第一篇:油氣管道工程項目研究的論文
1油氣管道工程項目核準(zhǔn)工作面臨的機遇與挑戰(zhàn)
1.1投資體制改革和行政審批制度改革為加快項目核準(zhǔn)工作進(jìn)度奠定了基礎(chǔ)
2014年10月31日,國務(wù)院下發(fā)《政府核準(zhǔn)的投資項目目錄(2014年本)》,明確跨境、跨?。▍^(qū)、市)輸氣管網(wǎng)(不含油氣田集輸管網(wǎng))項目由國務(wù)院投資主管部門核準(zhǔn),其中跨境項目報國務(wù)院備案,其余項目由省級政府核準(zhǔn)。2014年12月10日,國務(wù)院辦公廳下發(fā)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)精簡審批事項規(guī)范中介服務(wù)實行企業(yè)投資項目網(wǎng)上并聯(lián)核準(zhǔn)制度的工作方案的通知》(國辦發(fā)〔2014〕59號),明確項目核準(zhǔn)只保留規(guī)劃選址、用地預(yù)審(用海預(yù)審)兩項前置審批,其他確需保留在項目開工前完成的審批事項,實行與項目核準(zhǔn)并聯(lián)辦理。對重特大項目也應(yīng)將環(huán)境影響評價(海洋環(huán)境影響評價)審批作為前置條件。對于同一階段同一部門實施的多個審批事項現(xiàn)予以整合,“一次受理、一次辦理”。投資體制改革和行政審批制度改革,大幅縮減核準(zhǔn)范圍,下放核準(zhǔn)權(quán)限,加大了簡政放權(quán)力度,切實轉(zhuǎn)變政府投資管理職能,使市場在資源配置中起決定性作用,確立企業(yè)投資主體地位,更好地發(fā)揮政府作用,加強和改進(jìn)宏觀調(diào)控,精簡前置審批,減少項目核準(zhǔn)前置審批,實行更加便捷、透明的投資項目核準(zhǔn)制,為加快項目核準(zhǔn)工作進(jìn)度奠定了基礎(chǔ)。
1.2油氣管道建設(shè)任重道遠(yuǎn),項目核準(zhǔn)工作是一項長期而艱巨的任務(wù)
目前,我國油氣管道建設(shè)特別是天然氣管道建設(shè)處在大發(fā)展時期,未來發(fā)展空間巨大,預(yù)計未來10~20年內(nèi)油氣管道項目建設(shè)仍將處于高峰期。據(jù)了解,目前美國天然氣年消費量約7000億立方米,擁有天然氣干線管網(wǎng)49萬千米,已形成輸配一體化系統(tǒng);俄羅斯天然氣年消費量約4000億立方米,擁有天然氣干線管網(wǎng)15.95萬千米;歐盟天然氣年消費量約5000億立方米,擁有天然氣干線管網(wǎng)15.6萬千米。根據(jù)國家天然氣發(fā)展規(guī)劃,2020年我國天然氣消費量4000億立方米,2030年5000億~6000億立方米。特別是目前京津冀、長三角、珠三角等重點地區(qū)治理霧霾天氣和PM2.5,將刺激全國天然氣消費量爆炸式增長。借鑒歐美的經(jīng)驗,如果2030年天然氣消費量達(dá)到5000億立方米,管道建設(shè)速度最低需要保持目前每年新建8000千米的規(guī)模,到2030年全國天然氣管道總長度將達(dá)到20萬千米左右,比2012年增加14萬千米。因此,管道建設(shè)是一項長期任務(wù),項目核準(zhǔn)工作亦是一項長期而艱巨的工作。
1.3油氣管道工程工期的緊迫性與開工合法性的矛盾越來越突出
石油天然氣作為戰(zhàn)略資源,一方面,國內(nèi)供應(yīng)嚴(yán)重不足,需要大量引進(jìn),尤其是作為國際間能源合作戰(zhàn)略通道項目,其工期目標(biāo)往往是由國家高層部門或政府間協(xié)議約定,若不按期建成投產(chǎn),順利實現(xiàn)資源引進(jìn),將承擔(dān)“照付不議”義務(wù)。另一方面,下游目標(biāo)市場為進(jìn)一步優(yōu)化當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu),有效治理大氣環(huán)境污染和促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟增長,對石油天然氣的需求日益增加,導(dǎo)致供需矛盾日益突出,這也在客觀上促使油氣管道工程加快建設(shè)。因此,油氣管道工程作為連接上游油氣資源和下游目標(biāo)市場的“橋梁”,其項目建設(shè)進(jìn)度安排及控制,不僅要考慮項目建設(shè)所在地的自然環(huán)境因素、社會環(huán)境因素以及施工管理等因素,而且要考慮油氣資源供應(yīng)安排或配套上游資源工程建設(shè)進(jìn)度以及目標(biāo)市場油氣資源需求矛盾或配套下游工程建設(shè)進(jìn)度等因素,實現(xiàn)油氣管道工程建設(shè)工期目標(biāo)與配套建設(shè)工程工期目標(biāo)有機統(tǒng)一?!镀髽I(yè)投資項目核準(zhǔn)暫行辦法》(中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會令第19號)第二十七條規(guī)定,對于應(yīng)報政府核準(zhǔn)而未申報的項目、雖然申報但未經(jīng)核準(zhǔn)擅自開工建設(shè)的項目,以及未按核準(zhǔn)文件要求進(jìn)行建設(shè)的項目,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),相應(yīng)的核準(zhǔn)機關(guān)應(yīng)立即責(zé)令其停止建設(shè),并依法追究有關(guān)責(zé)任人的法律和行政責(zé)任。第八條規(guī)定,項目核準(zhǔn)必須具備規(guī)劃選址、用地預(yù)審、環(huán)境影響評價、節(jié)能評估、社會穩(wěn)定風(fēng)險評估等核準(zhǔn)附件,同時要滿足國家關(guān)于招投標(biāo)管理和項目國產(chǎn)化水平的有關(guān)要求。而油氣管道工程核準(zhǔn)工作涉及地區(qū)多、部門多,環(huán)節(jié)多,任何一個環(huán)節(jié)或地方受阻,都將影響整個項目核準(zhǔn)工作進(jìn)度,進(jìn)而影響項目開工建設(shè)和建成投產(chǎn)時間。由此可見,油氣管道工程工期的緊迫性與開工合法性的矛盾越來越突出。
1.4規(guī)劃選址辦理前置審批條件設(shè)置過多且不盡合理
根據(jù)《建設(shè)項目選址規(guī)劃管理辦法》(建規(guī)[1991]583號)的要求,規(guī)劃選址辦理需在獲取縣、市建設(shè)規(guī)劃部門的審查意見后,上報省建設(shè)規(guī)劃主管部門核發(fā)選址意見書。目前各省規(guī)劃選址辦理流程基本上是針對省內(nèi)核準(zhǔn)項目制定的,要求提供環(huán)境影響評價、水土保持評價和用地預(yù)審意見等批復(fù)文件作為審批前置條件。但是,國家核準(zhǔn)建設(shè)項目,其建設(shè)用地預(yù)審意見和環(huán)境影響評價分別由國土資源部和國家環(huán)保部辦理。國土資源部批復(fù)建設(shè)項目用地預(yù)審意見時,需提供管道沿線各地方政府用地預(yù)審初審意見,并將有關(guān)材料組卷,方可受理批復(fù);國家環(huán)保部要求,受理環(huán)境影響評價報告時,必須提供水土保持評價批復(fù)和環(huán)境敏感點批復(fù);審批環(huán)境影響評價報告時,僅在批復(fù)前征求管道沿線地方環(huán)保部門意見,前期地方環(huán)保部門不出具批復(fù)意見。這些前置條件辦理周期的增加,將大大增加規(guī)劃選址意見辦理周期。
