/T 0087.1—2018,該(gai)標(biao)(biao)(biao)準較(jiao)好地(di)(di)指導和推動了(le)(le)中(zhong)國油(you)氣管(guan)道(dao)外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)檢(jian)(jian)測(ce)工作(zuo)的(de)(de)開(kai)展(zhan),在工程(cheng)實踐中(zhong)積累了(le)(le)大(da)量寶貴(gui)經驗,同時也(ye)發(fa)現一些不足,如流(liu)(liu)程(cheng)過于(yu)復雜(za),檢(jian)(jian)測(ce)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)適用(yong)(yong)范圍(wei)受限,評(ping)價(jia)(jia)指標(biao)(biao)(biao)可操作(zuo)性(xing)不強(qiang)等。


自 NACE RP 0502-2002 之(zhi)后,NACE 又先后發布了(le)(le)一系列標準(zhun),對(dui)于提(ti)(ti)高 ECDA 的(de)(de)有效性起到(dao)了(le)(le)很好的(de)(de)支(zhi)撐作(zuo)用。NACE SP 0207-2010《埋(mai)地(di)或(huo)地(di)下水金屬管(guan)道(dao)(dao)上密(mi)間(jian)距和直(zhi)流(liu)電(dian)壓梯度測(ce)量》提(ti)(ti)出了(le)(le)CIPS 和 DCVG 檢(jian)(jian)測(ce)流(liu)程及技術(shu)要求,NACE TM0109-2009《地(di)下管(guan)道(dao)(dao)防腐(fu)(fu)層狀況評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia)地(di)面(mian)檢(jian)(jian)測(ce)技術(shu)》提(ti)(ti)出了(le)(le)間(jian)接(jie)檢(jian)(jian)測(ce)技術(shu)的(de)(de)操作(zuo)流(liu)程和數據分析方(fang)(fang)法,NACE SP 0210-2010《管(guan)道(dao)(dao)外腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)確認直(zhi)接(jie)評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia)》提(ti)(ti)出了(le)(le)綜合(he)運用多(duo)個指(zhi)標、多(duo)種因(yin)素評(ping)(ping)(ping)(ping)估(gu)和判斷(duan)外腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)風(feng)險(xian)的(de)(de)流(liu)程。目前,中國除 SY/T 0087.1 之(zhi)外,針對(dui)具體檢(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)法的(de)(de)標準(zhun)尚未形(xing)成完整的(de)(de)標準(zhun)體系。SY/T 0087.1—2018 在原標準(zhun)的(de)(de)基(ji)礎上重(zhong)點修訂了(le)(le)評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia)準(zhun)則(ze)以(yi)及間(jian)接(jie)檢(jian)(jian)測(ce)與評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia)部分,由(you)原來的(de)(de)單一指(zhi)標評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia)改(gai)為(wei)綜合(he)指(zhi)標評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia),采(cai)用風(feng)險(xian)矩陣的(de)(de)思(si)路將土壤腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性、防腐(fu)(fu)層破損程度、陰極保護水平、雜散電(dian)流(liu)干擾(rao)程度等單一指(zhi)標進行(xing)組合(he),以(yi)綜合(he)評(ping)(ping)(ping)(ping)估(gu)外腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)風(feng)險(xian),確定開(kai)挖調查(cha)的(de)(de)優先級,完善了(le)(le)評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia)指(zhi)標體系,用于特殊地(di)段的(de)(de)管(guan)道(dao)(dao)外腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)與評(ping)(ping)(ping)(ping)價(jia),為(wei)解決(jue)特殊地(di)段檢(jian)(jian)測(ce)難題提(ti)(ti)供了(le)(le)指(zhi)導(dao)方(fang)(fang)法 [3] ,但(dan)尚未完全解決(jue)檢(jian)(jian)測(ce)技術(shu)的(de)(de)規范(fan)性問題。


1.2 內腐蝕檢測與評價技術


1.2.1 發展概(gai)況(kuang)


埋地(di)(di)鋼質管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)檢(jian)(jian)測與評(ping)(ping)價(jia)技術(shu)(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)與外腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)檢(jian)(jian)測與評(ping)(ping)價(jia)技術(shu)(shu)基本相(xiang)同,最(zui)初也是主要依賴介質腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)分析(xi)(xi)和(he)開挖(wa)調(diao)查。目前,針對內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)檢(jian)(jian)測與評(ping)(ping)價(jia),除(chu)內(nei)檢(jian)(jian)測技術(shu)(shu)外,主要采用 ICDA 方(fang)法(fa)。2006 年,NACE 發(fa)(fa)布了(le)(le)(le)干(gan)氣管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)直(zhi)(zhi)接評(ping)(ping)價(jia)標準 NACE SP 0206-2006《干(gan)氣管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)直(zhi)(zhi)接評(ping)(ping)價(jia)方(fang)法(fa)(DG-ICDA)》,中(zhong)國也同步(bu)開始了(le)(le)(le)輸(shu)氣管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)直(zhi)(zhi)接評(ping)(ping)價(jia)的(de)(de)應(ying)用研究,隨(sui)后多相(xiang)流(liu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)直(zhi)(zhi)接評(ping)(ping)價(jia)方(fang)法(fa)(MF-ICDA),濕氣管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)直(zhi)(zhi)接評(ping)(ping)價(jia)方(fang)法(fa)(WG-ICDA)、液(ye)體管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)直(zhi)(zhi)接評(ping)(ping)價(jia)方(fang)法(fa)(LP-ICDA)陸續進入研究應(ying)用階段。中(zhong)國石(shi)油規劃總院通過(guo)(guo)持續開展(zhan)(zhan) ICDA 研究與應(ying)用,積(ji)累了(le)(le)(le)豐富經驗。ICDA 分為預(yu)(yu)評(ping)(ping)價(jia)、間接檢(jian)(jian)測、詳細檢(jian)(jian)查、后評(ping)(ping)價(jia)4 步(bu)流(liu)程(圖 2),其中(zhong)間接檢(jian)(jian)測是核心(xin),主要通過(guo)(guo)流(liu)體力學(xue)模(mo)(mo)型(xing)計算(suan)(suan)給(gei)出(chu)可能的(de)(de)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)風險點,再(zai)結(jie)合(he)腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)預(yu)(yu)測模(mo)(mo)型(xing)分析(xi)(xi)其發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)趨(qu)勢。常用的(de)(de)流(liu)體分析(xi)(xi)軟件包括(kuo)Fluent、OLGA 等,結(jie)合(he)管(guan)道(dao)(dao)(dao)走向(xiang)、流(liu)體狀態,預(yu)(yu)測水或腐(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)介質易沉(chen)積(ji)的(de)(de)位(wei)置,并通過(guo)(guo)現場(chang)開挖(wa)進行驗證。這(zhe)些預(yu)(yu)測方(fang)法(fa)或模(mo)(mo)型(xing)并不(bu)是唯一的(de)(de),通常不(bu)具有普遍適用性(xing)(xing)。北美地(di)(di)區(qu)的(de)(de)一些管(guan)道(dao)(dao)(dao)運營公司往(wang)往(wang)結(jie)合(he)所轄管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)實(shi)際情(qing)況,開發(fa)(fa)有針對性(xing)(xing)的(de)(de)計算(suan)(suan)模(mo)(mo)型(xing)或軟件,可以重復使用和(he)持續修正。

