SCT在東黃輸油管道檢測中的應用
 

　　文/黃金釗,周政華,孫汝裴·上海和達化工石油工程技術有限公司

　　林守江·天津嘉信檢測技術有限公司
 

　　腐蝕應力掃描技術(SCT)在鋼質管道非開挖條件下實現管體腐蝕定量檢測方面突破性的進展,它通過對鐵磁性材料的磁記憶特征來檢測管體上缺陷的應力集中級別。中石化東黃輸油管線上進行了應力掃描SCT檢測技術的實際應用,取得了令人滿意的效果。

　　英國某公司全新開發的非接觸式腐蝕應力掃描(SCT,Stress concentration Tomography)檢測技術,可以對那些無法應用管內檢設備進行管體缺陷狀況檢測的管道進行綜合性評價的檢測,還可以進行可用壽命的預測。
 

優點
 

　　對于可內檢的管道,SCT不但可以更為精確地進行檢測,還可以根據用戶制定的長度進行檢測麗無需對整條管線進行全線檢測。
 

　　此外,SCT檢測技術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的問題。其非接觸式的檢測方法既無需與管道接觸進行測量,檢測過程中也無需改變管道的運行參數。
 

　　SCT檢測技術是檢測人員使用帶有高靈敏的磁力儀陣列的檢測儀,在管道上方沿管道路由行走,完成對地面上磁力特征的檢測和數據記錄,配合高精度DGPS定位系統進行管道路由、缺陷異常點以及管道特征點的亞米級坐標定位。這些檢測數據經過復雜的運算軟件的分析,得出管道各個區段內的應力區域水平。通過結合其它管道環境信息,進一步分析可以確定出這些應力產生的原因,如開裂,管體內或外壁發生的腐蝕等等。在完成數據分析后,利用記錄的精確DGPS坐標可以很方便地進行校驗坑、維修點的位置查找和數據回放。
 

　　SCT技術能夠在非開挖條件下探測如下類型的管線缺陷:
 

　　(1)開裂型缺陷(點蝕、劃痕、開裂和剝落)。
 

　　(2)應力腐蝕。
 

　　(3)焊接缺陷(環繞、微孔、開裂、融合不良、未焊透、移位、金屬剝落、熱影響區內的殘留應力)。
 

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

　　(5)各類金屬蝕失,包括:任何種類自然的內壁、外壁的腐蝕缺陷。
 

　　(6)脫層。
 

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

　　(8)在隔熱層或結垢層下的局部腐蝕。
 

　　(9)管道縮變和彎曲。
 

　　(10)與管道鋪設軸向的偏離。
 

　　(11)涂層隔離的缺陷。
 

　　在測量出管道上應力分布之后,需要進—步確定出它與管道運行條件和管道壽命之間的關聯程度,也就是要確定出管道的危險程度的級別。這就需要依次地確定出管道上每個管段的最大安全運行壓力,以及在這種壓力下,管道能夠持續運行的時間。對每個有缺陷的管段應用SCT技術,依照規程測定出管道的安全運行期限,所計算出最大的安全運行壓力是低于管道基于缺陷的幾何尺寸所計算出的管道承載壓力的。
 

　　2011年8月,對東營一黃島原油輸送管道進行了實地檢測,并于10月進行管道開挖驗證。
 

檢測步驟
 

　　中石化東營—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。本次檢測管段在山東濰坊市昌邑境內丘陵農田中,長度1km。
 

　　數據采集
 

　　在工作人員的帶領下,確定了本次檢測段的起點,首先通過管道定位儀將管道的準確路徑進行標識,管道檢測技術人員手持帶有磁力儀矩陣和GPS記錄功能的數據采集儀在管道上方勻速行走,數據采集儀自動記錄數據并儲存到SD卡中,檢測人員同時記錄—些管道上方的特征標志。
 

　　數據初步分析
 

　　數據分析人員將SD卡中的數據傳送到數據處理中心,數據處理中心使用專用軟件對數據進行初步分析,選擇在管道有普遍特征峰的位置,確定為校驗點的位置。
 

　　開挖校驗坑
 

　　在校驗點開挖,露出管道,剝離防腐層,用電動砂輪打磨除去殘余涂層和浮銹,先用接觸式應力測量儀對管道進行應力測量,然后在應力集中區用超聲波測量管道的壁厚,記錄所有數據。
 

　　數據憲整分析
 

　　把校驗數據傳送給數據處理中心,再次對數據進行深度處理,確定缺陷點的位置、缺陷的類別和鐘點位置,計算出管道上缺陷點的危險級別和殘余壽命,給出完整檢測報告。
 

　　開挖驗證
 

　　為驗證檢測的準確性,20H年10月對危險級別高的3個缺陷點分別進行了開挖,驗證,使用接觸式應力測量儀、超聲波測厚儀對缺陷位置進行測量,記錄測量數據。

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