1.5建設(shè)項目用地預(yù)審要求不斷提高
2012年2月,國土資源部下發(fā)了《關(guān)于嚴(yán)格土地利用總體規(guī)劃實施管理的通知》(國土資發(fā)〔2012〕2號),明確從2012年4月1日起,凡未列入經(jīng)批準(zhǔn)的新一輪土地利用總體規(guī)劃(2006-2020年)的項目,不得通過建設(shè)項目用地預(yù)審意見。2014年2月,國土資源部下發(fā)了《關(guān)于強化管控落實最嚴(yán)格耕地保護(hù)制度的通知》(國土資發(fā)〔2014〕18號),要求用地預(yù)審申報時,占用耕地的項目嚴(yán)格執(zhí)行“占補平衡”、“先補后占”政策,按照“占優(yōu)補優(yōu)”的原則,將補充耕地資料落實后,方可上報審批。同時要求,建設(shè)項目用地指標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)行《石油天然氣工程項目建設(shè)用地指標(biāo)》(2009),對于超過用地指標(biāo)的項目,需編制節(jié)約用地評價報告,并經(jīng)國土資源管理部門專家論證通過后,再予以出具用地預(yù)審意見。
1.6環(huán)境影響評價依然是項目核準(zhǔn)工作的瓶頸
1.6.1新《環(huán)境保護(hù)法》的實施增加了環(huán)境影響評價辦理的難度,延長了辦理時間新《環(huán)境保護(hù)法》(2014年修訂)規(guī)定,國家在重點生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)保護(hù)紅線,項目建設(shè)必須滿足生態(tài)保護(hù)紅線的要求。即項目選址、選線必須符合“國家在重點生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)和脆弱區(qū)等區(qū)域劃定生態(tài)保護(hù)紅線,實行嚴(yán)格保護(hù)”的要求。同時規(guī)定,環(huán)境影響評價報告除國家機密或商業(yè)秘密外,其他均應(yīng)全文公開,以此為載體,使公眾積極參與建設(shè)項目環(huán)境影響評價,并賦予了公眾舉報、訴訟等權(quán)利。由此可見,新法的實施從法律層面上限制了管道路由的選擇,增加了需辦理的環(huán)境敏感點數(shù)量和環(huán)境影響評價辦理難度,延長了環(huán)境影響評價批復(fù)文件辦理時間。
1.6.2地方政府更加嚴(yán)苛的環(huán)保制度進(jìn)一步增加了環(huán)境影響評價的辦理難度和辦理周期為了加強環(huán)境保護(hù)和水資源的管理,各級地方政府在遵循《環(huán)境保護(hù)法》和《水污染防治法》(2008年版)的前提下,結(jié)合自身實際情況,出臺了一系列比國家要求更嚴(yán)、范圍更廣的環(huán)境保護(hù)和水資源管理的相關(guān)規(guī)定。例如,2013年江蘇省出臺的《江蘇省生態(tài)紅線區(qū)域保護(hù)規(guī)劃》,將洪水調(diào)蓄區(qū)、清水通道維護(hù)區(qū)和生態(tài)公益林等均列為環(huán)境保護(hù)的范圍,擴大了環(huán)境敏感點的數(shù)量;《廣東省飲用水源水質(zhì)保護(hù)條例》(2010年修正本)明確禁止油氣管道穿越飲用水地表水源保護(hù)區(qū)。這些制度的實施,不但增加了環(huán)境敏感點的數(shù)量,而且為管道選線設(shè)置了制度障礙,限制了管道路線的選擇,增加環(huán)境影響評價批復(fù)文件辦理周期。
2油氣管道項目核準(zhǔn)工作的推進(jìn)措施
項目核準(zhǔn)的實質(zhì)就是在規(guī)定時間內(nèi)取得項目實施的合法許可。項目核準(zhǔn)是項目前期工作的重要內(nèi)容之一,項目核準(zhǔn)后方可開工建設(shè),獲取項目核準(zhǔn)是項目順利實施的重要前提。項目不核準(zhǔn)將無法得到地方相關(guān)部門的支持,容易導(dǎo)致項目不能開工、延期投產(chǎn)、增加索賠、地方糾紛等現(xiàn)象的發(fā)生。為有效推進(jìn)項目核準(zhǔn)工作進(jìn)度,需做好以下幾方面工作。
2.1抓住行政審批制度改革契機,積極推動核準(zhǔn)工作改革
根據(jù)國辦發(fā)〔2014〕59號文件精神,積極推動由國家發(fā)展改革委牽頭組織相關(guān)部委,修訂政府核準(zhǔn)的投資目錄,修訂核準(zhǔn)辦法,建立縱橫聯(lián)動協(xié)管機制。同時,針對油氣管道項目的特點,研究簡化油氣管道項目申請核準(zhǔn)所附必備要件、優(yōu)化核準(zhǔn)審批程序、轉(zhuǎn)變核準(zhǔn)審批方式、精簡與項目核準(zhǔn)有關(guān)的前置審批、規(guī)范中介服務(wù),不斷提高核準(zhǔn)工作效率。首先,協(xié)調(diào)國家發(fā)展改革委,繼續(xù)鞏固控制性工程方案確定的前提下,給予提前核準(zhǔn)和開工的政策支持;其次,協(xié)調(diào)國家發(fā)展改革委、環(huán)境保護(hù)部、海洋局,進(jìn)一步明確需要把環(huán)境影響評價作為前置審批條件的重大管道建設(shè)項目的具體范圍,同時,減少環(huán)境影響評價審批前置條件,縮短環(huán)境影響評價辦理周期;最后,積極協(xié)調(diào)國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,進(jìn)一步明確項目規(guī)劃選址辦理程序、規(guī)范辦理手續(xù)、精簡前置審批條件。
2.2強化機構(gòu)設(shè)置,充分發(fā)揮屬地化管理優(yōu)勢
為有效推進(jìn)項目核準(zhǔn)工作進(jìn)度,油氣企業(yè)可實行“一省一機構(gòu)”的“塊狀”管理模式。這種機構(gòu)設(shè)置,有利于油氣管道建設(shè)企業(yè)與當(dāng)?shù)卣㈤L期、固定、有效、友好的溝通協(xié)調(diào)機制。首先,屬地化派駐機構(gòu)能隨時與地方政府部門溝通協(xié)調(diào),充分利用油氣企業(yè)與地方政府簽訂的戰(zhàn)略合作協(xié)議,抓住與各級政府會談等各種有利時機,適時反映問題,解決問題,以天然氣利用改善地方能源消費結(jié)構(gòu),促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展為突破口,充分響應(yīng)地方利益訴求,積極尋求政府部門的支持和理解,增強對外協(xié)調(diào)工作的主動性和有效性。其次,派駐機構(gòu)實行屬地化管理,可充分發(fā)揮屬地化人脈資源優(yōu)勢,選擇合適的聯(lián)系人作為與政府部門溝通協(xié)調(diào)的橋梁,有效提高核準(zhǔn)工作的效率。
2.3加強核準(zhǔn)工作計劃管理