防腐保溫,橋梁防腐,線塔防腐,鐵塔防腐,高空防腐,鋼結構防腐,鋼結構防火,管道防腐,管道保溫,儲罐防腐,儲罐清洗,3pe防腐鋼管,防腐公司

圖 2 油氣管道內腐(fu)蝕直(zhi)接評價技術流程圖


近年來,一些油(you)氣(qi)長(chang)(chang)輸管(guan)道(dao)(dao)(dao)因游(you)離水沉積或介(jie)質質量控制不(bu)到位等(deng)問(wen)題而發生內(nei)腐(fu)(fu)(fu)蝕,因而推進了(le)ICDA 技術(shu)(shu)的(de)(de)應用(yong),但(dan)總(zong)體(ti)應用(yong)效果不(bu)如(ru) ECDA 技術(shu)(shu)成(cheng)熟(shu)。在(zai)(zai)各種 ICDA 技術(shu)(shu)中(zhong)(zhong),天然氣(qi)干線管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)腐(fu)(fu)(fu)蝕預(yu)測模(mo)型較為成(cheng)熟(shu),在(zai)(zai)國(guo)(guo)外已(yi)有較多的(de)(de)成(cheng)功應用(yong)案例,而液(ye)(ye)體(ti)管(guan)道(dao)(dao)(dao)、多相(xiang)流(liu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕分(fen)析模(mo)型因介(jie)質情況復(fu)雜,成(cheng)功應用(yong)案例較少,目(mu)前(qian)大(da)都處(chu)(chu)于探索階段。科威特(te)石油(you)公(gong)(gong)司采用(yong)液(ye)(ye)體(ti)石油(you)管(guan)道(dao)(dao)(dao) ICDA 技術(shu)(shu),通過引入新的(de)(de)點(dian)蝕因子(zi),實現了(le)對內(nei)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)準確預(yu)測 [4] 。徐廣(guang)麗(li)等(deng) [5-9] 在(zai)(zai)成(cheng)品油(you)的(de)(de)攜(xie)水能力方面(mian)(mian)開展了(le)大(da)量的(de)(de)數(shu)值計算(suan)(suan)(suan)(suan)和實驗研究(jiu)(jiu),提出了(le)水相(xiang)梯度計算(suan)(suan)(suan)(suan)公(gong)(gong)式,分(fen)析了(le)成(cheng)品油(you)在(zai)(zai)不(bu)同工況下的(de)(de)攜(xie)水能力。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)雖然針對輸氣(qi)管(guan)道(dao)(dao)(dao)、液(ye)(ye)體(ti)管(guan)道(dao)(dao)(dao)、多相(xiang)流(liu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)均開展了(le) ICDA 應用(yong),但(dan)整體(ti)處(chu)(chu)于試驗研究(jiu)(jiu)階段,目(mu)前(qian)面(mian)(mian)臨的(de)(de)問(wen)題主要包括:①在(zai)(zai)流(liu)場計算(suan)(suan)(suan)(suan)和腐(fu)(fu)(fu)蝕模(mo)型預(yu)測方面(mian)(mian)經驗不(bu)足,特(te)別是液(ye)(ye)體(ti)管(guan)道(dao)(dao)(dao)、多相(xiang)流(liu)管(guan)道(dao)(dao)(dao)計算(suan)(suan)(suan)(suan)參數(shu)繁多,不(bu)同模(mo)型對不(bu)同管(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)適(shi)用(yong)性(xing)各不(bu)相(xiang)同;②現有計算(suan)(suan)(suan)(suan)軟(ruan)件或模(mo)型在(zai)(zai)長(chang)(chang)距離管(guan)道(dao)(dao)(dao)流(liu)體(ti)計算(suan)(suan)(suan)(suan)分(fen)析方面(mian)(mian)精(jing)度不(bu)高,計算(suan)(suan)(suan)(suan)能力有限。


1.2.2 技術標準


自 2006 年起,NACE 先后發布了(le)針對(dui)不同輸(shu)送介質管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de) ICDA 技(ji)術(shu)標準(zhun),包括 NACE SP 0206-2006、NACE SP 0208-2008《液體石油(you)管(guan)道(dao)(dao)內(nei)腐(fu)蝕直(zhi)接(jie)評價(jia)方(fang) 法(fa)(LP-ICDA)》、NACE SP 0110-2018《濕(shi) 氣 管(guan) 道(dao)(dao)內(nei)腐(fu)蝕直(zhi)接(jie)評價(jia)方(fang)法(fa)(WG-ICDA)》、NACE SP 0116-2018《多(duo)相流(liu)(liu)管(guan)道(dao)(dao)內(nei)腐(fu)蝕直(zhi)接(jie)評價(jia)方(fang)法(fa)》。每一部標準(zhun)都針對(dui)具體的(de)(de)流(liu)(liu)體特性(xing),給(gei)出流(liu)(liu)場計(ji)算和腐(fu)蝕預測(ce)(ce)的(de)(de)推薦(jian)模(mo)(mo)型,如 Adams 模(mo)(mo)型、Crolet 模(mo)(mo)型、Dayalan 模(mo)(mo)型等。這些模(mo)(mo)型與管(guan)道(dao)(dao)輸(shu)送介質的(de)(de)屬性(xing)、運行工況(kuang)、敷設(she)條(tiao)件等參數(shu)的(de)(de)選(xuan)取(qu)密切相關,直(zhi)接(jie)決定計(ji)算精度(du)和預測(ce)(ce)準(zhun)確率。工程(cheng)應用實踐(jian)表(biao)明:選(xuan)擇合適(shi)的(de)(de)流(liu)(liu)場計(ji)算模(mo)(mo)型、腐(fu)蝕預測(ce)(ce)模(mo)(mo)型及工況(kuang)參數(shu)是保證 ICDA 結果(guo)準(zhun)確性(xing)的(de)(de)必要條(tiao)件。


在(zai)(zai) 2006 年之(zhi)前,中(zhong)(zhong)國(guo)用于指導(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)與(yu)評(ping)(ping)(ping)價的標(biao)(biao)準主要(yao)是(shi) SY/T 0087—1995。2010 年,中(zhong)(zhong)國(guo)石油規劃總院牽(qian)頭編制(zhi)了 SY/T 0087.2—2012《鋼制(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)及儲罐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)評(ping)(ping)(ping)價標(biao)(biao)準 第 2 部分:埋地鋼質(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)直接評(ping)(ping)(ping)價》。SY/T 0087.2—2012 與(yu) NACE 發布的標(biao)(biao)準雖然都(dou)建立(li)了 ICDA“四步”流(liu)程(cheng),但(dan)核心內(nei)(nei)(nei)(nei)容(rong)存在(zai)(zai)本質(zhi)區別。SY/T 0087.2—2012 推薦(jian)采用地面(mian)非(fei)開(kai)挖檢(jian)(jian)測(ce)技(ji)術(TEM、超(chao)聲導(dao)(dao)波、超(chao)聲測(ce)厚(hou)等)確定管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)位置,這些非(fei)開(kai)挖檢(jian)(jian)測(ce)技(ji)術在(zai)(zai)實際應用中(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)諸多局限性,對管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)敷設條件和外(wai)界環(huan)境干擾較(jiao)為敏(min)感,也無(wu)法(fa)區分內(nei)(nei)(nei)(nei)、外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)缺(que)陷(xian)。目前,在(zai)(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)與(yu)評(ping)(ping)(ping)價方面(mian),中(zhong)(zhong)國(guo)一般參照 NACE 標(biao)(biao)準推薦(jian)的做法(fa),而流(liu)場計算(suan)模型的運用則多種(zhong)多樣。GB/T 34349—2017《輸氣管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)外(wai)檢(jian)(jian)測(ce)方法(fa)》和 GB/T 34350—2017《輸油管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)外(wai)檢(jian)(jian)測(ce)方法(fa)》中(zhong)(zhong)關(guan)于內(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)與(yu)評(ping)(ping)(ping)價的要(yao)求(qiu)與(yu) NACE 標(biao)(biao)準一致。


1.3 應力腐蝕開裂檢測與評價技(ji)術


1.3.1 發展(zhan)概況(kuang)


應(ying)力腐蝕開裂(lie)(lie)(SCC)是材料在(zai)應(ying)力和(he)腐蝕環(huan)境共同作(zuo)用下產生(sheng)的(de)以(yi)裂(lie)(lie)紋(wen)生(sheng)長和(he)脆性(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)為特征的(de)一種環(huan)境敏感(gan)斷(duan)裂(lie)(lie)形式(shi),油氣(qi)長輸管(guan)(guan)道(dao)(dao)以(yi)外壁應(ying)力腐蝕開裂(lie)(lie)為主(zhu),裂(lie)(lie)紋(wen)常以(yi)群(qun)(qun)落(luo)的(de)方式(shi)集中出現(xian)在(zai)某一區(qu)域(yu),裂(lie)(lie)紋(wen)群(qun)(qun)內可能存(cun)在(zai)幾十到幾百個相(xiang)互平行的(de)微小裂(lie)(lie)紋(wen) [10-13] 。1965 年(nian)(nian) 3 月,美國路易斯安(an)那州 Natchitoches 輸氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)發(fa)生(sheng)第一起 SCC 事故。20 世(shi)紀 90 年(nian)(nian)代(dai),高 pH 值 SCC開裂(lie)(lie)機理(li)得到業界的(de)普遍認可,近(jin)中性(xing) pH-SCC 開裂(lie)(lie)機理(li)也得到不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)。中國從 2001 年(nian)(nian)開始對(dui)埋地鋼質管(guan)(guan)道(dao)(dao)的(de)應(ying)力腐蝕開裂(lie)(lie)問題開展(zhan)專(zhuan)項研(yan)(yan)究,對(dui)四川天(tian)然氣(qi)管(guan)(guan)網(wang)、陜京輸氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)、澀寧蘭輸氣(qi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)進行現(xian)場調查(cha),并(bing)開展(zhan)系(xi)統(tong)的(de)實驗室研(yan)(yan)究工(gong)作(zuo) [14-15] 。


