浅谈长输天然气管道漏磁检测数据在缺陷点查找工作中的运用.doc

1、浅谈长输天然气管道漏磁检测数据在缺陷点查找工作中的运用摘 要：为保障长输天然气管道（以下简称管道）安全平稳运行，了解管道本体的缺陷、腐蚀状况和运行能力，避免因管道缺陷未得到及时有效的修复而造成管道腐蚀穿孔、爆管等安全事故。管道管理部门都会定期采用漏磁检测等技术对管道进行本体检查，后期对管道本体缺陷的现场查找必不可少，笔者借助 PipeImage 软件、559 某 A 线、630某 B 线漏磁检测数据及现场实际情况讲述了智能检测缺陷点查找的基本原理和准确查找智能检测缺陷点的方法经验。 关键词：管道 智能检测 缺陷点 查找 一、前言 管道运行过程中主要受到内、外两个环境的腐蚀，外腐蚀通常是因为防腐

2、绝缘层破损、老化失效所产生，我们通常采用 PCM 多频管中电流测试、直流电位梯度（DCVG）等方法对管道外部防腐层破损点进行检测。但如果要对管道本体进行一个全方位、准确的检测，外检测是远远达不到要求的。 将无损检测设备安装于清管器上，利用清管流程将检测仪器推送通过被检测管道，采集、处理、存储管道本体信息，从而对管道本体缺陷及运行能力进行有效的评估，这就是我们所说的智能检测。智能检测最常用的就是 MFL 漏磁检测技术（以下简称智能检测） 。世界上比较有名的管道智能检测公司有美国的 TubosCOpcGEPII、英国的 BritishGas、德国的 Pipetronix、加拿大的 COrrpro。

3、管道检测数据的运用和查询必须使用该公司开发的 PipeImage 分析软件（注：检测公司在完成智能检测后都会在将 PipeImage 分析软件及监测数据发送至管道管理部门） 。 智能检测发现的缺陷点数据是比较准确的，近 2 年检测报告显示，检测发现缺陷点在管道中的里程位置、缺陷尺寸已经精确到了毫米。但在现场缺陷点查找工作中我们发现，高低起伏的山脉、复杂的地形地表，它给我们准确的查找缺陷点（以下简称查找缺陷点为定点）带来了较大的困难。如何将准确的检测数据运用到复杂的管道埋地现场，提高定点的准确性和工作效率，节约开挖成本。通过 PipeImage 软件对检测数据的分析研究和现场实际情况的综合比对，

4、我们能够准确的找到缺陷点。 二、定点测量原理 为了方便缺陷点查找，管道智能检测时，我们通常会在管道沿线每1 公里左右布置一个马克点，检测设备通过时就会在数据中记录马克点位置，这样一条完整的管线就被马克点切割成了数十个 1 公里的小段，通过附近的马克点，在这 1 公里内定点相对就容易多了。 笔者以 2008 年 8 月的某 A 线检测数据生成的一张缺陷开挖单举例做简单说明。上游 A084 号马克点在 6680 号环焊缝下游 2.4 米处，下游A079 号马克点在 7630 号环焊缝下游 6.1 米处，两点间距为 748.2 米（495.8 米+252.4 米） ，上游点距离缺陷点较近的 7250

5、 焊口 495.8 米，下有点距离缺陷点较近的 7250 焊口 252.4 米。那我们使用皮尺从下游点往上游点测量前进 252.4 米，就是 7250 焊缝位置，Feature 中的“0.0metres”表示缺陷与 7250 焊缝的距离是 0 米，这说明缺陷就在焊缝上。 完成 7250 位置测量后，垂直于水平面进行开挖，发现焊缝。 为了证实该焊缝是否是 7250 焊缝，那我就要用到开挖单的缺陷位置图解部分。见图 3，图中标注了每节管道的长途，因为地形及管道用材的原因，有直管段、弯头、短接，每根管道长度是有所差别的。7250 号焊缝的下游管节长度是 11.4 米，那么我们在距已开挖焊缝位置下游