油氣管道項目建設(shè)單位應(yīng)于每年初組織編制、下達(dá)“建設(shè)項目核準(zhǔn)工作計劃”,明確責(zé)任部門、責(zé)任人及各項任務(wù)的關(guān)鍵時間節(jié)點要求。在計劃執(zhí)行過程中對比“核準(zhǔn)工作計劃”目標(biāo),分析計劃執(zhí)行偏差情況,根據(jù)實際情況適時調(diào)整工作計劃,確保項目核準(zhǔn)工作全過程處于受控狀態(tài)。項目核準(zhǔn)工作牽頭部門,充分發(fā)揮項目核準(zhǔn)工作的核心組織作用,積極協(xié)調(diào)各相關(guān)部門切實解決核準(zhǔn)工作中存在的問題和困難,確保項目核準(zhǔn)工作合規(guī)合法地按期完成。項目核準(zhǔn)工作責(zé)任部門強化“核準(zhǔn)工作計劃”的執(zhí)行和落實,不當(dāng)“甩手掌柜”,將項目核準(zhǔn)工作任務(wù)層層分解,落實到位,責(zé)任到人,做到事事有人辦、環(huán)環(huán)有人盯、項項有著落。全面實行核準(zhǔn)工作周報制度,及時反映每周核準(zhǔn)工作進(jìn)展,累計核準(zhǔn)工作進(jìn)展,存在的問題及需要協(xié)調(diào)解決的事項。
2.4統(tǒng)籌協(xié)調(diào),完善立體協(xié)調(diào)機制
為有效推進(jìn)項目工作進(jìn)度,油氣管道建設(shè)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強和完善縱橫交錯的立體協(xié)調(diào)機制??v向:一方面,加強與上級主管部門的溝通協(xié)調(diào),及時反饋核準(zhǔn)工作中存在的問題,并商請給予支持協(xié)調(diào);另一方面,加強對可行性研究單位(尤其是兩家或以上)的協(xié)調(diào)管理,要求可行性研究單位在項目啟動之初明確責(zé)任分工,項目前期工作統(tǒng)籌安排、統(tǒng)一節(jié)奏,避免出現(xiàn)因不同人員、不同時間開展工作,引起地方政府誤解或不理解,從而對項目核準(zhǔn)工作進(jìn)展產(chǎn)生負(fù)面影響。橫向:一方面,加強與地方政府及相關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào),善于把握和利用各種有利時機,積極獲取地方政府的理解和支持;另一方面,充分發(fā)揮定期協(xié)調(diào)機制(例如定期召開核準(zhǔn)工作協(xié)調(diào)會),加大核準(zhǔn)工作協(xié)調(diào)力度,統(tǒng)籌安排,各負(fù)其責(zé),有序推進(jìn)項目前期工作,確保項目核準(zhǔn)工作目標(biāo)的實現(xiàn)。
2.5積極開展項目前置環(huán)境影響評價
為適應(yīng)新《環(huán)境保護(hù)法》的實施對油氣管道項目路由的選擇的要求,積極開展項目前期環(huán)境影響評價是十分必要的。環(huán)境影響評價單位根據(jù)可行性研究報告編制單位提供的初步線路走向方案,進(jìn)行沿線環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查,識別管道涉及的環(huán)境敏感區(qū),以及管道與環(huán)境敏感區(qū)之間的位置關(guān)系,初步分析管道建設(shè)對環(huán)境敏感區(qū)的環(huán)境影響,開展管道穿越環(huán)境敏感區(qū)的合規(guī)性分析,提出相關(guān)的意見和建議,包括環(huán)境敏感區(qū)避讓、環(huán)境敏感區(qū)調(diào)整、應(yīng)辦理的行政許可手續(xù)、編制報批環(huán)境敏感區(qū)影響專題報告等;可行性研究單位根據(jù)環(huán)境影響評價單位篩查的環(huán)境敏感點,積極開展環(huán)境敏感點避繞方案比選,為優(yōu)化確定管道線路走向提供依據(jù),有效避讓或減輕管道建設(shè)對環(huán)境敏感區(qū)的影響,為下一步環(huán)境影響評價工作順利開展和加快環(huán)境影響評價報批進(jìn)度提供條件。
2.6建立和完善油氣管道項目核準(zhǔn)工作數(shù)據(jù)庫
建立和完善油氣管道建設(shè)項目核準(zhǔn)工作數(shù)據(jù)庫,其內(nèi)容涵蓋核準(zhǔn)工作開展的全過程。重點包括:
1)核準(zhǔn)工作計劃執(zhí)行情況及偏差原因分析;
2)核準(zhǔn)工作費用統(tǒng)計分析;
3)規(guī)劃選址、用地預(yù)審、環(huán)境影響評價(含環(huán)境敏感點)、節(jié)能評估、社會穩(wěn)定風(fēng)險評估等核準(zhǔn)附件及相關(guān)專項評價審批部門、審批程序、審批要求、審批前置條件、審批周期等;
4)中介服務(wù)內(nèi)容及費用;
5)項目核準(zhǔn)工作存在的問題,以及為加快核準(zhǔn)工作采取的有效措施等內(nèi)容。這種數(shù)據(jù)庫資料是項目核準(zhǔn)工作階段技術(shù)經(jīng)濟的綜合反映,也是一定時期核準(zhǔn)工作管理水平的真實反映,它匯集著核準(zhǔn)工作的全面成果,是核準(zhǔn)工作寶貴經(jīng)驗和知識的積累。搜集、整理和利用這些成果資料,非常有利于推進(jìn)核準(zhǔn)審批制度改革,改進(jìn)核準(zhǔn)工作方法,全面提升項目核準(zhǔn)工作管理水平??傊?,項目核準(zhǔn)工作是一項政策性、專業(yè)性很強,技術(shù)要求高,關(guān)系復(fù)雜的系統(tǒng)工程,項目核準(zhǔn)的工作質(zhì)量及進(jìn)程對項目經(jīng)濟效益和社會效益的實現(xiàn)有著重大影響。面對新的機遇和挑戰(zhàn),不斷探索和優(yōu)化核準(zhǔn)工作方法,加快形成核準(zhǔn)工作程序化、制度化,規(guī)范核準(zhǔn)工作行為,對于提高前期工作效率,加快油氣管道建設(shè),改善能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)地方經(jīng)濟社會發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。
第二篇:油氣管道腐蝕檢測
油氣管道腐蝕的檢測
摘要:油氣管道運輸中的泄漏事故,不僅損失油氣和污染環(huán)境,還有可能帶來重大的人身傷亡。近些年來,管道泄漏事故頻繁發(fā)生,為保障管道安全運行和將泄漏事故造成的危害減少到最小,需要研究泄漏檢測技術(shù)以獲得更高的泄漏檢測靈敏度和更準(zhǔn)確的泄漏點定位精度。本文介紹幾種檢測方法并針對具體情況進(jìn)行具體分析。
關(guān)鍵字:腐蝕檢測
渦流
漏磁
超聲波 引言:
在油氣管道運輸中管道損壞導(dǎo)致的泄漏事故不僅浪費了石油和天然氣,而且泄露的有毒氣體不僅污染環(huán)境,而且對人和動物造成重大的傷害,因此直接有效的檢測技術(shù)是十分必要的,油氣管道檢測是直接利用儀器對管壁進(jìn)行測試,國內(nèi)外主要以超聲波、漏磁和禍流等領(lǐng)域的發(fā)展為代表。[1]
1、渦流檢測
電渦流效應(yīng)的產(chǎn)生機理是電磁感應(yīng).電渦流是垂直于磁力線平面的封閉的 旋渦!狀感應(yīng)電流, 與激勵線圈平面平行, 且范圍局限于感應(yīng)磁場所能涉及的區(qū) 域.電渦流的透射深度見圖1, 電渦流集中在靠近激勵線圈的金屬表面, 其強度隨透射深度的增加而呈指數(shù)衰減, 此即所謂的趨膚效應(yīng).[1]
電渦流檢測金屬表面裂紋的原理是: 檢測線圈所產(chǎn)生的磁場在金屬中產(chǎn)生電渦流, 電渦流的強度與相位將影響線圈的負(fù)載情況, 進(jìn)而影響線圈的阻抗.如果表面存在裂紋, 則會切斷或降低電渦流, 即增大電渦流的阻抗, 降低線圈負(fù)載.通過檢測線圈兩端的電壓, 即可檢測到材料中的損傷.電渦流檢測裂紋原理見圖2.[2]
