海底管道内检测技术在埕岛油田的应用

高新技术

海底管道内检测技术在埕岛油田的应用卢明刚(胜利油田海洋采油厂海二生产管理区。山东东营 2 5 7 2 0 0)【摘要】本文介绍了目前常用管道内检测技术及其应用情况，金属损耗量。每个传感器垫都采用集成式加固设计，内含内径/ J ' b径传感器，基于高频涡流技术，并采用优质传感器，以提高垂直发射和磁化水平。与此同时，测量系统的设计具有足够的柔性，可以准确地扫描焊接热影响区。传感器垫组合安装在由低摩擦轮子支撑的磁轭上，这些磁轭的布置方式使得工具能够通过 1 . 5 D半径弯曲处和管径最大缩小 2 5%的地方。 P N S— M F L工具是一种万能工具，这使它有别于市面上的其他工具。该工具可以配备皮碗，以便在长输管道中进行长距离作业；它也可以配备专门设计的导向盘进行逆流作业，这是 M F L检测的新领域。

以海上埕岛油田使用 P NS— MF L在线检测技术实施海底管道变径

定位为例，揭示了海底管道内检测技术在海上油田广泛的应用前景。【关键词】海底管道；内检测；技术；应用 ‘

胜利海上埕岛油田的海底管道系统是伴随着海上油田开发逐步建设投运的，目前已建成投运近 1 5 0条海底输油、输气、注水管道。 海底管道由于其设计和施工建造的不完善、内外环境及介质腐蚀等因素，存在一定缺陷。这些缺陷在管道运行过程中，可能引起油气泄漏，引发管道事故。随着我国对海上油田安全环保工作的日益重视，海上油田企业所面临的事故重大损失和社会负面影响压力不断增大。因此对海底管道系统运行中的安全隐患分析、日常管理、安全技术保障等方面的问题及措施进行研究探讨显得尤为重要。而及时掌控管道运行状态，主要依靠管道检测技术来实现。 1目前常用管道内检测技术管道内检测技术是将各种无损检测 ( N D T )设备加在岛清管器 ( P I G )上，将原来用作清扫的非智能改为有信息采集、处理、存储等功能的智能型管道缺陷检测器 ( S M A R T P I G ),通过清管器在管道内的运动，达到检测管道缺陷的目的。目前国外较有名的监测公司由美国的 T u b o s c o p c G E P I I、英国的 B r i t i s h G a s、德国的 P i p e t r o n i x、荷兰的 P N

S公司，且其产品已基本上达到了系列化和多样化。内检测器按功能可分为用于检测管道几何变形的测径仪、 用于管道泄漏检测仪、用于对因腐蚀产生的体积型缺陷检测的漏磁通检测器、超声波检测仪以及以弹性剪切波为基础的裂纹检测设备等。其中应用较为广泛的技术有测径检测技术、压电超声波检测技术、泄漏检测技术、漏磁通过检测技术 ( M F L )和电磁波传感检测技术 ( A T )等。其中测径检测技术主要用于检测管道因外力引起的几何变形，确定变形具体位置；压电超声波检测技术是目前发现裂纹最好的检测方法但仅限于液体输送管道；泄漏检测技术目前较为成熟的技术是压差法和声波辐射方法；漏磁通检测能检测出管道内、 外腐蚀产生的体积型缺陷，可兼用于输油和输气管道；电磁波传感检测技术利用电磁物理学原理以新的传感器替代了超声波检测技术中的传统压电传感器，该技术提供了输气管道超声波检测的可行性， 是替代漏磁通检测的有效方法。 2管道内检测技术的应用实施步骤由于不同管道系统的使用工况差异很大，所以使用管内检测器进行内检测时，所使用的检测器种类和型号的选择需要根据每条管道的具体情况、所需检测缺陷的类型等来确定，但一般说来，施工步骤基本包括：( 1 )检测前系统准备工作；( 2 )管道清洗；( 3 )管道几何测径检测：( 4 )管道局部改造；( 5 )检测器准备；( 6 )管道检测实施； ( 7 )管道检测结果分析；( 8 )检测结果验证八个部分。 其中前四个步骤是为了满足检测要求，对于管道系统中无法满足检测要求的部分，反复验证并进行适应性改造，以确保证管内检测器能顺利通过，完成发送和接收；步骤五、六是管内检测器按照检测要求放入管道内进行在线检测的实施过程；步骤七、八则是根据检测器内的数据进行分析和处理，分析出缺陷尺寸和位置，并对其中的缺陷检测结果进行验证，得出检测的置信度。 3利用 P NS— MF L管道内检测技术对埕岛油田海底管道实施变径检测

