输油管道泄漏检测技术及管道修复技术现状

孟祥雯

（东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆 163318）

输油管道泄漏检测技术及管道修复技术现状

孟祥雯

（东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆 163318）

随着石油工业技术的发展，油气田开采的力度不断加大，在此过程中，输油管道的使用越来越频繁。随着输油管道铺设量以及管道运行时间的增加，由多种因素引起的管道泄漏而导致环境污染的问题日趋严重。因此，根据管道泄漏检测系统及时准确地找到泄漏点并对其进行修复，可以最大程度减少损失。因此综述了管道泄漏检测和定位的主要方法，以及各种修复技术的工艺方法和特点。

泄漏检测技术；修复；环境污染

管道输送作为普遍的流体输送方式，其具有安全性好、成本低廉等特点。然而大多数管道都铺设于地下，由于土壤的环境复杂、输送油气的性质不同，其所造成的腐蚀程度不同，而腐蚀轻则导致管壁变薄、油气泄漏，重则导致管道失效[1]。目前管道完整性管理理念的提出，也使得管道泄漏检测技术得到飞速发展。由于油气泄漏所带来的安全问题，使得管道的修复工作成为地面工程中不可或缺的一项工作。

1 管道内泄漏技术检测

石油是一种成分及其复杂的混合物，其中含有大量烷烃、环烷烃、芳香烃、沥青质以及CO2，SO2，H2S等气体。因为管道内流体成分复杂，其造成腐蚀的成因也就多种多样。CO2，SO2，H2S等气体溶于水会对管壁造成酸腐蚀，并且其中的一些杂质由于冲刷而破坏管道壁的钝化膜，使管道内壁产生磨损。

目前，管道内泄漏检测技术主要有漏磁检测技术、超声波检测技术、涡流检测技术激光检测技术等。其中，漏磁检测技术由于影响因素较少而发展迅速，主要有轴向漏磁检测技术、横向漏磁检测技术、三维探头漏磁检测技术和螺旋磁场检测技术。轴向漏磁检测技术研究时间早，技术相对成熟，因此广泛应用。超声波检测技术在天然气运输管线中已经开始应用，并在多功能组合检测器中起到一定作用。涡流检测技术由于其对铁磁的穿透力较弱，只能检测管道内表面腐蚀，测量数据会存在一定程度的误差。而激光检测技术需要同其他方法配合才会得到较准确的数据。因此，漏磁检测技术和超声波检测技术是目前应用较为广泛的泄漏检测技术。

1.1 漏磁检测技术

漏磁检测技术是根据管道腐蚀泄漏处的磁导率不同于管道的磁导率进行管道泄漏检测的。没有腐蚀的管道在外加磁场的作用下，磁力线均匀分布在管道上，并且基本通过管道；而出现泄漏的管道会有一部分磁力线穿过管道表面，并且磁力线的方向会发生变化。漏磁检测技术不适宜大型管道的检测，并且管壁不能过厚，抗干扰能力较弱。

1.2 超声波检测技术

超声波检测技术是根据发射超声脉冲直接测量管壁厚度来进行管道泄漏检测的。该技术检测时将超声波探头垂直置入并发射超声脉冲，根据接收到管壁内外表面的反射脉冲差来测量管壁的厚度。而根据管壁的厚度就可以判断泄漏位置和泄漏程度。这种检测技术具有直观、方便、原理简单、可操作性强、适应性强、灵敏度高、不需要校验等特点。该技术在输油、输气管道的泄漏检测中应用广泛，并且取得了较理想的成果。

2 管道外泄漏检测技术

在实际工程建设过程中，埋地管道铺设时通常会涂防腐层以及采用阴极保护的方式来减少管道的腐蚀。这两种方法相辅相成，是目前应用较广泛的管道防腐技术。通过对阴极保护相关参数的检测，可判断管道外壁防腐层的损坏程度，进而判断管道外泄漏的程度。以下是两种常见的管道外泄漏检测技术。

2.1 直流电位梯度法

该方法向管道输送直流信号，通过测得的数据计算土壤的电压降，根据电压降与管道对地电压的百分比来判断管道外泄漏程度。

2.2 Pearson检测法

该方法是向管道发射交流信号，没有破损的管道交流信号沿管道均匀衰减；而出现泄漏的管道，在泄漏处会有电流进入土壤，再用相关仪器对其电位进行测量进而判断泄漏位置和泄漏程度。

3 管道修复技术

由于管道运输时间长而导致的管道内流体泄漏问题日渐突出，通过以上几种检测技术确定腐蚀点和腐蚀程度之后，管道的修复工作显得尤为重要。以下介绍几种常见的管道修复技术。

3.1 管道非开挖修复技术

（1）穿插修复。该方法是通过在已破损管道中插入HDPE，使防腐性能大大提升，形成的新管使用寿命大大延长，但修复后管壁的厚度会有所增加。

（2）涂敷修复。该方法是管道内壁再次涂敷防腐层，使破损处得到更好的保护，并且容易操作，成本低。

3.2 管道开挖修复技术

（1）焊接修复。该方法主要针对管道穿孔泄漏，这种方法虽然操作技术成熟但是危险性大，对输油管道修复时不易采用。

（2）复合套管和涂层修复技术。该方法在管道外壁使用套管，并留有一定缝隙，缝隙用防腐性能较好的材料进行填充。这种方法修复效果好，但更适用于管道破损较轻的情况。

[1] 冷王岩，王艳.浅议管道施工企业强化科研基础管理对策[J].石油科技论坛，2011，（6）：11-13.

P i p e l i n e L e a k a g e D e t e c t i o n T e c h n o l o g y a n d P i p e l i n e R e p a i r T e c h n o l o g y

Meng Xiang-wen

With the development of petroleum industry，the exploitation of oil and gas field has been increasing.In this process，the use of oil pipeline is more and more frequent.With the increase of oil pipeline laying and operation time，the problem of environmental pollution caused by pipeline leakage caused by many factors is becoming more and more serious.Therefore，according to the pipeline leak detection system in a timely and accurate way to find the leak and its repair，can minimize the loss.This paper summarizes the main methods of pipeline leak detection and location，and the methods and characteristics of various repair techniques.

leak detection technology；repair；environmental pollution

TE832

B

1003-6490（2017）08-0066-01

2017-06-07

孟祥雯（1993—），女，黑龙江齐齐哈尔人，硕士在读，主要从事油田污水处理理论研究工作。