樊榮興

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

1 海底管道智能非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)應(yīng)用背景

海底管道是海上油氣田的生命線，長期以來海底管道為海上油田發(fā)揮著巨大的作用。但隨著管道服役年限變長，管道輸送介質(zhì)以及惡劣的海洋環(huán)境的影響，越來越多的老舊管道出現(xiàn)了管道積垢、管道變形、管道縮徑等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響海管的輸送能力，同時(shí)無法使用常規(guī)手段對(duì)該類型管道完成內(nèi)檢測(cè)作業(yè)，甚至無法進(jìn)行常規(guī)清管作業(yè)，這對(duì)管道完整性管理及管道安全運(yùn)行產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)。

針對(duì)此類海底管道遼東作業(yè)公司迎難而上，通過大量的技術(shù)研究與論證、陸地實(shí)驗(yàn)等對(duì)不同類型的管道疑難問題提出了利用非常規(guī)的創(chuàng)新思路定制檢測(cè)方案及設(shè)備，滿足特殊管道的檢測(cè)需求。

2 海底管道智能非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)

2.1 單體電子幾何檢測(cè)

針對(duì)大變形管道使用單體電子幾何檢測(cè)器對(duì)變形點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和定位，以便制定相適應(yīng)的維修方案。單體電子幾何檢測(cè)器具有高精度和檢測(cè)設(shè)備高通過性等特點(diǎn)，設(shè)備尺寸與常規(guī)機(jī)械皮碗清管器相近，最小可通過變形量超過35%管道外徑的變形點(diǎn)，具有里程輪，能夠精確定位變形點(diǎn)位置?？梢葬槍?duì)常規(guī)電子幾何檢測(cè)器無法檢測(cè)的管線進(jìn)行幾何內(nèi)檢測(cè)作業(yè)，彌補(bǔ)管道常規(guī)測(cè)徑技術(shù)的不足。自2018 年以來遼東作業(yè)公司已經(jīng)對(duì)多條管道實(shí)施了單體幾何檢測(cè)，為管道的維修和維護(hù)提供了重要的數(shù)據(jù)支撐（圖1）。

2.2 泡沫電子幾何檢測(cè)

泡沫電子幾何器其工作原理是在泡沫清管器中心內(nèi)置小巧的電子倉傳感器，通過數(shù)字技術(shù)將泡沫球體的壓縮情況轉(zhuǎn)換為管線的幾何變化信息。設(shè)備可以通過35%的變徑點(diǎn)，無卡堵風(fēng)險(xiǎn)。該檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大變形管道的幾何檢測(cè)，識(shí)別管道內(nèi)焊縫，彎頭及閥門等特征點(diǎn)。同時(shí)，泡沫電子幾何檢測(cè)器因其體積短小可定做的特點(diǎn)，能夠滿足含有收發(fā)球閥的管道幾何檢測(cè)作業(yè)（圖2）。

高含垢管道如果實(shí)施清管作業(yè)或者內(nèi)檢測(cè)作業(yè)，單純使用常規(guī)漸進(jìn)式清管作業(yè)一方面易造成盲目通球花費(fèi)大量的清管費(fèi)用，另一發(fā)面極易發(fā)生堵管情況。針對(duì)此類管道使用泡沫電子幾何檢測(cè)技術(shù)，在清管作業(yè)前實(shí)現(xiàn)對(duì)管道全程結(jié)垢、結(jié)蠟分布情況的檢測(cè)，對(duì)后期制定科學(xué)的清管方案尤為重要。

2.3 渦流內(nèi)檢測(cè)

渦流檢測(cè)技術(shù)是一種利用電磁感應(yīng)原理，檢測(cè)導(dǎo)電構(gòu)件表面和近表面缺陷的一種探傷方法。與傳統(tǒng)的漏磁/超聲檢測(cè)技術(shù)相比，渦流檢測(cè)技術(shù)具有可通過性更好、清潔度要求更低和檢測(cè)費(fèi)用更加低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用在無法進(jìn)行漏磁/超聲內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的管線，尤其是變形嚴(yán)重、含垢含蠟多且無法清干凈的管線（圖3）。