SCC 從(cong)萌生到引發(fa)事故是(shi)一個非(fei)常(chang)緩(huan)慢的(de)過程,不(bu)易被(bei)發(fa)現或檢(jian)出,引發(fa)事故前,裂(lie)紋常(chang)潛(qian)伏于管體幾(ji)十年。應力腐(fu)蝕開裂(lie)直(zhi)接評價(jia)(jia)方法包括預評價(jia)(jia)、間接檢(jian)測(ce)與評價(jia)(jia)、直(zhi)接檢(jian)測(ce)與評價(jia)(jia)、后評價(jia)(jia) 4 步流程,通過敏感(gan)(gan)性分析及開挖(wa)調查識別(bie)、確認(ren)管道的(de) SCC 風險(xian),建(jian)立(li) SCC 敏感(gan)(gan)段開挖(wa)選點原則(圖 3)。

防腐保溫,橋梁防腐,線塔防腐,鐵塔防腐,高空防腐,鋼結構防腐,鋼結構防火,管道防腐,管道保溫,儲罐防腐,儲罐清洗,3pe防腐鋼管,防腐公司

圖(tu) 3 應力腐蝕開裂(lie)直接(jie)評價(jia)方法技術流程(cheng)圖(tu)


在 SCCDA 之外(wai),北美地(di)區的(de)(de)管(guan)道運營公(gong)司開展(zhan)了數千公(gong)里基(ji)于內檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)應(ying)力腐蝕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)。漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)是(shi)(shi)目前比較(jiao)成熟的(de)(de)管(guan)道內檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)方法,但(dan)管(guan)道表面(mian)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)形態各異(yi),增加(jia)(jia)了裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)和量化(hua)難(nan)(nan)度(du)(du)(du),通過檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)難(nan)(nan)以精確識別出(chu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen),只(zhi)有(you)(you)當外(wai)加(jia)(jia)磁(ci)(ci)場(chang)方向最(zui)大(da)限度(du)(du)(du)地(di)與被檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)缺陷正交時(shi),才(cai)能(neng)激勵出(chu)最(zui)大(da)的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)。美國 TDW 公(gong)司開發的(de)(de)螺(luo)旋漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)術(SMFL),結合(he)(he)周向漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)術的(de)(de)優(you)點及傳(chuan)統軸(zhou)向漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)術的(de)(de)精度(du)(du)(du)特性,在未明顯增加(jia)(jia)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量節長(chang)度(du)(du)(du)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下,能(neng)夠實(shi)現對(dui)(dui)各個方向狹(xia)長(chang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫的(de)(de)精確測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量。但(dan)針對(dui)(dui)軸(zhou)向裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)、尺(chi)寸(cun)較(jiao)小裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)及其(qi)他類(lei)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)缺陷的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)術有(you)(you)待開展(zhan)深入研究。超(chao)(chao)聲波檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)術對(dui)(dui)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)等(deng)平面(mian)型缺陷較(jiao)敏(min)感,檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)精度(du)(du)(du)高,但(dan)對(dui)(dui)耦(ou)合(he)(he)條(tiao)件(jian)要求較(jiao)高。GE-PII、ROSEN、NDT 等(deng)管(guan)道檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)公(gong)司均擁(yong)有(you)(you)基(ji)于壓電超(chao)(chao)聲的(de)(de)腐蝕、裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)技(ji)術。ROSEN 公(gong)司研發的(de)(de)電磁(ci)(ci)超(chao)(chao)聲裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器不需(xu)要液(ye)體耦(ou)合(he)(he)劑,適(shi)用(yong)(yong)于輸氣(qi)管(guan)道的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce),可以檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)、防腐層剝離,但(dan)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)效(xiao)果仍需(xu)通過工程(cheng)應(ying)用(yong)(yong)加(jia)(jia)以驗證。Enbridge 公(gong)司的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)實(shi)踐表明,管(guan)道夾雜會影響超(chao)(chao)聲波信(xin)號(hao)的(de)(de)傳(chuan)播,超(chao)(chao)聲檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)在裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)尺(chi)寸(cun)和深度(du)(du)(du)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量方面(mian)存在一定(ding)誤差,需(xu)要結合(he)(he)管(guan)道實(shi)際情(qing)況(kuang)和開挖驗證情(qing)況(kuang),對(dui)(dui)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)進行分析處(chu)理。目前,中(zhong)國裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)內檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)設(she)備(bei)尚處(chu)于實(shi)驗室研發和樣機試驗階(jie)段,實(shi)際應(ying)用(yong)(yong)效(xiao)果不理想。應(ying)力腐蝕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)另一個技(ji)術難(nan)(nan)點是(shi)(shi)定(ding)量化(hua)問題(ti),超(chao)(chao)聲相(xiang)控陣(zhen)(PAUT)是(shi)(shi)目前唯(wei)一能(neng)夠檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)應(ying)力腐蝕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)并給出(chu)定(ding)量尺(chi)寸(cun)和深度(du)(du)(du)的(de)(de)技(ji)術,但(dan)對(dui)(dui)管(guan)道表面(mian)的(de)(de)耦(ou)合(he)(he)條(tiao)件(jian)要求較(jiao)高,檢(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)效(xiao)率低(di),只(zhi)適(shi)用(yong)(yong)于開挖調查。


1.3.2 技(ji)術標準(zhun)


國(guo)外針對埋(mai)地(di)管(guan)(guan)道(dao)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)開(kai)(kai)展了大量的(de)(de)實際(ji)調查和(he)科(ke)學(xue)研究,形成(cheng)多(duo)個(ge)技(ji)術標(biao)準(zhun)(zhun),包括(kuo) NACESP 0204-2008《應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)直(zhi)接評(ping)價(jia)方法(fa)(fa)》、ASMEB31.8S-2014《輸氣管(guan)(guan)道(dao)系統完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理》、ASME STP-PT-011-2008《高后果(guo)區(qu)內天然(ran)氣管(guan)(guan)道(dao)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理》、API RP 1160-2013《危險液體管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)完整(zheng)性(xing)(xing)管(guan)(guan)理》,以(yi)及加拿大能源管(guan)(guan)道(dao)協會編制(zhi)發布(bu)的(de)(de)《應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)評(ping)價(jia)推薦作法(fa)(fa)》。這些(xie)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)風險識(shi)別和(he)直(zhi)接評(ping)價(jia)方面(mian)的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun),主(zhu)要借鑒北美地(di)區(qu)的(de)(de)相關經驗,受服役(yi)環境影(ying)響在(zai)中國(guo)的(de)(de)適用性(xing)(xing)有待驗證。目前,中國(guo)的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)檢(jian)測與評(ping)價(jia)標(biao)準(zhun)(zhun) GB/T36676—2018《埋(mai)地(di)鋼(gang)制(zhi)管(guan)(guan)道(dao)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(SCC)外檢(jian)測方法(fa)(fa)》和(he) SY/T 0087.4—2016《鋼(gang)質管(guan)(guan)道(dao)及儲罐(guan)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)評(ping)價(jia)標(biao)準(zhun)(zhun) 第 4 部分:埋(mai)地(di)鋼(gang)質管(guan)(guan)道(dao)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)直(zhi)接評(ping)價(jia)》在(zai)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)敏(min)感性(xing)(xing)分析(xi)、敏(min)感段(duan)識(shi)別及 SCC裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋評(ping)價(jia)方面(mian)主(zhu)要參照 NACE SP 0204-2008。


1.4 穿越段管道外(wai)腐蝕檢(jian)測(ce)與評價技(ji)術


1.4.1 河流穿越(yue)