渦流檢測是一種無損檢測方法,它適用于導(dǎo)電材料。渦流檢測系統(tǒng)適應(yīng)于核電廠、煉油廠、石化廠、化學(xué)工廠、海洋石油行業(yè)、油氣管道、食品飲料加工廠、酒廠、通風(fēng)系統(tǒng)檢查、市政工程、鋼鐵治煉廠、航空航天工業(yè)、造船廠、警察/軍隊、發(fā)電廠等各方面的需求.[2] 渦流檢測的優(yōu)點為:1.對導(dǎo)電材料和表面缺陷的檢測靈敏度較高;2.檢測結(jié)果以電信號輸出,可以進(jìn)行白動化檢測;3.渦流檢測儀器重量輕,操作輕便、簡單;4.采用雙頻技術(shù)可區(qū)分上下表面的缺陷:5.不需要禍合介質(zhì),非接觸檢測;6.可以白動對準(zhǔn)_!:件探傷;7.應(yīng)用范圍廣,可檢測非鐵磁性材料。
渦流檢測的缺點為:1.只適用于檢測導(dǎo)電材料;2.受集膚效應(yīng)影響,探傷深度與檢測靈敏度相矛盾,不易兩全:3.穿過式線圈不能判斷缺陷在管道圓周上所處的具體位置;4.要有參考標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行檢測:5.難以判斷缺陷的種類。[1]
2、超聲波檢測
超聲波檢測的基本原理基本原理見圖3所示。
垂直于管道壁的超聲波探頭對管道壁發(fā)出一組超聲波脈沖后,探頭首先接收到由管道壁內(nèi)表面反射的回波(前波),隨后接收到由管道壁缺陷或管道壁外表面反射的回波(缺陷波或底波)。于是,探頭至管道壁內(nèi)表面的距離A與管道壁厚度T可以通過前波時間以及前波和缺陷波(或底波)的時間差來確定:
式中,為第一次反射回波(前波)時間,為第二次反射回波(底波或缺陷波)時間,為超聲波在介質(zhì)中的聲速、為超聲波在管道中的聲速。[3] 不過,僅僅根據(jù)管道壁厚度T曲線尚無法判別管道屬內(nèi)壁缺陷還是外壁缺陷,還需要根據(jù)探頭至管道壁內(nèi)表面的距離A曲線來判別。當(dāng)外壁腐蝕減薄時,距離A曲線不變;而當(dāng)內(nèi)壁腐蝕減薄時,距離A曲線與壁厚T曲線呈反對稱。于是,根據(jù)距離A和壁厚T兩條曲線,即可確定管道壁缺陷,并判別管道是內(nèi)壁腐蝕減薄缺陷還是外壁腐蝕減薄缺陷。[3] 超聲波檢測是通過超聲傳感器將高頻聲波射入被檢管道內(nèi),如果其內(nèi)部有缺陷,則一部分入射的超聲波在缺陷處被反射回來,再利用傳感器將反射同來的信號接收,可以檢出缺陷的位置和大小。超聲檢測的常用頻率范圍為0.5一10MHz。
管道腐蝕缺陷深度和位置的直接檢測方法,是利用超聲波的脈沖反射原理來測量管壁腐蝕后的厚度,對管道材料的敏感性小,檢測時不受管道材料雜質(zhì)的影響,超聲波法的檢測數(shù)據(jù)簡單準(zhǔn)確,能夠檢測出管道的應(yīng)力腐蝕破裂和管壁內(nèi)的缺陷。適用于大直徑、厚管壁管道的檢查。超聲波檢測具有檢測成本低,現(xiàn)場使用方便,特別適用于檢驗厚度較大的管道。[4] 超聲檢測作為一種成熟的無損檢測技術(shù)有著它白己的優(yōu)點,但還存在以下幾個方面的不足:1.必須去除表面涂層,或者對表面進(jìn)行打磨處理,增加了勞動強度;2.管材為圓柱曲面,容易造成禍合不良,檢測速度慢、時間一長:3.有一定的近場盲區(qū),易造成漏檢:4.檢測結(jié)果帶有土觀因素,并與操作人員有關(guān):5.腐蝕坑底或腐蝕表面對聲波散射嚴(yán)重,造成回波信號降低;6.不適合在氣管線和含蠟高的油管線進(jìn)行檢測,具有一定局限性;7.內(nèi)、外壁回波難以判斷,容易發(fā)生誤判。
3、漏磁檢測
最適合油管探傷檢驗的方法是漏磁法, 國內(nèi)油田現(xiàn)用的舊油管修復(fù)檢測線80%,[5]以上都采用了漏磁探傷方法 漏磁檢測是以自動化為目的發(fā)展起來的一種自動無損檢測技術(shù),國外己經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。漏磁檢測的基本原理是建立在鐵磁性材料的高磁導(dǎo)率特性之上的。鐵磁性材料的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于其它非鐵磁性介質(zhì)(如空氣)的磁導(dǎo)率。當(dāng)用磁場作用于被測對象并采用適當(dāng)?shù)拇怕穼⒋艌黾杏诓牧暇植繒r,一旦材料表面存在缺陷,缺陷附近將有一部分磁場外泄出來。用傳感器檢測這一外泄漏磁場可以確定有無缺陷,進(jìn)而可以評價缺陷的形狀尺寸。
鋼管缺陷瀚磁檢測原理是鋼管被永久磁鐵磁化后,當(dāng)鋼管中無缺陷時,磁力線絕大部分通過鋼管,見圖:當(dāng)管壁變薄,管內(nèi)、外壁局部被磨損,有腐蝕坑、凹坑、通孔等缺陷時,鋼管缺陷處的磁阻變大,聚集在管壁的部分磁通向外擴張,磁力線發(fā)生彎曲井且有一部分磁力線泄翻出鋼管表面,利用磁感應(yīng)元件(霍爾元件)在鋼管表面相對切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電信號,通過對感應(yīng)電信號的特征提取來對缺陷進(jìn)行定性和定量分析。[6]
真實的缺陷具有比模擬缺陷復(fù)雜得多的兒何形狀,況且它們千差萬別地存在于不同的_1洲沖,要計算其漏磁場是很難的。在檢測中,要使它們的漏磁場達(dá)到足以形成明確顯示的程度是很有意義的,這里,必須考慮影響缺陷漏磁場強弱的各種因素。影響缺陷漏磁場的因素主要米口卜列三個方面。(1)磁化場對漏磁場的影響
l)當(dāng)磁化程度較低時,漏磁場偏小,且增加緩慢;2)當(dāng)磁感應(yīng)強度達(dá)到飽和值的80%左右時,漏磁場不僅幅值較大,而且隨著磁化場的增加會迅速增大;3)漏磁場及其分量與鋼管表面的磁感應(yīng)強度大小成正比;4)漏磁場及其分量與磁化場方向和缺陷側(cè)壁外法向矢量之間的夾角余弦成正比。
(2)缺陷方向、大小和位置對漏磁場的影響 l)缺陷與磁化場方向垂直時,漏磁場最強: 2)缺陷與磁化場方向平行時,粼磁場兒乎為零;3)缺陷在l:件表面的漏磁場最人,隨著離開表面中心水平距離的增加漏磁場迅速減小;4)缺陷深度較小時,隨著深度的增加漏磁場增加較快,當(dāng)深度增大到一定值后漏磁場增加緩慢;5)缺陷信號的幅值與缺陷寬度對應(yīng),缺陷長度對翻磁信號兒乎沒有影響;6)缺陷寬度相同時,隨深度的增加,漏磁場隨之增人;(3)工件材質(zhì)及工況對漏磁場的影響
鋼材的磁特性是隨其合金成分(尤其是含碳壇)、熱處理狀態(tài)而變化的,相同的磁化強度、相同的缺陷對不同的磁性材料,缺陷漏磁場不一樣,土要表現(xiàn)為以下二點:(l)對于兒何形狀不同的被測物體,如果表面的磁性場相同而被測物體磁性不同,則缺陷處的漏磁場不同,磁導(dǎo)率低的材料漏磁場小:(2)被測材料相同,如果熱處理狀態(tài)不同,則磁導(dǎo)率不一樣,缺陷處的漏磁場也不同;(3)當(dāng)l:件表面有覆蓋層(涂層、鍍層)時,隨著覆蓋層厚度的增加,漏磁場將減弱。[1] 同樣漏磁檢測也存在它自己的特點。漏磁檢測的優(yōu)點是1.適用于檢測中小型管道;2.不需要禍合,檢測速度快,效率高:3.檢測靈敏度高,可靠性好;4.可對缺陷進(jìn)行量化處理:5.同磁粉相比便于操作,改善_l:作環(huán)境適合于對壁減和腐蝕坑等形式的缺陷普卉,檢測效果突出;6.易于實現(xiàn)白動化。除此之外漏磁檢測也有它的缺點,漏磁檢測的缺點是:1.材料只適用于鐵磁性金屬材料,不適用I幾1卜鐵磁性金屬;2.被檢管道不能太厚,否則容易出現(xiàn)虛假數(shù)據(jù):3.很難判斷缺陷是在上表面還是在下表面:4.儀器重量比較人。