M F L工具配有三个里程轮，用于确定在管道中行进的距离。集 成了G P S技术的“地面标记器”用在陆上应用场合，以便在特定时

间探测和记录清管器的通过情况。作为可选项，M F L清管器可以配备“惯性测量单元

”,用于管道成图。由于具备严格的检测及校验工序，保障了该工具使用过程中的零故障率。 3 . 2利用 P N S—M F L在线检测技术对采油厂现役海管实施检测情况次作业中，埕岛油田某中4 5 7管道发生变形，导致通球清管受阻，采用荷兰 P N S公司变径定位检测技术对管道进行变径定位检测。实施检测之初，首先对该管线进行了局部改造，满足 P N S—M F L 工具使用条件后以稳定水流作为检测器推进介质共实施了两次通球作业，分别是聚氨酯树脂高密度密闭球 (可以通过 5 0%的管道缩径， 目的为初步确定管线形变程度 )及带有校量盘的双向移动 P D L球(简称P D L球),其中 P D L球携带便携式数据记录仪，对通球全过程进行非常精确的压差、加速度、倾斜度及温度等数据的测量，并可通过这些数据的对比分析、计算来确定管道的状况，是 P N S公司的核心技术。 管线缺陷处的缩径量是根据 P D L工具的长度 ( 7 0 0 m m )及倾斜角度( n)应用公式计算得出的：一

0= S i nⅡx L

0=缩径，单位： m i l l

近年来，海洋采油厂与荷兰 P N S公司合作，对海上原油长输管道实施了变径检测。该技术的技术核心体现在 P N S—M F L在线检测清管器的使用及数据处理分析领域。 3 . 1 P N S— M F L在线检测清管器 P N S - M F L工具被设计成采用最高密度的霍尔传感器，这些传感器在三个正交方向 (径向、轴向和切向 )测量磁场，以便精确测量

L= P D L工具的长度，单位：毫米 ( 7 0 0 a r m ) n=P D L工具测量的倾斜角度最终准确判断出变径点有两处，一处位于距离发球端 8 1 4 5 m处， 顶部有凹陷或缺陷，缩径在 1 5%~2 5%之间，最小为 6 2 a r m,:另一处在距离发球端 8 6 1 7 m处，顶部凹陷缩径为 1 O%,最小 4 5 a r m。 4建议及结论随着胜利浅海油田开发工作步步深入，作为油田脉搏的海底管道数量也必将越来越多，但与时间相伴的，便是海底管道缺陷愈来愈多，隐患越来越大，发生泄漏、断裂事故的风险令人担忧。系统有效的海底管道检测维修技术和装备越来越成为保障海底管道系统本质安全的迫切需求。P N S - M F L在线检测技术是一种解决目前海底管道内管无损检测问题的有效方法

,适用于绝大多数海上油田早期投产，不具备清管装置，无法进行清管和内管检测的海管，具有技术先进性及操作的便捷性，拥有广泛的应用前景。但该技术的核心部分被荷兰 P N S公司掌控，我方应当在使用过程中加强前期方案的优化及工作思路的调整，节约资金投入。同时，通过与外方的技术交流，积极提高我方技术水平，引进技术为我所用的同时，积累经验，积极探索，早日开发出适应胜利浅海油田海底管道系统的海底管道检测维修技术装备。 参考文献： [ 1】刘振国，马良.海底管道检测技术Ⅱ】 _中国海洋平台， 1 9 9 4 ( 6 ) . [ 2】中国石油管道公司.世界管道概览【 M】 .北京：石油工业出版社， 2 0 0 4 . f 3] Mo u s e s e l l i A H .海底管道设计分析及方法 m.北京：海洋出版社. 1 9 8 4 .

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