6、11.4米进行开挖，如果能够挖到焊缝，说 7250 号焊缝查找成功，当然，缺陷点在距 7250 号焊缝下游 0 米位置，我们就能成功找到焊缝位置。 三、现场缺陷定点的主要影响因素 现场缺陷点定点测量工具主要用的是皮尺（软尺） 、探管仪，地形平坦时也会用到激光测距仪，虽然智能检测数据精准到了 1 毫米，但在现场的定点过程中，受一些客观或主观因数的影响，测量结果是存在一定误差的，正常的误差一般都在 10 米以内，但有些较严重的测量误差甚至达到了几十米，这都影响了定点工作的正常开展。 （一）平行路段找点： 如图 1，埋地路面与管道走向基本平行，管道埋深一直保持在稳定状况，这种情况是最理想的状况，通常

7、任意选取上游间距及下游间距来测就可以，现场测量的误差很小，可以很轻松找到缺陷点。 （二）不平行路段找点： 当地表地面与管道走向不平行，相对位置不稳定的时候，误差就出现了。这是我们在测量定点过程中一直都存在的情况，这种测量误差无处不在。如特征 1、地面的曲率半径小于管道的曲率半径，在地面拱起部分随管道走向的地面测量长度大于该处管道长度。如特征 2，管道从陡坡过渡到平行路段，管道有一个弯头渐变的过程，该处随管道走向的地面测量长度小于该处管道长度，如特征 3，管道在悬崖陡坡顶端或爬坡顶端，管道从陡坡过渡到平行路段，也有一个弯头渐变的过程，该处随管道走向的地面测量长度大于该处管道长度。 因为地面高低起

8、伏不是规则的几何图形，不是绝对的矩形或绝对的圆，所以要通过精确计算式是很有难度的，通常现场测量对误差的把握靠的是现场测量人员的经验和判断。整个测量过程必须应用探管仪对管道埋深进行全程监控，遇见如图 5 中的误差特征或其他特征时，测量人员应合理运用几何知识对测量误差进行加减修正。如果现场计算判断失误量累计过多，误差就会超出控制范围。 （三）测量线路偏差 因线路探测不明或线路不熟悉，或仅凭目测或经验将弯曲管线错误判断成直管段等，使得缺陷点测量线路与管道走向发生了偏差，这是缺陷定点工作中最为常见的低级失误。 （四）因马克点失效带来的误差 通常我们在智能检测时，每公里放置一个马克点，这样能够确保每个缺

9、陷都在两个间隔 1 公里左右的马克之间，缺陷距上下游马克点从数十米到数百米，测量误差基本在可控范围内。但是在智能检测过程中，个别马克点设备出现了故障，是数据分段标记失效。 以某 A 线2008 年监测数据为例，上游 A068 号马克点至下游 A036 号马克点距离是4727.1 米（1940.6 米+2786.5 米） ，这说明两点之间有 2 到 3 个马克点失效了，致使管段切分未达到预定效果，缺陷附近的特征焊缝距上游马克点 1940.6 米，距下游马克点 2786.5 米。 这直接增加了现场缺陷定点测量工作的难度，最小测量长度都达到了 1940.6 米，在人工测量中，测量距离的增加伴随而来的

10、将是测量误差的增大。 四、优化定点测量方法 将智能检测数据、数据分析软件（PipeImage） （以下简称该软件为：PII）与现场地形特征、管线高程差（高低落差）相结合，运用科学的方法对现场进行分析、测量，可在保证缺陷点定点精度的前提下，缩短定点的时间，提高工作效率，节约人力、节约开挖成本，降低维修费用。下面笔者介绍几个现场测量及 PipeImage 分析软件使用的心得与读者分享。下面我们以 630 某 B 线（邓关至兴隆）2010 年漏磁检测数据为例。（一）管道列表法 笔者选取某 B 线（邓关至兴隆）邓关站出站球阀至 64 号马克点一处ERF 值为 1.567（注：ERF 为管道生产压力与本