實例: 新疆某油田某天然氣管線始于西氣東輸一線主力氣田, 管徑為 1 016 mm, 管線全長約160 km。鑒于管道完整性管理要求, 油田特委托ROSEN 公司對該管線進(jìn)行了基于漏磁通原理的管道金屬損失的內(nèi)檢測工作, 其完整的內(nèi)檢測過程主要包括以下幾個步驟。
1)管道機械清洗 機械清管的主要目的是清出管內(nèi)的污物、障礙物、沉積雜質(zhì)和管壁結(jié)蠟, 最大程度地保證內(nèi)檢測效果的準(zhǔn)確性。
2)管道變徑檢測 管道變徑檢測是對管道的通過性能(最小通過直徑)進(jìn)行測試, 其檢測結(jié)果用于判斷管道能否進(jìn)行下一步的幾何檢測和漏磁檢測。3)電子幾何清管器的內(nèi)幾何檢測(EGP)電子內(nèi)幾何檢測是對管道內(nèi)的管段、設(shè)備進(jìn)行檢測并模擬漏磁通檢測的一項檢測內(nèi)容, 用以推論這條管線沒有影響ROSEN 公司CDP 檢測的主要障礙。4)漏磁通金屬損失檢測(CDP)(1)設(shè)置定標(biāo)點 由于內(nèi)檢測器的里程輪在如此長距離的管線中行走, 由于打滑或者彎頭的影響, 很容易導(dǎo)致累積誤差, 導(dǎo)致以后找?guī)缀稳毕蔹c出現(xiàn)困難。為了便于以后對此次漏磁檢測工程中檢測出來的缺陷點進(jìn)行開挖驗證或是進(jìn)行維修補強, 必須在管線的沿途對行走距離進(jìn)行修正。此次檢測共設(shè)置了21 個BM5 型跟蹤器和30 個BM7 型定標(biāo)點。平均每隔5.32 km設(shè)置一個定標(biāo)點對內(nèi)檢測器在管線的行走距離進(jìn)行修正。
(2)漏磁通金屬損失檢測 5)數(shù)據(jù)處理及最終報告 6)最終評價。[4] 除了這三種最常用的檢測技術(shù)之外還有磁粉檢測、滲透檢測、射線檢測等檢測方法。下面對這幾種方法進(jìn)行簡單的介紹。
4、磁粉檢測
磁粉檢測方法是美國人霍克(HOKE)1922年提出的口磁粉法是檢測鐵磁性材料表面或近表面的裂紋、折疊、夾渣等缺陷,并能確定缺陷位置和人小的一種簡單易行的方法。檢測時先將管道被檢部分磁化,在被檢測部位及周圍產(chǎn)生磁場。如果有缺陷,缺陷處磁阻比材料本身磁阻大得多,因此在缺陷處磁力線會產(chǎn)生彎曲繞行現(xiàn)象。當(dāng)缺陷位于管道表面或近表面時,一部分磁力線繞過缺陷暴露在空氣中,產(chǎn)生所謂的漏磁現(xiàn)象。在管道表面撒上鐵磁粉或涂上磁粉混濁液,則缺陷處的漏磁場會吸住部分磁粉而把缺陷顯現(xiàn)出來。
磁粉檢測所需的設(shè)備簡單,操作方便,迅速可靠,對表面缺陷檢測靈敏度高,缺陷較直觀,成本低。但缺陷的顯現(xiàn)程度與缺陷同磁力線的相對位置有關(guān),當(dāng)缺陷與磁力線垂直時顯現(xiàn)得最清楚,當(dāng)缺陷與磁力線平行時則不易顯現(xiàn)出來。只能檢測出缺陷的位置和在表面方向上的長度,不能檢測出缺陷深度,檢測靈敏度隨缺陷深度而下降。
磁粉檢測作為一種成熟的無損檢測技術(shù),土要應(yīng)川在焊縫和l;件表面或近表面裂紋檢測。因為管道土要缺陷形式是壁減和腐蝕坑,如果應(yīng)用磁粉檢測會增人勞動強度,工作環(huán)境惡劣,檢測效果并不是很好,所以磁粉檢測不適用于管道腐蝕的檢測工作。[7] 5滲透檢測
滲透檢測是探杏物體表面開口缺陷的一種方法,物體可以是鐵或非鐵磁性金屬材料以及非金屬材料[8]。方法是先將滲透劑滲入缺陷,在施加顯像劑以后,由I.表面上形成顯像膜,缺陷中的滲透劑就通過毛細(xì)作用被吸出至材料表面。從缺陷滲出的滲透劑以跡象的形式顯示出缺陷,并比實際缺陷大,易于發(fā)現(xiàn),肉眼就能看出材料的缺陷。
滲透探傷的優(yōu)點有設(shè)備、材料簡單;對表面缺陷可靠性高。而滲透檢測存在的不足之處是對表面清潔度要求高;難以確定缺陷深度;受操作人員的影響大等。[1]
6、射線檢測
射線實時成像檢驗技術(shù)是隨著成像物體的變動圖像迅速改變的電子學(xué)成像方法,和膠片射線照相檢驗技術(shù)兒乎是同時發(fā)展的。早期的射線實時成像檢驗系統(tǒng)是X射線熒光檢驗系統(tǒng),采用熒光屏將X射線照相的強度轉(zhuǎn)化為可見光圖像[9]。對管道進(jìn)行放射線檢杳的方法是:利用放射線檢杏管道,計量壁厚腐蝕深度,管道截面部位的壁厚通過照片上的尺寸計舉,通過擴人率算出實際壁厚。實際上利用這種方法只能計暈管道截面部位的壁厚,它不能計景截面以外的平面部位的壁厚,最主要的是射線的散射不容易控制,容易發(fā)生泄漏[10]。
7、工業(yè)CT檢測
CT技術(shù)始于20世紀(jì)70年代,首先是在醫(yī)療診斷領(lǐng)域中的成功應(yīng)用,隨后推廣到無損檢測和其他領(lǐng)域。日前在一l二業(yè)CT方面發(fā)展最快的是X射線和丫射線。在管道檢測方面,20世紀(jì)80年代初,前蘇聯(lián)就采用cT技術(shù)檢測功210mm鋁管。[11] CT成像法可顯示管道內(nèi)部的剖面圖像,優(yōu)點是對腐蝕和堵塞結(jié)果明顯,而且還可定量顯示腐蝕后的壁厚和結(jié)垢的堵塞率,是一種理想的檢測方法,但是普通的CT成像裝置用大電流、高功率的強X射線源,用兒百個檢測器組成陣列,在兒百個方向上取投影數(shù)據(jù),設(shè)備人而笨,成本太高[12] 結(jié)束語:
本文對現(xiàn)有的油氣管道腐蝕的檢測技術(shù)進(jìn)行了簡單的介紹,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)有的檢測技術(shù)將不斷得到改善,同時也會有新的檢測技術(shù)出現(xiàn),石油氣因為腐蝕而泄漏的事故也會不斷減少。參考文獻(xiàn)
[1]王亞東 鋼管漏磁檢測技術(shù)的研究 碩士研究生學(xué)位論文;
[2]陳曉雷 王秀琳 基于渦流技術(shù)的檢測系統(tǒng)設(shè)計 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);
[3]鐘家維 沈建新 賀志剛 喻西崇 管道內(nèi)腐蝕檢測新技術(shù)和新方法; [4]張偉 蔡青青 張磊 張勇 周衛(wèi)軍 漏磁檢測技術(shù)在新疆某油田的應(yīng)用 [5]權(quán)高軍 漏磁檢測技術(shù)在油管修復(fù)中的應(yīng)用 [6]基于小波分析的輸油管道泄漏檢測方法研究 [7]穿越河流輸油管道的安全性評估 [8]馬銘剛,程望琦,王怡之,等.無損檢測.第一版.北京:石油工業(yè)出版社,1986.1一4 [9]鄭世才.射線實時成像檢驗技術(shù).無損檢測,2000,22(7):328 [10]李艷芝,李景輝.利用圖像片判斷管道腐蝕深度的方法—可以在現(xiàn)場使用的檢卉判斷技術(shù).焊管,2003,23(2):57~59 [11]陳金根.CT技術(shù)與無損檢測.無損檢測,1991,13(4):91一95 [12]顧本立,李虹.在役管道CT檢測儀.無損檢測,2001,23(l):23~24
第三篇:油氣管道巡線范文
油氣管線是我們國家及其重要的經(jīng)濟與軍事命脈。西氣東輸管道蜿蜒,油氣管線總里程約5萬余公里。油氣管線已貫通四川、塔里木和青海等大油氣區(qū),已經(jīng)形成大規(guī)模的油氣管網(wǎng)。
目前“巡線人員手握紙筆填寫記錄”的巡線方式還比較落后,當(dāng)遇到惡劣氣候和極端環(huán)境,現(xiàn)場記錄的準(zhǔn)確性就會大打折扣。更加不可預(yù)見的是“發(fā)生管線泄露”,怎樣如實上報?怎樣精準(zhǔn)的描述險情?怎樣及時調(diào)撥人力物力進(jìn)行補救?