河(he)流定(ding)(ding)(ding)向(xiang)(xiang)鉆穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)埋(mai)深(shen)大,無(wu)法(fa)(fa)實(shi)(shi)(shi)施地(di)面檢(jian)(jian)(jian)測,主要依靠設(she)(she)計、建設(she)(she)期提高防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)等級(ji)保證其(qi)使用(yong)(yong)壽(shou)命。GB/T 37369—2019《埋(mai)地(di)鋼質管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)穿(chuan)(chuan)(chuan)跨(kua)越(yue)段(duan)檢(jian)(jian)(jian)驗(yan)與評(ping)價(jia)(jia)(jia)(jia)》對(dui)穿(chuan)(chuan)(chuan)跨(kua)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測與評(ping)價(jia)(jia)(jia)(jia)提出(chu)了(le)(le)(le)(le)年(nian)度檢(jian)(jian)(jian)查(cha)和定(ding)(ding)(ding)期檢(jian)(jian)(jian)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)(qiu)(qiu),重點提出(chu)了(le)(le)(le)(le)檢(jian)(jian)(jian)測項目和要求(qiu)(qiu)(qiu),但(dan)具體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測方(fang)法(fa)(fa)和技術手段(duan)涉及較(jiao)少(shao)。NACE TM0102-2002《地(di)下管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)電(dian)導率(lv)測試(shi)標準(zhun)》推薦采用(yong)(yong)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)電(dian)導率(lv)評(ping)價(jia)(jia)(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)向(xiang)(xiang)鉆穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)質量(liang),但(dan)該方(fang)法(fa)(fa)僅適(shi)合(he)(he)在(zai)施工(gong)完成后尚(shang)未(wei)與其(qi)他(ta)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)段(duan)連接時應(ying)(ying)用(yong)(yong)。中(zhong)國石油天然氣集團有限公(gong)(gong)(gong)司(si)企(qi)業(ye)標準(zhun) Q/SY1477—2012《定(ding)(ding)(ding)向(xiang)(xiang)鉆穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)外涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)技術規范(fan)》要求(qiu)(qiu)(qiu)河(he)流穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)在(zai)水平定(ding)(ding)(ding)向(xiang)(xiang)鉆穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)后且未(wei)與主管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)碰頭(tou)前,實(shi)(shi)(shi)施穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)測試(shi)與評(ping)價(jia)(jia)(jia)(jia),該方(fang)法(fa)(fa)可(ke)(ke)實(shi)(shi)(shi)現對(dui)穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)質量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)評(ping)價(jia)(jia)(jia)(jia),但(dan)無(wu)法(fa)(fa)準(zhun)確定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)缺(que)陷(xian)位(wei)(wei)置(zhi)。羅(luo)旭 [16] 研(yan)(yan)究了(le)(le)(le)(le)基于“電(dian)纜回(hui)路”和“管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)地(di)回(hui)路”的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁法(fa)(fa)水下管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)埋(mai)深(shen)檢(jian)(jian)(jian)測及防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)缺(que)陷(xian)定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)技術的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)行性,繪制了(le)(le)(le)(le)沿管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)磁場強(qiang)度曲線,可(ke)(ke)實(shi)(shi)(shi)現對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)缺(que)陷(xian)區域的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei),該方(fang)法(fa)(fa)目前尚(shang)未(wei)在(zai)實(shi)(shi)(shi)際(ji)檢(jian)(jian)(jian)測中(zhong)應(ying)(ying)用(yong)(yong),而且應(ying)(ying)用(yong)(yong)于實(shi)(shi)(shi)際(ji)檢(jian)(jian)(jian)測的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)量(liang)將非(fei)常大。中(zhong)國石油管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)科技研(yan)(yan)究中(zhong)心研(yan)(yan)發了(le)(le)(le)(le)評(ping)價(jia)(jia)(jia)(jia)定(ding)(ding)(ding)向(xiang)(xiang)鉆穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)陰極保護有效(xiao)性的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)值模(mo)(mo)擬(ni)計算模(mo)(mo)型,假設(she)(she)定(ding)(ding)(ding)向(xiang)(xiang)鉆穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)破(po)損點均勻分(fen)布(bu),通過測量(liang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)極化曲線、不(bu)同層(ceng)(ceng)(ceng)土(tu)壤電(dian)阻率(lv),結(jie)合(he)(he)加拿大 SES 公(gong)(gong)(gong)司(si) CDEGS 軟件模(mo)(mo)擬(ni)結(jie)果,評(ping)估了(le)(le)(le)(le)爬坡段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)陰極保護電(dian)流需(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)量(liang)及電(dian)位(wei)(wei)分(fen)布(bu)情況。天津嘉(jia)信技術工(gong)程(cheng)公(gong)(gong)(gong)司(si)自主研(yan)(yan)發的(de)(de)(de)(de)(de)河(he)流穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)外腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)檢(jian)(jian)(jian)測系統 River-ROV,結(jie)合(he)(he)潛水和聲吶設(she)(she)備,實(shi)(shi)(shi)現了(le)(le)(le)(le)對(dui)穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)、埋(mai)深(shen)測量(liang)、電(dian)位(wei)(wei)測量(liang)及防(fang)(fang)(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)破(po)損點的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)位(wei)(wei)功能,在(zai)多條河(he)流穿(chuan)(chuan)(chuan)越(yue)段(duan)實(shi)(shi)(shi)現了(le)(le)(le)(le)應(ying)(ying)用(yong)(yong) [17] 。


定向鉆穿(chuan)越(yue)段管(guan)道投入運行后(hou),防(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)質量評估的(de)(de)意義(yi)已經不大(da)。現有(you)檢測(ce)技術大(da)都無法準確判斷防(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)破(po)損(sun)位(wei)(wei)置(zhi)和破(po)損(sun)程度,即使(shi)定位(wei)(wei)后(hou)也無法采取(qu)修(xiu)復措施(shi)。目前,對于普遍使(shi)用的(de)(de) 3PE 防(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng),局部破(po)損(sun)也并不會顯著影響其絕緣電(dian)(dian)(dian)(dian)阻率。因(yin)此(ci),應該(gai)重點關注陰(yin)極保(bao)(bao)護有(you)效性評價(jia),目前主要(yao)是基(ji)于數值(zhi)模(mo)擬計算的(de)(de)方(fang)法來分析(xi)河流(liu)穿(chuan)越(yue)段管(guan)道的(de)(de)陰(yin)極保(bao)(bao)護電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)和電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)分布(bu)狀(zhuang)況,但在(zai)模(mo)型邊界條件(jian)選取(qu)、土壤(rang)分層(ceng)(ceng)(ceng)、防(fang)腐(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)破(po)損(sun)點分布(bu)、絕緣電(dian)(dian)(dian)(dian)阻等方(fang)面仍需開展深(shen)入細致(zhi)的(de)(de)研(yan)究。


1.4.2 金(jin)屬(shu)套管(guan)穿越


關(guan)于(yu)金屬(shu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)穿(chuan)越(yue)段(duan)(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)檢(jian)測(ce)與評(ping)價(jia)(jia)問題,目前相(xiang)關(guan)標準并未給出(chu)具體的(de)(de)測(ce)試(shi)與評(ping)價(jia)(jia)方法(fa)(fa),以至于(yu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)運營公司無法(fa)(fa)及時掌握金屬(shu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)穿(chuan)越(yue)段(duan)(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)腐蝕狀況。近年來,金屬(shu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)已逐(zhu)漸被水泥套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)取代,金屬(shu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)穿(chuan)越(yue)段(duan)(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)檢(jian)測(ce)與評(ping)價(jia)(jia)的(de)(de)需求越(yue)來越(yue)小(xiao)。美國交(jiao)通運輸部管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)與危(wei)險物質安全(quan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)理局(PHMSA)根據美國《2002 年管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)安全(quan)改進(jin)法(fa)(fa)令》提出(chu)了高后果區管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)段(duan)(duan)完(wan)整性(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)理的(de)(de)要求,并于(yu) 2010 年 3 月發布了《高后果區套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)中天然氣管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)完(wan)整性(xing)評(ping)價(jia)(jia)導(dao)則(0 版)》,強調了套(tao)(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)穿(chuan)越(yue)段(duan)(duan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)完(wan)整性(xing)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)理問題 [18] 。


金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)套管(guan)(guan)與輸送(song)管(guan)(guan)道(dao)的(de)腐蝕(shi)問題(ti)與兩(liang)者之間(jian)的(de)絕(jue)緣狀(zhuang)況密切相關。NACE RP 0200-2000《管(guan)(guan)道(dao)鋼質套管(guan)(guan)操作(zuo)規程(cheng)》推薦了通過測(ce)量金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)套管(guan)(guan)與管(guan)(guan)道(dao)電位差評(ping)估腐蝕(shi)風(feng)險的(de)方法(fa)。Pikas [19] 提(ti)出(chu)了金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)套管(guan)(guan)穿(chuan)越段(duan)管(guan)(guan)道(dao)的(de)腐蝕(shi)風(feng)險評(ping)價指(zhi)標及金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)套管(guan)(guan)穿(chuan)越段(duan)管(guan)(guan)道(dao)腐蝕(shi)直(zhi)接評(ping)價的(de) 4 步流程(cheng)。中國石(shi)油管(guan)(guan)道(dao)公司基于上述方法(fa),曾連續(xu)開展金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)套管(guan)(guan)穿(chuan)越段(duan)管(guan)(guan)道(dao)的(de)檢測(ce)工作(zuo),實際驗證了該流程(cheng)的(de)可(ke)靠性,以(yi)及超聲導(dao)波技術(shu)在金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)套管(guan)(guan)穿(chuan)越段(duan)管(guan)(guan)道(dao)檢測(ce)上的(de)技術(shu)優(you)勢(shi)。


