【摘要】 以某天然氣管道為例,簡(jiǎn)述了內(nèi)檢測(cè)過(guò)程,重點(diǎn)描述了內(nèi)檢測(cè)前條件評(píng)估和檢測(cè)結(jié)果分析,并通過(guò)開(kāi)挖驗(yàn)證證明內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的可靠性、先進(jìn)性。
【關(guān)鍵詞】天然氣管道;內(nèi)檢測(cè)
1 內(nèi)檢測(cè)技術(shù)
管道內(nèi)檢測(cè)是使用內(nèi)檢測(cè)器從管道內(nèi)部進(jìn)行的管道檢測(cè)。目前內(nèi)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用較廣的有幾何檢測(cè)和漏磁檢測(cè),幾何檢測(cè)是以檢測(cè)管體的幾何變形情況為主要目的的內(nèi)檢測(cè),漏磁檢測(cè)是利用磁鐵磁化管壁,通過(guò)磁通量變化,檢測(cè)管體和焊縫中存在的缺陷和管道特征的技術(shù)。
2 某天然氣管道概況
管道建成于2014年,輸送介質(zhì)為天然氣,從發(fā)球筒到收球筒共7.4公里,管道直徑為DN500,壁厚為7.1mm、8mm和10mm,管道類(lèi)型為直焊管、螺旋焊管,管道材料為L(zhǎng)415,管道屈服強(qiáng)度為415Mpa,運(yùn)行溫度為環(huán)境溫度,設(shè)計(jì)壓強(qiáng)為6.3Mpa,最大允許運(yùn)行壓強(qiáng)為5.72Mpa,最大運(yùn)行壓強(qiáng)為5-5.2Mpa,管道等級(jí)為GA1,設(shè)計(jì)系數(shù)0.6和0.5,最小彎曲半徑為6D。
3 工作內(nèi)容
對(duì)該天然氣管道進(jìn)行管線(xiàn)內(nèi)檢測(cè),包括高級(jí)幾何變形檢測(cè)和三軸高清漏磁檢測(cè)。
4 內(nèi)檢測(cè)條件評(píng)估
對(duì)待檢管道的物理特征和運(yùn)行條件進(jìn)行調(diào)查,評(píng)估管道的條件是否滿(mǎn)足檢測(cè)器運(yùn)行,本次管道滿(mǎn)足檢測(cè)器運(yùn)行條件,條件評(píng)估至少包括以下內(nèi)容。
4.1收發(fā)球筒條件
收(發(fā))球筒的檢測(cè)器操作場(chǎng)地面積應(yīng)大于等于2.5倍檢測(cè)器長(zhǎng)度的平方,注(回)介質(zhì)口盲板的距離為0.5到1米,注(回)介質(zhì)口距大小頭的距離應(yīng)大于等于檢測(cè)器的長(zhǎng)度,大小頭距閥門(mén)的距離大于等于檢測(cè)器的長(zhǎng)度。
4.2三通
開(kāi)孔直徑大于30%管道外徑的三通應(yīng)設(shè)置檔條或擋板
套管三通開(kāi)孔區(qū)域軸向長(zhǎng)度應(yīng)不大于管道外徑。
相鄰兩個(gè)三通(開(kāi)孔直徑大于30%管道外徑的三通)中心間距離應(yīng)大于1.5D+D—管道外徑,d1,d2—兩相鄰三通的開(kāi)孔直徑。
4.3彎頭
管道彎頭的曲率半徑應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)規(guī)格檢測(cè)器的通過(guò)性能指標(biāo)。
相鄰彎頭間的直管段長(zhǎng)度應(yīng)大于管道外徑。
4.4閥門(mén)
管道沿線(xiàn)閥門(mén)應(yīng)開(kāi)啟靈活,檢測(cè)期間應(yīng)處于全開(kāi)狀態(tài)。全開(kāi)狀態(tài)的閥門(mén)內(nèi)徑應(yīng)滿(mǎn)足檢測(cè)器最低通過(guò)性能指標(biāo)。
管道斜接角度及直管段變形量都不應(yīng)超過(guò)檢測(cè)器的通過(guò)性能指標(biāo)。
里程樁、標(biāo)志樁、測(cè)試樁宜齊備。
4.5管道材質(zhì)
鋼材等級(jí)、焊縫類(lèi)型
管道壁厚分布和范圍;
4.6運(yùn)行條件
輸送介質(zhì)及其特性;