傳統(tǒng)的人工巡線方法不僅工作量大而且條件艱苦,特別是對山區(qū)、河流、沼澤以及無人區(qū)等地的石油管道的巡檢;或是在冰災(zāi)、水災(zāi)、地震、滑坡、夜晚期間巡線檢查,所花時間長、人力成本高、困難大。此外,有一些巡檢項目靠常規(guī)方法還難以完成。
無人機具有成本低廉、方便運輸、操作簡便以及維護(hù)簡單等特點,這些特點使得無人機很適合對石油管道的監(jiān)測和維護(hù)。管道巡線無人機系統(tǒng)的投入使用,不僅可以省去耗時耗力的人工監(jiān)測,而且巡線速度快,信息反饋及時,保證了及早發(fā)現(xiàn)問題及早修復(fù),這樣可以將損失減到最低。
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第四篇:油氣管道無損檢測技術(shù)
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油氣管道無損檢測技術(shù)
管道作為大量輸送石油、氣體等能源的安全經(jīng)濟的運輸手段,在世界各地得到了廣泛應(yīng)用,為了保障油氣管道安全運行,延長使用壽命,應(yīng)對其定期進(jìn)行檢測,以便發(fā)現(xiàn)問題,采取措施。
一、管道元件的無損檢測
(一)管道用鋼管的檢測
埋地管道用管材包括無縫鋼管和焊接鋼管。對于無縫鋼管采用液浸法或接觸法超聲波檢測主要來發(fā)現(xiàn)縱向缺陷。液浸法使用線聚焦或點聚焦探頭,接觸法使用與鋼管表面吻合良好的斜探頭或聚焦斜探頭。所有類型的金屬管材都可采用渦流方法來檢測它們的表面和近表面缺陷。對于焊接鋼管,焊縫采用射線抽查或100 %檢測,對于100 %檢測,通常采用X射線實時成像檢測技術(shù)。
(二)管道用螺栓件
對于直徑> 50 mm 的鋼螺栓件需采用超聲來檢測螺栓桿內(nèi)存在的冶金缺陷。超聲檢測采用單晶直探頭或雙晶直探頭的縱波檢測方法。
二、管道施工過程中的無損檢測
(一)各種無損檢測方法在焊管生產(chǎn)中的配置
國外在生產(chǎn)中常規(guī)的主要無損檢測配置如下圖一中的A、B、C、E、F、G、H工序。我國目前生產(chǎn)中的檢測配置主要崗位如下圖中的A、C、D、E、F、G、H工序。
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圖一 大口徑埋弧焊街鋼管生產(chǎn)無損檢測崗位配置
(二)超聲檢測
全自動超聲檢測技術(shù)目前在國外已被大量應(yīng)用于長輸管線的環(huán)焊縫檢測,與傳統(tǒng)手動超聲檢測和射線檢測相比,其在檢測速度、缺陷定量準(zhǔn)確性、減少環(huán)境污染和降低作業(yè)強度等方面有著明顯的優(yōu)越性。
全自動相控陣超聲檢測系統(tǒng)采用區(qū)域劃分方法,將焊縫分成垂直方向上的若干個區(qū),再由電子系統(tǒng)控制相控陣探頭對其進(jìn)行分區(qū)掃查,檢測結(jié)果以雙門帶狀圖的形式顯示,再輔以TOFD(衍射時差法)和B掃描功能,對焊縫內(nèi)部存在的缺陷進(jìn)行分析和判斷。
全自動超聲波現(xiàn)場檢測時情況復(fù)雜,尤其是軌道位置安放的精確度、試塊的校準(zhǔn)效果、現(xiàn)場掃查溫度等因素會對檢測結(jié)果產(chǎn)生強烈的影響,因此對檢測結(jié)果的評判需要對多方面情況進(jìn)行綜合考慮,收集各種信息,才能減少失誤。
(三)射線檢測
射線檢測一般使用X 射線周向曝光機或γ射線源,用管道內(nèi)爬行器將射線源送入管道內(nèi)部環(huán)焊縫的位置,從外部采用膠片一次曝光,但膠片處理和評價需要較長的時間,往往影響管道施工的進(jìn)度,因此,近年來國內(nèi)外均開發(fā)出專門用于管道環(huán)焊縫檢測的X 射線實時成像檢測設(shè)備。
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圖二 管道環(huán)焊縫自動掃描X射線實時成像系統(tǒng)
圖二為美國Envision公司生產(chǎn)的管道環(huán)焊縫自動掃描X射線實時成像系統(tǒng),該設(shè)備采用目前最先進(jìn)的CMOS成像技術(shù),用該設(shè)備完成Φ 609mm(24 in)管線連接焊縫的整周高精度掃描只需1~2 min,掃描寬度可達(dá)75 mm,該設(shè)備圖像分辨率可達(dá)80μm,達(dá)到和超過一般的膠片成像系統(tǒng)。
(四)磁粉檢測
磁粉檢測的基礎(chǔ)是缺陷處漏磁場與磁粉的磁相互作用。鐵磁性材料或工件被磁化后,由于不連續(xù)性的存在,使工件表面或近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
國內(nèi)很少對焊管坡口面進(jìn)行磁粉檢測。國外使用的自動檢測系統(tǒng),主要采用熒光磁懸液濕法檢測。自動磁粉檢測設(shè)備采用磁化線圈在鋼管壁厚方向?qū)ζ驴诿婢植看呕瑫r在坡口表面噴灑熒光磁懸液,憑借在該部位裝置的高分辨率攝像系統(tǒng),將磁化、磁懸液噴灑區(qū)域的影像傳輸在旁邊的監(jiān)視屏上,操作人員監(jiān)視屏幕,就可以及時發(fā)現(xiàn)磁痕影像,找出缺陷。
磁粉檢測適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面的缺陷,因此對于奧氏體不銹鋼和有色金屬等非鐵磁性材料不能用磁粉檢測的方法進(jìn)行探傷。由
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于馬氏體不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼具有磁性,因此可以進(jìn)行磁粉檢測。磁粉檢測可以發(fā)現(xiàn)表面和近表面的裂紋、夾雜、氣孔、未熔合、未焊透等缺陷,但難以發(fā)現(xiàn)表面淺而寬的凹坑、埋藏較深的缺陷及與工件表面夾角極小的分層。
三、鋼質(zhì)管道管體無損檢測技術(shù)
鋼質(zhì)管道管體的無損檢測,主要就是管體的完整性(如剩余壁厚、管道缺陷、表面腐蝕形態(tài)、腐蝕產(chǎn)物類型、腐蝕深度等)檢測。表一列出了目前常用的管道檢測技術(shù)及其檢測內(nèi)容。
表一 管道檢測技術(shù)分類
(一)彈性波檢測技術(shù)
彈性波檢測是利用管道泄漏引起的管道內(nèi)壓力波的變化來進(jìn)行診斷定位,一般可分為聲波、負(fù)壓力波和壓力波三種。其主要工作原理是利用安置好的傳感器來檢測管道泄漏時產(chǎn)生的彈性波并進(jìn)行探測定位。這種技術(shù)的關(guān)鍵是區(qū)分正常操作時和發(fā)生泄漏時的彈性波。目前有兩種方法,一
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種是利用硬件電路的延時來進(jìn)行信號過濾,另一種是結(jié)合結(jié)構(gòu)模式識別和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來區(qū)分正常操作時和發(fā)生事故時產(chǎn)生的不同波形,從而更好地監(jiān)測管道的運行。
(二)漏磁通檢測技術(shù)
