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天然气埋地钢质管道检测技术 ppt
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2、Pearson测试法
Pearson 测试技术的工作原理为在管道-大地之间施以 1000Hz 的交 流信号,该交流电流便会在管道防腐层的破损点处流失到大地土壤中, 因而在破损点的上方地表面形成了一个交流电压梯度。
如图 所示,两名操作者相距 3~6m 沿管线上方检测地面电压梯度。 一般两个检测电极可分别由两个操作人员的人体代替,用人体对地的耦 合电容来检测电压梯度信号,并通过链式电缆传送到接收装置,经过滤 波放大后,由指示仪表指示检测结果。故该方法又称为“人体阻容法”。
如四川输气管网投产后,H2S含量偏高,加上材质和制 造质量不佳,应力腐蚀破裂事故已开始出现;早期铺设管道 的石油沥青涂层老化,已达到寿命年限。为保证管道运输安 全,对现役管道实施在线检测势在必行。
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前言
埋地钢质管道检测技术包括内检测与外检测。 管道内检测技术是将各种无损检测(NDT)设备加载到清 管器(PIG)上,将原来用做清扫的非智能PIG 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(SMART PIG),通过清管器在管道内的运动,达到检测管道缺陷的 目的,真实地检测和记录包括管道的基本尺寸(壁厚及管 径)、管线直度、管道内外腐蚀状况(腐蚀区大小、形状、 深度及发生部位)、焊缝缺陷以及裂纹等情况。 。 外检测主要是指在地面不开挖条件下,对埋地钢质管道外 覆盖层以及阴极保护效果进行检测评价。
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第一节 管道内检测技术
管道内检测技术按其工作原理可分为漏磁检测、超声检 测、涡流检测等几种类型。
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1、漏磁腐蚀检测原理 ➢ 检测器携带的磁铁在管壁全圆周上产生一个纵向磁回
路场。当检测器在管内行走时,如果管壁没有缺陷,则磁 力线囿于管壁之内,如果管内壁或外壁有缺陷,则磁力线 将穿过管壁之外而产生漏磁MFL (Magnetic Flux Leakage )。
➢ 只能在液体内运行; ➢ 一般来说,超声波检测器对管道内清洁度的要求比漏磁
检测器更高; ➢ 数据精度高,尤其是缺陷的深度和长度这些影响计算最
大允许操作压力(MAOP)的计算结果精度的因素; ➢ 由于是直接测量壁厚,所以结果的解释简单易理解。
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超声波检测器特点
➢ 超声波管道检测器对管道检测环境要求高,不适用 于气管线,而我国原油含蜡高,管内壁蜡层会对超声波 信号造成严重衰减,制约了这种设备的应用。
专题 埋地钢质管道检测技术
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本节主要内容 ➢油气管道内检测技术 ➢油气管道外检测技术
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前言
目前世界上有近50%的管网趋于老化,如何保证这些管 道运行的安全性已成为备受世人关注的问题。目前,我国油 气长输管道已超过3万km,而且穿越地域广阔,涉及地域类 型复杂多变。许多管道也已经运行了二三十年,接近使用寿 命,进入事故多发期。
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1、标准管地(P/S)电位测试
标准管地(P/S)电位测试就是在有阴极保护的管线按一 定的距离测试管地电位(通常在长输管道上每隔 1km 设有一 个测试桩)。
此方法是管道防腐层状况传统的检测方法,在长输油气 管道中普遍使用。其优点为在现场不用开挖就能快速测量管 线的阴极保护电位,管道检测速度比较快,可达到 50km/天。 但此方法检测的资料相隔 1km左右,只能对这一管段的防腐 层作总体的评估,不能确定管道防腐层缺陷的大小、位置以 及缺陷在管道上的分布情况。对于没有阴极保护或测试桩的 管道,此方法不使用。
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超声波检测器特点
➢ 是直接、线性壁厚测量法-可得到可靠的深度尺寸; ➢ 可区分管壁内部,壁中及外部缺陷; ➢ 对很多管道特征比漏磁检测器更灵敏; ➢ 对可检测的管壁厚度没有上限; ➢ 对最小的壁厚有限制-由于超声脉冲波宽的限制,管壁
剩余壁厚太薄会难以测量; ➢ 不依赖材料特性而变化;
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超声波检测器特点
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计距仪
检测仪
电池
发射机
探管仪
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2、Pearson测试法
可沿线检测防腐层破损点和金属物体,是目前国内最常 用的检测技术。价格便宜,且在国内有较成熟的使用经验, 检测速度较快,同时,该法具有识别破损点大小的功能,微 小漏点均能测到,在长输管道的检测与运行维护中的使用效 果较好。但需要全线步行检测,不能指示缺陷的严重程度、 CP(阴极保护)效率和涂层剥离,易受外界电流的干扰,依 赖操作者的技能,常给出不存在的缺陷信息,同时,劳动强 度较大,对水泥或沥青地面存在接地难的问题。
➢ 国内只在1993年利用超声波检测器对120公里(鲁 -宁线)原油管线进行过一次现场检测。
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第二节 管道外检测技术
目前国内广泛使用的管外检测法包括:标准管/地(P/S) 电位测试、Pearson测试法、电流衰减法(多频管中电流法 PCM)、密间隔电位测试法(CIPS)、直流电位梯度法 (DCVG)等。
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漏磁腐蚀检测的特点
➢ 对天然气管道实施的漏磁式智能检测对裂纹缺陷检测准 确度低,纵向裂纹无法检测;
➢ 对焊缝区检测精度偏低(指腐蚀程度判断误差大)。
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管道清管内检测动画演示
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2、超声波检测清管器
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超声波管道检测器工作原理
➢ 探头在高压脉冲作用下发射和接收超声波信号,超 声波信号从探头发出后首先遇到管道内壁,一部分反射 回探头,另一部分继续传播,遇到外壁时返回探头。由 于输送介质声速V1是已知的,管材介质声速V2也是已知 的,因此只需记下第一次回波时间T1和第一次回波时间T2 由距离公式S=V×T,就可的到位移A=V1×T1/2,壁厚值 W=V2 × (T2-T1)/2 。这两个值可直接反映管道壁厚的 腐蚀情况。
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➢ 漏磁场被位于两磁极之间、紧贴管壁的探头拾取到, 并产生相应的感应信号,这些信号经滤波、放大处理后被 记录到检测器上携带的存储器中,再经过检测后的数据回 放处理,对其进行判断识别。
➢ 漏磁检测成为到目前为止应用最为广泛的一种检测方法, 在油气田管道检测中使用极为广泛。
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漏磁腐蚀检测的特点
➢ 间接测量,使用复杂的解释技术使其有限量化; ➢ 用附加探头,区别内/外缺陷; ➢ 由于磁力饱和需求,对最大壁厚有限制; ➢ 信号大小与缺陷的形状有关; ➢ 管道钢材的特性及历史可能会对检测结果造成影响; ➢ 管壁内的应力可能会影响检测结果; ➢ 性能不受管内介质的影响,适用于气体和液体管道; ➢ 要求中等管道清洁度(与超声检测相较)。