1.5 其他地面非開挖檢測(ce)技術(shu)


1.5.1 瞬變電磁技術(shu)


1951 年,加拿大物理(li)(li)(li)學家 Wait 首(shou)先提出(chu)(chu)瞬(shun)變(bian)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)技(ji)術(shu)原理(li)(li)(li),可用于地(di)下(xia)礦體探測、地(di)質(zhi)勘探及埋(mai)地(di)管道(dao)檢測。中(zhong)(zhong)國從 20 世紀 70 年代開始研究瞬(shun)變(bian)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)檢測技(ji)術(shu),已成(cheng)功研制(zhi)出(chu)(chu)可用于埋(mai)地(di)鋼質(zhi)管道(dao)檢測的(de)(de)(de)裝置。該技(ji)術(shu)原理(li)(li)(li)是(shi):利(li)用施加脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)發(fa)射線圈(quan)在埋(mai)地(di)管道(dao)周圍(wei)激勵磁(ci)(ci)(ci)場(chang),脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)瞬(shun)間變(bian)化(hua)(hua)會引起(qi)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua),變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)在埋(mai)地(di)管道(dao)上(shang)激勵出(chu)(chu)一種隨時間衰減(jian)(jian)的(de)(de)(de)“渦流(liu)(liu)”,由衰變(bian)“渦流(liu)(liu)”激勵出(chu)(chu)隨時間衰減(jian)(jian)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)又會在接收線圈(quan)中(zhong)(zhong)感應出(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi),感應電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi)的(de)(de)(de)大小與電(dian)(dian)(dian)阻率(lv)(lv)(lv)(lv)和磁(ci)(ci)(ci)導(dao)率(lv)(lv)(lv)(lv)相關,當管道(dao)無缺(que)陷(xian)時,電(dian)(dian)(dian)阻率(lv)(lv)(lv)(lv)和磁(ci)(ci)(ci)導(dao)率(lv)(lv)(lv)(lv)是(shi)均(jun)勻的(de)(de)(de),而缺(que)陷(xian)截面(mian)則會引起(qi)電(dian)(dian)(dian)導(dao)率(lv)(lv)(lv)(lv)和磁(ci)(ci)(ci)導(dao)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua),感應電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(shi)的(de)(de)(de)大小隨之(zhi)變(bian)化(hua)(hua) [20] 。


TEM 技術(shu)(shu)根據管道壁厚(hou)或物(wu)理(li)特性(xing)變化識別缺(que)陷,優缺(que)點包括:操作簡單(dan),無需(xu)開挖(wa)和清管;可(ke)獲得埋(mai)(mai)(mai)地(di)鋼質管道平(ping)均壁厚(hou)或金屬損失量,但與實際壁厚(hou)有一定偏差,無法(fa)識別出缺(que)陷面積,不能檢測(ce)(ce)點蝕缺(que)陷;檢測(ce)(ce)時受管輸(shu)介質、土壤、并行管道及外部電(dian)磁(ci)干擾影響(xiang)較大(da);難(nan)以(yi)對埋(mai)(mai)(mai)深過大(da)的管道進行檢測(ce)(ce)。總體(ti)而言,該技術(shu)(shu)在(zai)長輸(shu)管道應(ying)用較少,在(zai)埋(mai)(mai)(mai)深淺(qian)、干擾小的油田集輸(shu)管道應(ying)用較多。


1.5.2 超聲導波技(ji)術


1997 年,英(ying)國(guo)導(dao)(dao)(dao)波(bo)(bo)公司(GUL)成功推出(chu)壓電式(shi)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)導(dao)(dao)(dao)波(bo)(bo)檢測設備(bei),并迅速在歐(ou)洲得到應用。美國(guo)西南研(yan)究院(SWRI)也于(yu)(yu) 20 世紀 90 年代,研(yan)發出(chu)磁致伸(shen)縮式(shi)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)導(dao)(dao)(dao)波(bo)(bo)檢測設備(bei)。這(zhe)是目(mu)前超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)導(dao)(dao)(dao)波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)兩大技術流(liu)派。其原(yuan)理是:利用陣列式(shi)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)探頭(tou)激發沿管(guan)道(dao)(dao)軸向傳(chuan)播的(de)(de)(de)(de)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)導(dao)(dao)(dao)波(bo)(bo),當遇到管(guan)道(dao)(dao)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)任何改變時,都會反射一(yi)個回波(bo)(bo)信號,信號強度(du)取決于(yu)(yu)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)改變量。通過信號的(de)(de)(de)(de)對(dui)稱與非對(dui)稱特征(zheng)可(ke)識別(bie)出(chu)管(guan)道(dao)(dao)上的(de)(de)(de)(de)環(huan)焊(han)縫、彎頭(tou)、法蘭、支管(guan)、缺(que)陷等特征(zheng),最小可(ke)檢測到橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)變化的(de)(de)(de)(de) 3%。


超聲(sheng)導(dao)(dao)波(bo)(bo)可(ke)在不(bu)開(kai)(kai)挖(wa)或局部(bu)(bu)開(kai)(kai)挖(wa)條件下,在較(jiao)長管(guan)(guan)段(duan)上實現(xian)“點”對“線”的(de)(de)快速掃查,定位(wei)出整個管(guan)(guan)段(duan)的(de)(de)內、外(wai)壁缺陷,識別出法(fa)蘭、焊縫(feng)、支管(guan)(guan)等(deng)特征,但無法(fa)精(jing)確(que)測(ce)量缺陷深度、面積等(deng)參(can)數(shu),需要局部(bu)(bu)開(kai)(kai)挖(wa),配(pei)合(he)采用其他無損檢(jian)測(ce)技(ji)術實施缺陷定量測(ce)量。對于地上管(guan)(guan)段(duan),可(ke)檢(jian)測(ce)上百米,但對于埋地管(guan)(guan)段(duan),檢(jian)測(ce)距離較(jiao)短,單側檢(jian)測(ce)長度一般只有 5~25 m [21-23] 。目前,超聲(sheng)導(dao)(dao)波(bo)(bo)技(ji)術主(zhu)要應用于站場工(gong)藝管(guan)(guan)道和套管(guan)(guan)穿(chuan)越段(duan)管(guan)(guan)道的(de)(de)檢(jian)測(ce)。


1.5.3 磁力(li)層析檢測技術


1994 年,俄(e)羅斯 Doubov 教授首(shou)次提出金(jin)(jin)屬磁(ci)記(ji)憶(yi)(yi)概念(nian),即(ji)鐵磁(ci)性(xing)金(jin)(jin)屬構(gou)件因受載荷和地磁(ci)場(chang)共同作用,在(zai)應(ying)力和變形集(ji)中區(qu)域(yu)發(fa)生具有磁(ci)致伸縮性(xing)質(zhi)的(de)磁(ci)疇組織定向(xiang)和不(bu)(bu)(bu)可(ke)逆的(de)重新取向(xiang),這種(zhong)狀態的(de)變化是(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)逆的(de),在(zai)載荷消除后不(bu)(bu)(bu)僅會保留,而且與最大作用應(ying)力有關, “記(ji)憶(yi)(yi)”著(zhu)金(jin)(jin)屬構(gou)件表面微觀缺(que)(que)陷(xian)或應(ying)力集(ji)中的(de)位(wei)置,即(ji)所謂的(de)磁(ci)記(ji)憶(yi)(yi)效應(ying) [24-27] 。MTM 技術就是(shi)基于金(jin)(jin)屬磁(ci)記(ji)憶(yi)(yi)效應(ying)開發(fa)的(de)一種(zhong)弱磁(ci)檢測技術,檢測處于地磁(ci)場(chang)環境中的(de)鐵磁(ci)性(xing)構(gou)件在(zai)缺(que)(que)陷(xian)或應(ying)力集(ji)中區(qu)域(yu)的(de)漏磁(ci)場(chang),從而實現(xian)缺(que)(que)陷(xian)定位(wei)。檢測人員只需要手(shou)持(chi)檢測儀(yi)器,在(zai)管(guan)道正上方行走,即(ji)可(ke)開展缺(que)(que)陷(xian)掃描。