漏磁式管道腐蝕檢測設(shè)備的工作原理是利用自身攜帶的磁鐵,在管壁圓周上產(chǎn)生一個縱向磁回路場。如果管壁沒有缺陷,則磁力線封閉于管壁之內(nèi),均勻分布。如果管內(nèi)壁或外壁有缺陷,則磁通路變窄,磁力線發(fā)生變形,部分磁力線將穿出管壁產(chǎn)生漏磁。漏磁檢測原理圖三所示。
圖三 漏磁檢測原理
漏磁場被位于兩磁極之間的緊貼管壁的探頭檢測到,并產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)信號。這些信號經(jīng)濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理后被記錄到檢測器上的存儲器中,檢測完成后,再通過專用軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行回放處理、判斷識別。
從整個檢測過程來說,漏磁檢測可分為圖四所示的四個部分:
圖四 漏磁檢測流程圖
漏磁檢測技術(shù)的優(yōu)點:(1)易于實現(xiàn)自動化;較高的檢測可靠性;(2)可以實現(xiàn)缺陷的初步量化;(3)在管道檢測中,厚度達(dá)到30mm的壁厚范
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圍內(nèi),可同時檢測內(nèi)外壁缺陷;(4)高效,無污染,自動化的檢測可以獲得很高的檢測效率。
漏磁檢測技術(shù)的局限性:(1)只適用于鐵磁材料;(2)檢測靈敏度低;(3)缺陷的量化粗略;(4)受被檢測工件的形狀限制由于采用傳感器檢測漏磁通,漏磁場方法不適合檢測形狀復(fù)雜的試件;(5)漏磁探傷不適合開裂很窄的裂紋,尤其是閉合型裂紋;(6)不能對缺陷的類型或者缺陷的嚴(yán)重程度直接作定量性的分析。
(三)超聲波檢測技術(shù)
管道超聲檢測是利用現(xiàn)有的超聲波傳感器測量超聲波信號往返于缺陷之間的時間差來測定缺陷和管壁之間的距離;通過測量反射回波信號的幅值和超聲波探頭的發(fā)射位置來確定缺陷的大小和方位。
圖五為超聲波檢測原理圖, 圖中Wt代表管道正常壁厚, SO代表超聲波探頭與管道內(nèi)表面間的標(biāo)準(zhǔn)位移。
圖五 超聲波檢測原理圖
超聲波檢測技術(shù)的優(yōu)點:(1)檢測速度快,檢測成本低;(2)檢測厚度大,靈敏度高;(3)缺陷定位較準(zhǔn)確;(4)對細(xì)微的密閉裂紋類缺陷靈
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敏度高。
超聲波檢測的缺點:(1)由于受超聲波波長的限制,該檢測法對薄管壁的檢測精度較低,只適合厚管壁,同時對管內(nèi)的介質(zhì)要求較高;(2)當(dāng)缺陷不規(guī)則時,將出現(xiàn)多次反射回波,從而對信號的識別和缺陷的定位提出了較高要求;(3)由于超聲波的傳導(dǎo)必須依靠液體介質(zhì),且容易被蠟吸收,所以超聲波檢測器不適合在氣管線和含蠟高的油管線上進(jìn)行檢測,具有一定局限性。
(四)電磁超聲檢測
電磁超聲技術(shù)(EMAT)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的無損檢測新技術(shù)。這一技術(shù)是以洛侖茲力、磁致伸縮力、電磁力為基礎(chǔ),用電磁感應(yīng)渦流原理激發(fā)超聲波。
電磁超聲的發(fā)射和接收是基于電磁物理場和機械波振動場之間的相互轉(zhuǎn)化,兩個物理場之間通過力場相互聯(lián)系。從物理學(xué)可知,在交變的磁場中,金屬導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生渦流,同時該電流在磁場中會受到洛侖茲力的作用,而金屬介質(zhì)在交變應(yīng)力的作用下將產(chǎn)生應(yīng)力波,頻率在超聲波范圍內(nèi)的應(yīng)力波即為超聲波。與之相反,該效應(yīng)具有可逆性,返回聲壓使質(zhì)點的振動在磁場作用下也會使渦流線圈兩端的電壓發(fā)生變化,因此可以通過接收裝置進(jìn)行接收并放大顯示。人們把用這種方法激發(fā)和接收的超聲波稱為電磁超聲。
與傳統(tǒng)壓電超聲換能器相比,EMA的優(yōu)點主要有:(1)非接觸檢測,不需要耦合劑;(2)可產(chǎn)生多種模式的波,適合做表面缺陷檢測;(3)適合高溫檢測;(4)對被探工件表面質(zhì)量要求不高;(5)在實現(xiàn)同樣功能的油氣儲運前言知識講座
前提下,EMAT探傷設(shè)備所用的通道數(shù)和探頭數(shù)都少于壓電超聲;(6)發(fā)現(xiàn)自然缺陷的能力強,對不同的入射角有明顯的端角反射,對表面裂紋檢測靈敏度較高。
EMA的缺點:(1)EMAT的換能效率要比傳統(tǒng)壓電換能器低20—40dB;(2)探頭與試件距離應(yīng)盡可能??;(3)EMAT僅能應(yīng)用于具有良好導(dǎo)電性能的材料中。
(五)渦流檢測技術(shù)
渦流檢測技術(shù)是目前采用較為廣泛的管道無損檢測技術(shù),其原理為:當(dāng)一個線圈通交變電時,該線圈將產(chǎn)生一個垂直于電流方向(即平行于線圈軸線方向)的交變磁場,把這個線圈靠近導(dǎo)電體時,線圈產(chǎn)生的交變磁場會在導(dǎo)電體中感應(yīng)出渦電流(簡稱渦流),其方向垂直于磁場并與線圈電流方向相反。導(dǎo)電體中的渦流本身也要產(chǎn)生交變磁場,該磁場與線圈的磁場發(fā)生作用,使通過線圈的磁通發(fā)生變化,這將使線圈的阻抗發(fā)生變化,從而使線圈中的電流發(fā)生變化。通過監(jiān)測線圈中電流的變化(激勵電流為恒定值),即可探知渦流的變化,從而獲得有關(guān)試件材質(zhì)、缺陷、幾何尺寸、形狀等變化的信息。
渦流檢測技術(shù)可分為常規(guī)渦流檢測、透射式渦流檢測和遠(yuǎn)場渦流檢測。常規(guī)渦流檢測受到趨膚效應(yīng)的影響,只適合于檢測管道表面或者亞表面缺陷,而透射式渦流檢測和遠(yuǎn)場渦流檢測則克服了這一缺陷,其檢測信號對管內(nèi)外壁具有相同的檢測靈敏度。其中遠(yuǎn)場渦流法具有檢測結(jié)果便于自動化檢測(電信號輸出)、檢測速度快、適合表面檢測、適用范圍廣、安全方便以及消耗的物品最少等特點,在發(fā)達(dá)國家得到廣泛的重視,廣泛用于在油氣儲運前言知識講座
用管道的檢測。
渦流檢測技術(shù)的優(yōu)點:(1)檢測速度高,檢測成本低,操作簡便;(2)探頭與被檢工件可以不接觸,不需要耦合介質(zhì);(3)檢測時可以同時得到電信號直接輸出指示的結(jié)果,也可以實現(xiàn)屏幕顯示;(4)能實現(xiàn)高速自動化檢測,并可實現(xiàn)永久性記錄。
渦流檢測技術(shù)的缺點:(1)只適用于導(dǎo)電材料,難以用于形狀復(fù)雜的試件;(2)只能檢測材料或工件的表面、近表面缺陷;(3)檢測結(jié)果不直觀,還難以判別缺陷的種類、性質(zhì)以及形狀、尺寸等;(4)檢測時受干擾影響的因素較多,易產(chǎn)生偽顯示。
(六)激光檢測技術(shù)
激光檢測系統(tǒng)主要包括激光掃描探頭、運動控制和定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)三個部分,利用了光學(xué)三角測量的基本原理。與傳統(tǒng)的渦流法和超聲波法相比,激光檢測(或輪廓測量)技術(shù)具有檢測效率高、檢測精度高、采樣點密集、空間分辨力高、非接觸式檢測,以及可提供定量檢測結(jié)果和提供被檢管道任意位置橫截面顯示圖、軸向展開圖、三維立體顯示圖等優(yōu)點。