運(yùn)行壓力;檢測(cè)器運(yùn)行期間,管道運(yùn)行壓力應(yīng)滿(mǎn)足檢測(cè)器正常運(yùn)行的要求;新建輸氣管道應(yīng)建立背壓,背壓不宜小于0.4Mpa。
流速,速度過(guò)低或太高均會(huì)影響檢測(cè)精度,當(dāng)流速不滿(mǎn)足條件時(shí),可考慮調(diào)整輸量或考慮檢測(cè)器的調(diào)速功能;
運(yùn)行期間溫度不應(yīng)超過(guò)檢測(cè)所能接受的范圍。
5 內(nèi)檢測(cè)結(jié)果
本次天然氣管道的內(nèi)檢測(cè)工作進(jìn)行的非常成功,在幾何檢測(cè)和漏磁檢測(cè)中,沒(méi)有出現(xiàn)任何操作問(wèn)題,施工順利。幾何變形檢測(cè)和附帶三維測(cè)繪的漏磁腐蝕檢測(cè)的整體數(shù)據(jù)采集率均為100%。
內(nèi)檢測(cè)識(shí)別管道特征1058處,其中異常45處、額外的金屬/材料18處、環(huán)向焊縫和法蘭806處、彎頭158處、閥門(mén)4處、三通4處、分接頭4處、支撐1處、套管1處、地面標(biāo)記14處、其他3處。45處異常中有40處為金屬損失異常,5處為幾何異常。
6 剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)
剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)使用目前廣泛采用,且結(jié)果較保守的ASME B31G-2012級(jí)別1評(píng)估(B31G修正規(guī)范)計(jì)算每個(gè)金屬損失特征的意義。剩余強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果為安全運(yùn)行壓強(qiáng)()和估計(jì)維修因子()。估計(jì)維修因子確定了當(dāng)前最大運(yùn)行壓強(qiáng)()和所計(jì)算的安全壓強(qiáng)之間的比率??捎檬簭?qiáng)()除以安全系數(shù)得到安全壓強(qiáng)。
對(duì)于本次檢測(cè)的天然氣管道,從0到6.52km的設(shè)計(jì)系數(shù)為0.6,從6.52km到7.8km的設(shè)計(jì)系數(shù)為0.5。未受損管壁,計(jì)算最大運(yùn)行壓強(qiáng)5.2Mpa下的估計(jì)維修因子(ERFs),本次內(nèi)檢測(cè)識(shí)別出的40處金屬損失異常,在0.0≤ERF<0.6之間的有10處,0.6≤ERF<0.8之間的有27處,未定義ERF的金屬損失異常為3處。
基于剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià),可得出本次檢測(cè)最嚴(yán)重金屬損失異常,見(jiàn)下表1“基于壓力的嚴(yán)重程度表”。
7 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)目標(biāo)天然氣管道的內(nèi)檢測(cè),得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息反饋,這說(shuō)明內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是目前了解管道本體腐蝕、幾何變形等較為有效的方法。在內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,對(duì)管道缺陷進(jìn)行剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià),給出業(yè)主關(guān)心的維修建議,為天然氣管道安全運(yùn)行提供資料支撐。
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作者簡(jiǎn)介:
董珊珊(1987-),女,河南開(kāi)封人,河南省啄木鳥(niǎo)地下管線(xiàn)檢測(cè)有限公司技術(shù)部工程師,研究方向:長(zhǎng)輸油氣管道完整性檢測(cè)技術(shù)方面。endprint