MTM 技(ji)術可檢測(ce)管(guan)道(dao)金屬損失缺(que)陷(xian)和應(ying)(ying)力集中區域,對應(ying)(ying)力集中缺(que)陷(xian)較敏感,但(dan)受外界電磁干擾(rao)及管(guan)道(dao)內檢測(ce)后的剩(sheng)磁影響(xiang)較大(da)。該(gai)技(ji)術產品(pin)自 2002 年商業化以來(lai),目前(qian)已發展(zhan)至第二(er)代產品(pin),在埋地鋼質管(guan)道(dao)實(shi)現(xian)了應(ying)(ying)用(yong),主(zhu)要應(ying)(ying)用(yong)于俄(e)羅斯。中國(guo)近年來(lai)也開展(zhan)了試(shi)應(ying)(ying)用(yong),但(dan)檢測(ce)效(xiao)果差異較大(da),仍需(xu)通過大(da)量(liang)工程實(shi)踐驗證其檢測(ce)的準確性。


總體而言,上述(shu)檢(jian)(jian)(jian)測技術(shu)都(dou)是(shi)通過識別管(guan)(guan)道橫截(jie)面變化判(pan)斷管(guan)(guan)體缺陷(xian),并不能(neng)區分外(wai)壁缺陷(xian)和內壁缺陷(xian)。其(qi)優點是(shi):無需(xu)開挖,操作簡單,檢(jian)(jian)(jian)測效率高(gao),對管(guan)(guan)道檢(jian)(jian)(jian)測條件要求(qiu)不高(gao),適(shi)合局部管(guan)(guan)段的(de)快(kuai)速掃查。其(qi)缺點是(shi):精度低,易受外(wai)界電磁環境影響,檢(jian)(jian)(jian)出(chu)率不高(gao),只能(neng)給出(chu)缺陷(xian)的(de)相對嚴重(zhong)程度,無法精確(que)測量管(guan)(guan)壁或缺陷(xian)尺寸。2019 年,中國石(shi)油管(guan)(guan)道公司嘗試采用MTM 技術(shu)定(ding)(ding)位管(guan)(guan)道環焊縫,結(jie)果(guo)表(biao)明定(ding)(ding)位準確(que)率只有 50%。


2 應用現狀


長輸(shu)油氣(qi)管(guan)道(dao)外(wai)(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)檢(jian)(jian)測(ce)與評價技(ji)術相對(dui)成熟,內(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)和(he)(he)應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂檢(jian)(jian)測(ce)與評價技(ji)術尚處于試點和(he)(he)摸索階段。油氣(qi)管(guan)道(dao)腐(fu)(fu)蝕(shi)檢(jian)(jian)測(ce)技(ji)術選型和(he)(he)檢(jian)(jian)測(ce)強度與企業(ye)生(sheng)產需求和(he)(he)管(guan)理水平密切相關。TSG D7003—2010《壓(ya)力(li)(li)(li)管(guan)道(dao)定期(qi)檢(jian)(jian)驗規則——長輸(shu)管(guan)道(dao)》將外(wai)(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)、內(nei)腐(fu)(fu)蝕(shi)、應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂的檢(jian)(jian)測(ce)與評價統稱為外(wai)(wai)檢(jian)(jian)測(ce),并未明確(que)要求在定期(qi)檢(jian)(jian)驗過程中對(dui)所(suo)有(you)管(guan)道(dao)全部開展上述(shu)檢(jian)(jian)測(ce),管(guan)道(dao)運(yun)營公(gong)司可根據需求靈活(huo)選擇。


2.1 外腐蝕(shi)檢測


外腐(fu)蝕檢(jian)(jian)測(ce)(ce)與評(ping)(ping)價是(shi)長輸(shu)管(guan)(guan)道(dao)定期檢(jian)(jian)驗的(de)(de)重要(yao)內容,通(tong)常按照新建管(guan)(guan)道(dao) 3 年內完成基線檢(jian)(jian)測(ce)(ce),隨后每 5 年定期開展 ECDA,最大(da)時間間隔不超過(guo) 8 年。雖然當(dang)(dang)前外腐(fu)蝕控制水(shui)平(ping)有很大(da)提升,但隨著管(guan)(guan)道(dao)運行(xing)年限的(de)(de)增加,防(fang)腐(fu)層老化、剝離、破(po)損及雜(za)散電(dian)流干(gan)擾問題將(jiang)越(yue)來越(yue)突出。2019 年,中石(shi)油管(guan)(guan)道(dao)有限責任公(gong)司(si)組織開展了(le)針對(dui)所(suo)(suo)轄管(guan)(guan)道(dao) ECDA 效(xiao)(xiao)能評(ping)(ping)價工作,針對(dui)各地區公(gong)司(si)所(suo)(suo)轄管(guan)(guan)道(dao) ECDA 實施情況(kuang)進行(xing)了(le)調(diao)研,發現(xian)存在(zai)以下(xia)問題:① ECDA 的(de)(de) 4 步流程執行(xing)效(xiao)(xiao)果(guo)不好,尤(you)其預評(ping)(ping)價和(he)后評(ping)(ping)價不充分;②檢(jian)(jian)測(ce)(ce)服(fu)務商技(ji)術水(shui)平(ping)參(can)差(cha)不齊,存在(zai)技(ji)術運用(yong)不當(dang)(dang)的(de)(de)問題;③檢(jian)(jian)測(ce)(ce)服(fu)務商自行(xing)制定的(de)(de)評(ping)(ping)價準則差(cha)異較大(da),或評(ping)(ping)價指標(biao)運用(yong)不當(dang)(dang);④對(dui)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)數(shu)據(ju)的(de)(de)分析和(he)利用(yong)不夠,數(shu)據(ju)統計(ji)分析形式(shi)多(duo)種多(duo)樣,導致多(duo)次檢(jian)(jian)測(ce)(ce)結果(guo)無(wu)法(fa)對(dui)比分析。主要(yao)原(yuan)因可歸納為 4 個(ge)方面:


   (1)標(biao)準(zhun)(zhun)的(de)(de)指導(dao)作(zuo)(zuo)用(yong)有限(xian)(xian)。SY/T 0087.1 是一(yi)部(bu)方(fang)法(fa)類(lei)的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun),重(zhong)點(dian)規范的(de)(de)是 ECDA 的(de)(de)流程和(he)評(ping)價準(zhun)(zhun)則,對檢(jian)測技(ji)術執行(xing)和(he)數據分(fen)(fen)析的(de)(de)指導(dao)作(zuo)(zuo)用(yong)十分(fen)(fen)有限(xian)(xian)。總體而言,中國缺乏相(xiang)應(ying)的(de)(de)技(ji)術規范來指導(dao)檢(jian)測技(ji)術執行(xing)、數據分(fen)(fen)析,現行(xing)標(biao)準(zhun)(zhun)中評(ping)價指標(biao)、準(zhun)(zhun)則以定性(xing)為主,檢(jian)測服(fu)務商運用(yong)評(ping)價準(zhun)(zhun)則的(de)(de)尺度把握各不相(xiang)同,在實際應(ying)用(yong)過(guo)程中難(nan)以規范操(cao)作(zuo)(zuo)。而國外除 ECDA 方(fang)法(fa)標(biao)準(zhun)(zhun)外,還有配(pei)套的(de)(de)技(ji)術規范作(zuo)(zuo)為支撐(cheng)。

(2)檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)局限(xian)性大。現(xian)有的(de)(de)(de)間接檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)對檢(jian)測(ce)人員(yuan)的(de)(de)(de)經驗和(he)水平依賴性較大,且(qie)本身存在(zai)局限(xian)性,在(zai)涂層剝(bo)離、高電阻率(lv)環(huan)境(jing)、深(shen)埋管段(duan)、雜散電流干擾段(duan)、管道埋深(shen)超過(guo)正常值的(de)(de)(de)特殊(shu)管段(duan),外腐蝕檢(jian)測(ce)與(yu)評價技(ji)術(shu)難以應用,部分方法(fa)抗干擾能力差,精度低。


(3)過程管(guan)(guan)(guan)理不夠嚴(yan)格。在工程實踐中,相同條件下 ECDA 評價結(jie)果(guo)存在差異(yi),這與管(guan)(guan)(guan)道(dao)運(yun)營公(gong)(gong)司的(de)管(guan)(guan)(guan)理水(shui)平(ping)及檢(jian)測服務商的(de)技術水(shui)平(ping)密切相關。管(guan)(guan)(guan)道(dao)運(yun)營公(gong)(gong)司雖然制定了管(guan)(guan)(guan)理流(liu)程,但一(yi)些公(gong)(gong)司的(de)過程管(guan)(guan)(guan)理由(you)分公(gong)(gong)司或(huo)基層站隊負(fu)責,因(yin)缺乏(fa)專業技術人員(yuan),故對檢(jian)測方(fang)案審查、檢(jian)測過程管(guan)(guan)(guan)理監督、報告驗收、質量控制的(de)管(guan)(guan)(guan)理力度不夠。