圖3 渦流內(nèi)檢測(cè)設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

遼東作業(yè)公司已經(jīng)成功完成了錦州20-2MNW 至錦州20-2 天然氣終端廠大變形管道及SZ36-1APP 至SZ36-1CEP 高含垢管道等的渦流內(nèi)檢測(cè)，彌補(bǔ)了以往因海管通過性差和清潔度差而無法進(jìn)行內(nèi)檢測(cè)的技術(shù)空白，樹立了新的里程碑，為穩(wěn)步提升海管完整性管理奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4 大變形管道漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)

漏磁內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是目前最為成熟和可靠的內(nèi)檢測(cè)技術(shù)之一，常規(guī)漏磁內(nèi)檢測(cè)器對(duì)管道通過性要求較高（圖4）。針對(duì)一些變形管道進(jìn)行漏磁檢測(cè)的需求，遼東作業(yè)公司通過大量的技術(shù)論證和研究，創(chuàng)新性的提出將檢測(cè)器勵(lì)磁節(jié)拆分為前后兩節(jié)的方案，通過磁鐵及檢測(cè)探頭的前后錯(cuò)位排列，既保證了檢測(cè)單元的完整性，又提高了檢測(cè)器的過變形的能力（圖5）。該技術(shù)成功應(yīng)用在JZ20-2MNW 至JZ20-2 終端廠12 寸天然氣海管，排查了管道存在的腐蝕隱患，并及時(shí)完成了隱患治理工作，成功避免了管道泄漏事故的發(fā)生。

圖4 常規(guī)漏磁內(nèi)檢測(cè)器

圖5 大變形管道漏磁內(nèi)檢測(cè)設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

3 海底管道智能非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的可推廣性

遼東作業(yè)公司的海底管道智能非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)基本涵蓋管道變形（縮徑）檢測(cè)、管道測(cè)垢、管道含垢檢測(cè)、管道含收發(fā)球閥檢測(cè)等各種特殊管道的檢測(cè)工作。目前海油完成內(nèi)檢測(cè)的管道接近1/3，每年都有一些特殊管道無法按照計(jì)劃實(shí)施內(nèi)檢測(cè)，給海管的管理帶來了較大難度，通過非常規(guī)技術(shù)的推廣應(yīng)用，可以推進(jìn)管道內(nèi)檢測(cè)工作的開展，解決目前海管管理中的難題，推廣應(yīng)用具有重要意義。

4 海底管道智能非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)效益及意義

遼東作業(yè)公司面臨目前海管出現(xiàn)的各種疑難雜癥，拋開傳統(tǒng)管道檢測(cè)思路，立足實(shí)際，大膽創(chuàng)新，對(duì)不同類型的管道創(chuàng)新性的給出不同的解決方法，逐漸總結(jié)了一套非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)。目前已經(jīng)累計(jì)完成高含垢管道泡沫電子幾何測(cè)垢檢測(cè)7 條，大變形管道單體幾何檢測(cè)3 條，大變形（或高含垢）管道渦流內(nèi)檢測(cè)3 條，大變形管道漏磁內(nèi)檢測(cè)1 條，順利完成管道檢測(cè)的同時(shí)，為公司節(jié)約成本近千萬元。

非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)有效的解決了特殊管道的檢測(cè)難題，掌握了管道檢測(cè)數(shù)據(jù)，為海管的管理決策提供依據(jù)，減少了海管泄漏風(fēng)險(xiǎn)，保障了油田的正常生產(chǎn)，減少了產(chǎn)量損失和環(huán)保事故的發(fā)生，提高了油氣田安全生產(chǎn)效益，是對(duì)常規(guī)檢測(cè)手段極其重要的補(bǔ)充。

海底管道智能非常規(guī)內(nèi)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用參與人員：樊榮興、高書鵬、蘇杰、李貴旺、楊斌。