11、体最大承受压力的比值，该值已大于 1，说明在该缺陷点穿孔，爆管的可能性极大，必须修复） 、缺陷深度为壁厚的 42%的缺陷点进行解释说明。举例缺陷里程为1002.808 米，缺陷点位于 1400 号焊缝下游 0.532 米。1400 号焊缝距邓关站出站球阀 999.916 米，距 64 号马克点 92.728 米。 如果采用传统的方法我们肯定直接从 64 号马克点反方向测量 92.728米找到焊缝，然后在朝下游方向测量 0.924 米开挖确定 1400 号焊缝查找正确，然后从 1400 好焊缝朝下游方向测量 0.532 米开挖找到缺陷点并修复。 但还有更简单的方法。通过 PII 横向功能列表里面

12、中的“”按键功能中的“Pipeline”按键可打开管线列表（注：管线列表主要记录了每段关节的长度，焊缝里程、弯头度数等信息） 。 例如：缺陷的管线里程为 1002.808 米，通过列表查看我们发现，在里程为 1023.097 处有一处 40弯头（Bend40Deg） ，弯头方向为朝下游方向上弯，这个弯头可能处于一个明显爬坡点。我们可以从 64 号马克点朝上有点轻松行进 70 米左右（注：92.728 米减去（1023.097-1002.808）米） ，会很明显的发现弯头，直接对弯头进行开挖，找到弯头上游方向0.48 米处里程为 1023.617 米的焊缝（twinseamweldedstart

13、） ，从焊缝处朝上游方向准确测量 20.809 米，直接开挖，缺陷点准确找到。 （二）管道 3D 影像法 检测公司完成管道智能检测后都会提供管道 3D 影像数据，我们通过分析软件可以直观的看到管道的 3D 立体影像，例如管道走向，弯头，阀室，三通等都可以很直观的看到，使用和操作很简单。此方法是在掌握了基本定点原理，以及上述的管线列表定点法后的辅助方法。 缺陷点距上下游马克点分别是 390.963 米和 614.607 米。缺陷点位于 3560 号焊缝周边。 我们通过该管道的 3D 影像明显的看到了焊缝 3560 处的弯头。经验丰富、对管道现场熟悉的管护工可以不进行任何测量就直接找到位于山坡上的

14、弯头。找到链接弯头的 3560 号焊缝后，从焊缝朝上游准确测量焊缝 0.377 米（9.13-8.753）就是缺陷点。 五、结论 用科学的方法将智能检测数据运用到智能检测缺陷点开挖验证或缺陷修复定点现场，不但提高了定点的准确性、有效的缩短了定点时间，提高了工作效率，节约了人工，降低了相关费用。还增强了监测数据在现场的可用性，为管道缺陷修复工作的顺利开展奠定了良好的基础。有效延长管道的使用寿命、为管道安全平稳运行保驾护航。 六、结束语 笔者参与了梁平输气作业区屏石线、某 A 线智能检测缺陷开挖验证工作，配合参与了管道防腐补强公司这两条线的缺陷修复的现场工作，总结收集了一些现场的相关经验。后期通过

15、参加西南油气田公司和 GE 公司组织召开的智能检测培训，通过输气处科研所、管道科专家老师们的指导和帮助，对一些定点工作经验方法进行了优化和改进。本文展示了笔者对管道漏磁检测数据在后期缺陷开挖定点工作中运用的探讨。现特将自己一些浅薄的定点工作经验与读者分享，请大家多多指正帮扶。 参考文献 1某 A 线 2008 年漏磁检测报告PIIPipelineSolutions，太原刚玉国际贸易公司； 2某 B 线（邓关至兴隆）漏磁检测数据及 Pipeline 软件PIIPipelineSolutions，太原刚玉国际贸易公司。 作者简介：晏贤臣，男，工程师，2007 年毕业于西南石油大学，获工学学士学位，现主要从事天然气输送工艺技术及防腐技术管理工作。