(4)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)分(fen)析(xi)和(he)(he)利用不充分(fen)。在 ECDA 工作完成后,部(bu)分(fen)檢測(ce)(ce)服(fu)務商(shang)只(zhi)提供報(bao)告(gao),不提供原始(shi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju),報(bao)告(gao)中也只(zhi)列出一些典型問(wen)題。管道運(yun)營公司無法(fa)(fa)驗證(zheng)檢測(ce)(ce)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)的準(zhun)確性,也無法(fa)(fa)對數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進行(xing)再分(fen)析(xi)和(he)(he)深度挖掘,多次檢測(ce)(ce)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)無法(fa)(fa)進行(xing)對比(bi)分(fen)析(xi),無法(fa)(fa)與管道內(nei)檢測(ce)(ce)、風險評價、完整性評價數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)深入融合。


2.2 內腐蝕檢測


在(zai)對 1.1×104 km 涵蓋天然(ran)氣(qi)、原油(you)、成品(pin)油(you)等輸(shu)送(song)介(jie)質管(guan)(guan)(guan)道內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)檢測(ce)數據(ju)進(jin)行分析的(de)(de)過程中,將內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部金屬損失確(que)認為內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕缺(que)陷(xian),得到不同輸(shu)送(song)介(jie)質管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)部金屬損失缺(que)陷(xian)密(mi)度(圖 4)。可見:原油(you)管(guan)(guan)(guan)道內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕較(jiao)為嚴(yan)重(zhong),其次為成品(pin)油(you)管(guan)(guan)(guan)道,天然(ran)氣(qi)管(guan)(guan)(guan)道內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕最輕。天然(ran)氣(qi)管(guan)(guan)(guan)道內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕分布(bu)沒(mei)有(you)(you)(you)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)規(gui)律(lv),管(guan)(guan)(guan)道底(di)部相對較(jiao)多,其他部位(wei)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕分布(bu)隨(sui)(sui)機性較(jiao)大,沒(mei)有(you)(you)(you)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)時鐘(zhong)特征,與服役年(nian)限沒(mei)有(you)(you)(you)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)對應關系,表明(ming)(ming)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕由(you)投產(chan)前形成的(de)(de)可能性較(jiao)大,局部位(wei)置的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕可能與清掃(sao)后干燥不徹底(di)有(you)(you)(you)關。液體管(guan)(guan)(guan)道內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕存在(zai)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)時鐘(zhong)分布(bu)規(gui)律(lv),主要集中在(zai)管(guan)(guan)(guan)道下半部分,表現為顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)(de)積水腐(fu)(fu)蝕特征。服役年(nian)限較(jiao)長(chang)的(de)(de)馬惠線(xian)(xian)、秦(qin)京線(xian)(xian)、鐵秦(qin)線(xian)(xian)、鐵撫(fu)線(xian)(xian)等原油(you)管(guan)(guan)(guan)道及蘭鄭長(chang)線(xian)(xian)、港棗(zao)線(xian)(xian)、蘭成渝線(xian)(xian)等成品(pin)油(you)管(guan)(guan)(guan)道,內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕缺(que)陷(xian)密(mi)度高,內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕相對嚴(yan)重(zhong),表明(ming)(ming)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)腐(fu)(fu)蝕隨(sui)(sui)著(zhu)管(guan)(guan)(guan)道服役年(nian)限的(de)(de)增加趨于(yu)嚴(yan)重(zhong)。

防腐保溫,橋梁防腐,線塔防腐,鐵塔防腐,高空防腐,鋼結構防腐,鋼結構防火,管道防腐,管道保溫,儲罐防腐,儲罐清洗,3pe防腐鋼管,防腐公司

圖 4 不同輸送介質管道內部(bu)金屬(shu)損失(shi)缺陷密度柱狀圖


目前,在內腐(fu)蝕(shi)(shi)檢測(ce)方(fang)面,對于具備內檢測(ce)條件(jian)的長輸管(guan)(guan)道,管(guan)(guan)道運營公司(si)優先選擇內檢測(ce)技術(shu)手(shou)段識(shi)別出內腐(fu)蝕(shi)(shi)高風(feng)險點,再結合定點監(jian)測(ce)和檢測(ce)持續關注內腐(fu)蝕(shi)(shi)高風(feng)險點的發展,如超聲定點測(ce)厚(hou)、安裝(zhuang)腐(fu)蝕(shi)(shi)監(jian)測(ce)探頭等,而 ICDA 在長輸管(guan)(guan)道上的應用目前整體(ti)處于嘗(chang)試階段。


2.3 應力腐蝕開裂(lie)檢(jian)測(ce)


在(zai)應力腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)檢測方面,除 2001 年開(kai)展了系統研究(jiu)(jiu)和調查(cha)以外(wai),一直未開(kai)展大規模研究(jiu)(jiu)與(yu)應用(yong),主要原因是:目前中國(guo)埋地鋼質管道(dao)尚未發生(sheng)典型的(de)高pH-SCC 或近中性 pH-SCC 案例。對于影響應力腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)敏感性的(de)各(ge)項因素(su),中國(guo)管道(dao)具有以下特點(dian):


(1)管(guan)(guan)(guan)(guan)道服役時間短(duan)。國外統(tong)計(ji)資料表明,應力腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂通常(chang)在(zai)(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)道運行(xing) 20 年后(hou)進入(ru)高發(fa)期,且(qie)主要(yao)發(fa)生(sheng)在(zai)(zai)采用瀝(li)青、纏帶(dai)及煤(mei)焦油瓷漆(qi)類等(deng)低(di)性能防(fang)(fang)腐(fu)(fu)層或施(shi)工(gong)質(zhi)量低(di)的管(guan)(guan)(guan)(guan)道。中國輸(shu)氣(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)道僅陜京一線(xian)投(tou)產運行(xing)超過 20 年,澀(se)寧(ning)蘭一線(xian)投(tou)產運行(xing)接近 20 年,而且(qie)中國管(guan)(guan)(guan)(guan)道普(pu)遍采用工(gong)廠預制(zhi)的 3PE 和 FBE 防(fang)(fang)腐(fu)(fu)層,防(fang)(fang)腐(fu)(fu)層使用壽(shou)命長。


(2)管(guan)(guan)(guan)道運(yun)(yun)(yun)行壓力(li)相對(dui)較(jiao)低(di)。國外案(an)例分析表明,應力(li)腐蝕通常發(fa)生在(zai)運(yun)(yun)(yun)行壓力(li)大(da)(da)于(yu)(yu)管(guan)(guan)(guan)道屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du) 60%以(yi)上(shang)的(de)管(guan)(guan)(guan)段。中國大(da)(da)部分管(guan)(guan)(guan)道設計壓力(li)在(zai)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)的(de) 60%~70%之(zhi)間,但實(shi)際(ji)運(yun)(yun)(yun)行壓力(li)低(di)于(yu)(yu)設計壓力(li),只有陜(shan)京一線(xian)和(he)西氣東輸一線(xian)的(de)實(shi)際(ji)服(fu)(fu)役壓力(li)大(da)(da)于(yu)(yu)管(guan)(guan)(guan)道屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)的(de) 60%。同時,中國自行生產(chan)的(de)管(guan)(guan)(guan)線(xian)鋼的(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)一般高(gao)于(yu)(yu)標準(zhun)要求,如 X80 管(guan)(guan)(guan)線(xian)鋼屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)實(shi)測(ce)值(zhi)通常在(zai) 600 MPa 以(yi)上(shang),高(gao)于(yu)(yu)標準(zhun)要求的(de)555 MPa,因此,管(guan)(guan)(guan)道實(shi)際(ji)運(yun)(yun)(yun)行壓力(li)高(gao)于(yu)(yu)管(guan)(guan)(guan)道屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)60%以(yi)上(shang)的(de)情況(kuang)較(jiao)少。


(3)中國(guo)管道發生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂的主要風(feng)險(xian)(xian)點為補口、劃傷(shang)等(deng)易產生陰保屏蔽、陰保不足及存在(zai)雜散電(dian)流(liu)干(gan)擾(rao)的位置(zhi)。近年來,中國(guo)長(chang)輸油(you)氣管道外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)控制水平持(chi)續提升(sheng),內、外(wai)檢測技(ji)術大規模應(ying)(ying)用后,通(tong)過及時開(kai)(kai)挖修復及雜散電(dian)流(liu)干(gan)擾(rao)專(zhuan)項治理,外(wai)腐(fu)(fu)蝕(shi)風(feng)險(xian)(xian)降(jiang)低(di),應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂風(feng)險(xian)(xian)也隨之降(jiang)低(di)。