但是激光檢測方法只能檢測物體表面,要全面掌握被測對象的情況,必須結(jié)合多種無損檢測方法,取長補短。
(七)管道機器人檢測技術(shù)
管道機器人是一種可在管道內(nèi)行走的機械,可以攜帶一種或多種傳感器,在操作人員的遠(yuǎn)端控制下進(jìn)行一系列的管道檢測維修作業(yè),是一種理想的管道自動化檢測裝置。
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一個完整的管道檢測機器人應(yīng)當(dāng)包括移動載體、視覺系統(tǒng)、信號傳送系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。管道機器人的主要工作方式為: 在視覺、位姿等傳感器系統(tǒng)的引導(dǎo)下,對管道環(huán)境進(jìn)行識別,接近檢測目標(biāo),利用超聲波傳感器、漏磁通傳感器等多種檢測傳感器進(jìn)行信息檢測和識別,自動完成檢測任務(wù)。其核心組成為管道環(huán)境識別系統(tǒng)(視覺系統(tǒng))和移動載體。目前國外的管道機器人技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟,它不僅能進(jìn)行管道檢測,還具有管道維護(hù)與維修等功能,是一個綜合的管道檢測維修系統(tǒng)。
四、管道外覆蓋層檢測技術(shù)
(一)PCM檢測法
PCM(多頻管中電流檢測法)評價的核心是遙控地ICI電流信號的張弱來控制發(fā)射到管道表ICI的電流,通過檢測到的電流變化規(guī)律,進(jìn)而判斷外防腐層的破損定位與老化程度。加載到管道上的電流會產(chǎn)生相應(yīng)的電磁場,磁場張弱與加載電流的大小成正比,同時隨著傳輸距離增大,電流信號逐漸減小。當(dāng)管道外涂層有破損時,電流通過破損點流向大地,該點處的電流衰減率突然增大,可判定外涂層破損點的位置。
但PCM法對較近的多條管道難以分辨、在管道交叉、拐點處及存在交流電干擾時,測得數(shù)據(jù)誤差大。
(二)DCVG檢測技術(shù)
DCVG(直流電壓梯度測試技術(shù))的原理是對管道上加直流信號時,在管道防腐層破損裸漏點和土壤之間會出現(xiàn)電壓梯度。在破損裸漏點附近部位,電流密度將增大,電壓梯度也隨著增大。普遍情況下,裸漏面積與電
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壓梯度成正。直流電壓梯度檢測技術(shù)就是基于上述原理的。
在用DCVG測量時,為了便于對信號的觀察和解釋,需要加一個斷流器在陰極保護(hù)輸出上。測量過程中,沿管線以2m的間隔在管頂上方進(jìn)行測量。
DCVG的優(yōu)點為能準(zhǔn)確地測出防腐層的破損位置,判斷缺陷的嚴(yán)重程度和估計缺陷大小,之后根據(jù)檢測結(jié)果提供合理的維護(hù)和改造建議;測量操作簡單,準(zhǔn)確度高,在測量過程中不受外界干擾,幾乎不受地形影響。缺點在于整個過程需沿線步行檢測,不能指示管道陰極保護(hù)的效果和涂層剝離;環(huán)境因素會引起一定誤差,如雜散電流、地表土壤的電阻率等。
(三)Pearson檢測法
Pearson檢測法(皮爾遜檢漏法)的原理是對管道施加交流信號,此信號會通過管道防腐層的破損點處流失到土壤中,因此距離破損點越遠(yuǎn),電流密度越小,破損點的上方地表形成一個交流電壓梯度。檢測過程中,兩位測試員相距3~6m,腳穿鐵釘鞋或手握探針,將各探測的的電壓信號發(fā)回接收裝置,信號經(jīng)濾波、放大,即能得到檢測結(jié)果。
Pearson檢測法是目前國內(nèi)最常用的檢測技術(shù),其優(yōu)點是:(1)有較成熟的使用經(jīng)驗,并且檢測速度較快,能沿線檢測防腐層破損點和金屬物體;(2)能識別破損點大小,還能測到微小漏點,長輸管道的檢測與運行維護(hù)中有良好的使用反饋。
Pearson檢測法的不足之處在于,(1)整個檢測過程需步行;(2)不能指明出缺陷的損壞程度;(3)對操作者的技能求高;(4)在水泥或瀝青地面上檢測接地困難。
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(四)標(biāo)準(zhǔn)管/地(P/S)電位測試法
標(biāo)準(zhǔn)管/地(P/S)電位測試法的原來是采用萬用表來測接地Cu/CuS04電極與管道表ICI某監(jiān)測點之間的電位,通過電位與距離構(gòu)成的曲線了解電位的分布,把當(dāng)前電位與以往電位區(qū)別開來,可用檢測來的陰極保護(hù)電位來判定是否對管道外涂層起保護(hù)作用。
目前,地面測量管道保護(hù)電位的通用方法就是標(biāo)準(zhǔn)管/地電位測試法,其優(yōu)點是無需開挖管道、現(xiàn)場取得數(shù)據(jù)容易、檢測速度快(每天10~50km)。一般情況,每隔1km左右設(shè)一個測試樁,所以這種方法只能總體評估這一管段的防腐層,不能詳細(xì)地評價防腐層缺陷,不能確定防腐層的缺陷位置以及缺陷的分布情況。故此方法不適合用于無陰極保護(hù)或測試樁的管道。
第五篇:油氣管道輸送復(fù)習(xí)總結(jié)
第四章:
1、易凝高粘原油常溫輸送的方法:
稀釋、熱處理、與表面活性物質(zhì)水溶液混輸、加降凝減阻劑、熱水分解 水懸浮輸送、液環(huán)輸送、原油的改質(zhì)輸送、氣飽和輸送與油氣順序輸送、原油的磁處理輸送
2、影響因素
第五章:
1、在同一條管道內(nèi),按一定順序連續(xù)的輸送幾種油品,這種輸送方法稱為順序輸送。一般用于成品油管道。
2、順序輸送的特點:
順序輸送時會產(chǎn)生混油;混油的處理與銷售;批量與最優(yōu)循環(huán)次數(shù);有末站批量油品的存儲;順序輸送時管道的水力特性不穩(wěn)定。
3、在規(guī)定的對稱濃度范圍內(nèi),管內(nèi)徑d、管長L、和雷諾數(shù)Re是影響混油量的主要因素。
4、影響混油產(chǎn)生的因素:
物理化學(xué)性質(zhì)、流動狀態(tài)、管徑長度;輸送次序;首站的初次混油; 中間泵站對混油量的影響;停輸對混油量的影響。
5、最優(yōu)循環(huán)次數(shù)Nop:應(yīng)該從建造、經(jīng)營油罐區(qū)的費用和混油的貶值損失兩方面
綜合考慮。
混油段數(shù)量:n=2(m-1);循環(huán)周期T;油品總數(shù)m;循環(huán)次數(shù)N;輸油管每年的工作時間N=T/D6、減少混油的措施:
盡量采用簡單的流程;采用隔離液與隔離器;順序輸送管道盡量不用副管和變徑管;在翻越點時,采取措施盡可能消除不滿流管段;合理安排輸送次序,在循序情況下加大批量;管道順序輸送時最好不要停輸;盡量加大每種油品的一次輸送量;混油頭和混油尾盡量收入大容量的純凈油品的儲罐中;
第七章:
1、輸油站的平立面布置
2、輸油站的工藝流程:收油與計量、正輸、反輸、越站、站內(nèi)循環(huán)和倒罐、清管球收發(fā)流程、加熱流程、壓力調(diào)節(jié)流程、自動卸壓流程、漏油收集流程
(1)首站工藝流
(2)中間站工藝流程
(3)末站工藝流程