SCT在東黃輸油管道檢測(cè)中的應(yīng)用
 

　　文/黃金釗,周政華,孫汝裴·上海和達(dá)化工石油工程技術(shù)有限公司

　　林守江·天津嘉信檢測(cè)技術(shù)有限公司
 

　　腐蝕應(yīng)力掃描技術(shù)(SCT)在鋼質(zhì)管道非開挖條件下實(shí)現(xiàn)管體腐蝕定量檢測(cè)方面突破性的進(jìn)展,它通過對(duì)鐵磁性材料的磁記憶特征來檢測(cè)管體上缺陷的應(yīng)力集中級(jí)別。中石化東黃輸油管線上進(jìn)行了應(yīng)力掃描SCT檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,取得了令人滿意的效果。

　　英國(guó)某公司全新開發(fā)的非接觸式腐蝕應(yīng)力掃描(SCT,Stress concentration Tomography)檢測(cè)技術(shù),可以對(duì)那些無法應(yīng)用管內(nèi)檢設(shè)備進(jìn)行管體缺陷狀況檢測(cè)的管道進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)的檢測(cè),還可以進(jìn)行可用壽命的預(yù)測(cè)。
 

優(yōu)點(diǎn)
 

　　對(duì)于可內(nèi)檢的管道,SCT不但可以更為精確地進(jìn)行檢測(cè),還可以根據(jù)用戶制定的長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)麗無需對(duì)整條管線進(jìn)行全線檢測(cè)。
 

　　此外,SCT檢測(cè)技術(shù)不存在由于管道能夠承載的壓力、流速變形、清潔型或管徑太小等因素而無法檢測(cè)的問題。其非接觸式的檢測(cè)方法既無需與管道接觸進(jìn)行測(cè)量,檢測(cè)過程中也無需改變管道的運(yùn)行參數(shù)。
 

　　SCT檢測(cè)技術(shù)是檢測(cè)人員使用帶有高靈敏的磁力儀陣列的檢測(cè)儀,在管道上方沿管道路由行走,完成對(duì)地面上磁力特征的檢測(cè)和數(shù)據(jù)記錄,配合高精度DGPS定位系統(tǒng)進(jìn)行管道路由、缺陷異常點(diǎn)以及管道特征點(diǎn)的亞米級(jí)坐標(biāo)定位。這些檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)算軟件的分析,得出管道各個(gè)區(qū)段內(nèi)的應(yīng)力區(qū)域水平。通過結(jié)合其它管道環(huán)境信息,進(jìn)一步分析可以確定出這些應(yīng)力產(chǎn)生的原因,如開裂,管體內(nèi)或外壁發(fā)生的腐蝕等等。在完成數(shù)據(jù)分析后,利用記錄的精確DGPS坐標(biāo)可以很方便地進(jìn)行校驗(yàn)坑、維修點(diǎn)的位置查找和數(shù)據(jù)回放。
 

　　SCT技術(shù)能夠在非開挖條件下探測(cè)如下類型的管線缺陷:
 

　　(1)開裂型缺陷(點(diǎn)蝕、劃痕、開裂和剝落)。
 

　　(2)應(yīng)力腐蝕。
 

　　(3)焊接缺陷(環(huán)繞、微孔、開裂、融合不良、未焊透、移位、金屬剝落、熱影響區(qū)內(nèi)的殘留應(yīng)力)。
 

　　(4)擠壓痕、褶皺、劃痕、由蝕坑和填駐性腐蝕而導(dǎo)致的壁厚改變和圓度變化。
 

　　(5)各類金屬蝕失,包括:任何種類自然的內(nèi)壁、外壁的腐蝕缺陷。
 

　　(6)脫層。
 

　　(7)由管道負(fù)荷引起的下凹、塌陷、沖刷和漸變,所引起的管體變形而產(chǎn)生的應(yīng)力水平偏離的管段。
 

　　(8)在隔熱層或結(jié)垢層下的局部腐蝕。
 

　　(9)管道縮變和彎曲。
 

　　(10)與管道鋪設(shè)軸向的偏離。
 

　　(11)涂層隔離的缺陷。
 

　　在測(cè)量出管道上應(yīng)力分布之后,需要進(jìn)—步確定出它與管道運(yùn)行條件和管道壽命之間的關(guān)聯(lián)程度,也就是要確定出管道的危險(xiǎn)程度的級(jí)別。這就需要依次地確定出管道上每個(gè)管段的最大安全運(yùn)行壓力,以及在這種壓力下,管道能夠持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間。對(duì)每個(gè)有缺陷的管段應(yīng)用SCT技術(shù),依照規(guī)程測(cè)定出管道的安全運(yùn)行期限,所計(jì)算出最大的安全運(yùn)行壓力是低于管道基于缺陷的幾何尺寸所計(jì)算出的管道承載壓力的。
 

　　2011年8月,對(duì)東營(yíng)一黃島原油輸送管道進(jìn)行了實(shí)地檢測(cè),并于10月進(jìn)行管道開挖驗(yàn)證。
 

檢測(cè)步驟
 

　　中石化東營(yíng)—黃島輸油管道始建于1974年,管體為16Mn,管道直徑為529mm,壁厚8mm,外防腐層為瀝青玻璃絲布。本次檢測(cè)管段在山東濰坊市昌邑境內(nèi)丘陵農(nóng)田中,長(zhǎng)度1km。
 

　　數(shù)據(jù)采集
 

　　在工作人員的帶領(lǐng)下,確定了本次檢測(cè)段的起點(diǎn),首先通過管道定位儀將管道的準(zhǔn)確路徑進(jìn)行標(biāo)識(shí),管道檢測(cè)技術(shù)人員手持帶有磁力儀矩陣和GPS記錄功能的數(shù)據(jù)采集儀在管道上方勻速行走,數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存到SD卡中,檢測(cè)人員同時(shí)記錄—些管道上方的特征標(biāo)志。
 

　　數(shù)據(jù)初步分析
 

　　數(shù)據(jù)分析人員將SD卡中的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理中心,數(shù)據(jù)處理中心使用專用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析,選擇在管道有普遍特征峰的位置,確定為校驗(yàn)點(diǎn)的位置。
 

　　開挖校驗(yàn)坑
 

　　在校驗(yàn)點(diǎn)開挖,露出管道,剝離防腐層,用電動(dòng)砂輪打磨除去殘余涂層和浮銹,先用接觸式應(yīng)力測(cè)量?jī)x對(duì)管道進(jìn)行應(yīng)力測(cè)量,然后在應(yīng)力集中區(qū)用超聲波測(cè)量管道的壁厚,記錄所有數(shù)據(jù)。
 

　　數(shù)據(jù)憲整分析
 

　　把校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理中心,再次對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度處理,確定缺陷點(diǎn)的位置、缺陷的類別和鐘點(diǎn)位置,計(jì)算出管道上缺陷點(diǎn)的危險(xiǎn)級(jí)別和殘余壽命,給出完整檢測(cè)報(bào)告。
 

　　開挖驗(yàn)證
 

　　為驗(yàn)證檢測(cè)的準(zhǔn)確性,20H年10月對(duì)危險(xiǎn)級(jí)別高的3個(gè)缺陷點(diǎn)分別進(jìn)行了開挖,驗(yàn)證,使用接觸式應(yīng)力測(cè)量?jī)x、超聲波測(cè)厚儀對(duì)缺陷位置進(jìn)行測(cè)量,記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。

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