3 結(jie)論與思考


近(jin) 20 年來,中國(guo)油氣管道腐蝕(shi)檢(jian)測技(ji)術(shu)水平整體(ti)提(ti)升較快,管理(li)精細(xi)化程度不斷提(ti)高,但也存在一些技(ji)術(shu)和(he)管理(li)問(wen)題(ti)亟待解決。未來的管理(li)和(he)技(ji)術(shu)提(ti)升應重點關注以下(xia)內(nei)容。


3.1 管理提升


(1)建立(li)統(tong)一的(de)技(ji)術(shu)(shu)規范(fan)(fan)。目(mu)前,油氣管道(dao)腐蝕檢測(ce)相(xiang)關標(biao)準以(yi)直接評價標(biao)準為主,更(geng)注重方法流程,對技(ji)術(shu)(shu)應(ying)用(yong)條件和實(shi)施(shi)過程的(de)規定不夠細化。管道(dao)運營(ying)公司(si)應(ying)著(zhu)手建立(li)統(tong)一的(de)規范(fan)(fan),從檢測(ce)資質、檢測(ce)方案、技(ji)術(shu)(shu)運用(yong)、評價準則、數據格式、報告內容、驗收標(biao)準等方面提(ti)出統(tong)一要求。


(2)建立數(shu)(shu)據(ju)管(guan)(guan)理平(ping)臺。目(mu)前,外(wai)檢(jian)測服務商提(ti)(ti)交的(de)報告差異大(da),不便于(yu)(yu)后(hou)期的(de)數(shu)(shu)據(ju)挖(wa)掘和綜合分析(xi)(xi)。北美地區(qu)的(de)檢(jian)測服務公司會(hui)自行編(bian)制數(shu)(shu)據(ju)管(guan)(guan)理軟件,并(bing)提(ti)(ti)供給管(guan)(guan)道(dao)運(yun)營(ying)企業(ye),從而為(wei)管(guan)(guan)道(dao)運(yun)營(ying)企業(ye)后(hou)期數(shu)(shu)據(ju)使用提(ti)(ti)供便利。對于(yu)(yu)同一條(tiao)管(guan)(guan)道(dao),通過(guo)重(zhong)復利用原始數(shu)(shu)據(ju),可有效提(ti)(ti)高 ECDA 工作效率(lv)。管(guan)(guan)道(dao)運(yun)營(ying)公司應該著手建立統(tong)一的(de)數(shu)(shu)據(ju)管(guan)(guan)理平(ping)臺,對腐蝕檢(jian)測數(shu)(shu)據(ju)進行集中管(guan)(guan)理,并(bing)且(qie)加大(da)內(nei)外(wai)檢(jian)測數(shu)(shu)據(ju)的(de)對齊和對比分析(xi)(xi)。


(3)建立專業化(hua)腐蝕(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)效(xiao)(xiao)能(neng)評價隊伍。外檢(jian)(jian)測(ce)實施效(xiao)(xiao)果與具體(ti)檢(jian)(jian)測(ce)人員(yuan)的素質、責任心有很(hen)大(da)關系。為了提升外檢(jian)(jian)測(ce)管(guan)理效(xiao)(xiao)果,管(guan)道運(yun)營公司(si)應建立專業化(hua)腐蝕(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)效(xiao)(xiao)能(neng)評價隊伍,統一管(guan)理標準和(he)尺度,加(jia)強腐蝕(shi)(shi)檢(jian)(jian)測(ce)的過程管(guan)理和(he)最(zui)終檢(jian)(jian)測(ce)質量的評估。


3.2 技術提升(sheng)


(1)持(chi)續開(kai)(kai)展應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)檢測與評價技(ji)術研(yan)究。中國長輸(shu)油氣管(guan)道(dao)雖然尚未(wei)發現應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)的案例,但隨著運行年(nian)限的增加,應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)風險會越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大。3PE 防腐(fu)(fu)層粘(zhan)結力(li)(li)降低或(huo)發生剝離,都可能導(dao)致(zhi)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)風險增大。北美地區針(zhen)對應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)的研(yan)究持(chi)續了 50 年(nian),直(zhi)至 2012 年(nian)仍有(you)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)事故發生。目前,近中性 pH-SCC 的斷裂(lie)機理、硫酸鹽還原(yuan)菌(SRB)在應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)中發揮的作(zuo)用,仍有(you)很(hen)多細節需要深入研(yan)究。未(wei)來仍需在高強鋼(gang)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂(lie)機理、敏感性分析,風險識別和(he)現場檢測技(ji)術等方面持(chi)續開(kai)(kai)展深入研(yan)究。


(2)啟動微(wei)生(sheng)物腐蝕(shi)機(ji)理(li)和檢測(ce)技術研究(jiu)(jiu)。中國關于(yu)微(wei)生(sheng)物的腐蝕(shi)最早(zao)發(fa)(fa)生(sheng)在成品油管(guan)道內壁(bi),而最近在長輸管(guan)道外壁(bi)也發(fa)(fa)現了微(wei)生(sheng)物腐蝕(shi)案(an)例。微(wei)生(sheng)物腐蝕(shi)機(ji)理(li)復雜,腐蝕(shi)發(fa)(fa)展快(kuai),目前仍處于(yu)實(shi)驗(yan)室研究(jiu)(jiu)階段(duan)。對于(yu)長輸油氣管(guan)道,微(wei)生(sheng)物與土壤成分、管(guan)道金屬材料(liao)、防腐層類型、運(yun)行(xing)溫(wen)度等因素的相互關系(xi)尚不確定,且缺乏有效的檢測(ce)手(shou)段(duan)和防護措施。


(3)開展(zhan)針(zhen)(zhen)孔腐蝕缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)與驗(yan)證技術(shu)(shu)研究。內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)可以檢(jian)(jian)出(chu)(chu)針(zhen)(zhen)孔缺陷(xian),但要測(ce)(ce)(ce)量(liang)缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)真實深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)卻很(hen)難(nan)(nan)。目前已有案例表明,在(zai)存在(zai)交流(liu)干擾(rao)腐蝕的(de)(de)(de)(de)管道(dao)上,漏磁內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)報告的(de)(de)(de)(de)結(jie)論(lun)是缺陷(xian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)為壁厚(hou)的(de)(de)(de)(de) 40%,但實際開挖檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)發現,缺陷(xian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)已達壁厚(hou)的(de)(de)(de)(de) 60%。漏磁內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技術(shu)(shu)對針(zhen)(zhen)孔缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)出(chu)(chu)率低于80%,缺陷(xian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)誤差(cha)均大(da)于 20%,報告給出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)遠低于實際缺陷(xian)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du),嚴重影響評(ping)價結(jie)果的(de)(de)(de)(de)準(zhun)確性。對于管道(dao)內腐蝕形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑小于 4 mm 的(de)(de)(de)(de)針(zhen)(zhen)孔缺陷(xian),常規(gui)的(de)(de)(de)(de)超聲(sheng)波(bo)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)技術(shu)(shu)也(ye)很(hen)難(nan)(nan)準(zhun)確檢(jian)(jian)出(chu)(chu)缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)實際深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)。對于發展(zhan)不(bu)規(gui)則的(de)(de)(de)(de)針(zhen)(zhen)孔缺陷(xian),定(ding)點的(de)(de)(de)(de)超聲(sheng)波(bo)測(ce)(ce)(ce)厚(hou)和壁厚(hou)監(jian)測(ce)(ce)(ce)均難(nan)(nan)以滿(man)足工(gong)程實際需(xu)求。此時,不(bu)僅需(xu)要高精度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)探(tan)頭,還(huan)需(xu)要精密(mi)控制探(tan)頭的(de)(de)(de)(de)掃描(miao)步進(jin)。


(4)開(kai)展(zhan)組合式內外檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)工(gong)具研發(fa)。為了保障(zhang)長輸(shu)油氣管道安全平穩運(yun)行,需(xu)要定(ding)期開(kai)展(zhan)外腐蝕檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)及(ji)內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)。如果在(zai)內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)設備上,搭載一(yi)些可(ke)以實施腐蝕檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的裝置,如管中(zhong)電流測(ce)(ce)(ce)試、積水測(ce)(ce)(ce)試、微生物濃度檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce),則可(ke)在(zai)實施內檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的同時同步完(wan)成管道的內外腐蝕檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)。2008 年,殼牌、貝(bei)克休斯公司開(kai)發(fa)了陰極保護電流在(zai)線檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)工(gong)具 CPCM(Cathodic Protection Current Measurement),并已(yi)實現工(gong)程應用(yong)。