在役海底管道内检测方法分析及应用.pdf

54卷 增刊 1 中 国 造 船 Vo1．54 Special1 2013年 1月 SHIPBUILDINGOFCHINA Jan．2013 文章编号：1000-4882(2013)S1．0346．06 在役海底管道内检测方法分析及应用 郭 斌 ，王 军 ，毛 荣。，王 彬 ，李耕野 ，房长帅 (1．海洋石油工程股份有限公司，天津300452；2．中国石油大学 机械与储运学院，北京 102249) 摘 要 论文对中国海洋石油总公司在役海底管道基本情况进行了分析，阐明加强海底管道内检测的必要性及 重要性。通过对比分析漏磁检测、超声波检测和涡流检测等管道内检测常用方法，结合国内机械工程、电 子工程及智能化发展的程度，推荐切实可行的海底管道 内检测技术方法，以期服务于油田生产，最大限度 地降低海底管道的运营风险。 关 键 词：海底管道；内检测；漏磁；超声波；涡流 0 引 言 中国海洋石油总公司所属的海底管道总共 100多条，总长度已超过 4000km。管材直径尺寸分 布比较分散，从4～30英寸 (注：l英寸土 25．4mm)。管线材质类型有 SML无缝钢管、ERW 直缝 高频电阻焊管、UOE双面埋弧焊管及钢丝铠装软管等。依据油田开发年限，设计寿命有20年、30年 或 40年不等。随着海底管道服役时间增长，其损坏事故逐年增多，同时部分管线也已接近设计寿命， 在油田开发进程中含水量、二氧化碳和硫化氢等腐蚀性介质含量增加，加快了管道腐蚀，增大了管道 失效的风险。 中国海域在役管道基本情况见图l及图2。 1400 1200 1o00 g 800 母 600 400 200 O 渤海 南海西部 南海东部 东海 ·海管里程 ·海管条数 _最长海管距离 图1 中国海域在役管道基本情况 348 中 国 造 船 学术论文 于国内科技的相对落后及国外的技术封锁，国内的管道 内检测器技术与国外相比仍有较大的差距。 1．1 漏磁检~JJ(MFL1 1965年，美国Tuboscope公司采用漏磁检测器 Linalog首次对管道进行了在线检测。经过 40多 年的发展，漏磁检测技术已经成为一种应用广泛、技术成熟的管道内检测技术，适用于多种流体介质 (气体、液体及气液混输)，检测口径范围为 100～1400mm，国内自行研究生产的内检测器检测管 径能达到273～720mmL2】。对于铁等金属元素的缺失等常见的管道缺陷，漏磁检测有很好的检测效果， 同时还能发现不影响管道正常运行的小缺陷 (硬斑点、毛刺、结疤、夹杂物和各种其他异常和缺陷)。 漏磁检验通过检测从被磁化的管壁表面溢出的漏磁通，来判断缺陷的存在。当管道中无缺陷时， 被检测管道管壁在外加磁场作用下，通过管壁的磁力线分布均匀且封闭于管壁内；当管壁存在缺陷时， 磁通路变窄，经过缺陷的磁力线会在管道缺陷处发生弯曲变形，使得一部分磁力线泄漏出管壁表面。 利用漏磁检测器的探头检测泄漏磁通，根据法拉第电磁感应定律，将 电磁信号转化成感应电压 (感应 信号)，通过对感应电压的处理及分析，可以判断出缺陷是否存在以及缺陷的大小及形状。漏磁检测 的原理如图4所示。 铁 力 壁 图4 漏磁检测原理图