管道检测评价技术在樊学-姬塬输油管道中的应用

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(西安长庆科技工程有限责任公司， 陕西 西安 710018)

管道检测评价技术在樊学-姬塬输油管道中的应用

朱国承，解智堂

(西安长庆科技工程有限责任公司， 陕西 西安 710018)

管道腐蚀已经成为油田管道泄漏事故的主要因素之一，尤其在运行中后期的管道中表现得尤为突出。采取相应的腐蚀检测技术评价在役管道运行现状以及采取相应的保护措施显得十分重要。樊学-姬塬输油管道是长庆油田重要的外输干线，为对管道的运行现状及腐蚀情况进行评价，分别应用瞬变电磁检测及超声波检测等技术，采用分段检测方法对相对应的管道剩余壁厚进行侧厚，并核算出最大壁厚损失率及平均腐蚀速率等腐蚀参数。此次检测达到了预判管道现状的目的，也为管道的后续运行维护提供了依据。

管道； 检测； 腐蚀； 瞬变电磁法(TEM)； 超声波

樊学-姬塬输油管道起点为长庆油田学一联合站，终点为姬塬外输总站，输送的介质为净化原油，管线设计压力为4.0 MPa，管道材质20无缝钢管，规格(外径×厚度×长度)为Ø89 mm×4.5 mm×16.96 km，采用环氧煤沥青一底二面结构外防腐，聚氨酯泡沫塑料黄夹克结构外保温。

樊学-姬塬输油管道于2005年投产运行，管道起点输送温度50 ℃，外输压力3.5 MPa，截止2015年输送原油500万t，通过管道泄漏检测系统，对全线运行情况进行判定，未出现因腐蚀发生泄漏事故。根据管道运行管理需要，为检测该管道运行10 a后腐蚀等相关情况，同时也为后续管道维检修提供依据，2015年对樊学-姬塬输油管道线路全线进行腐蚀检测并对外腐蚀点进行修复。

1 腐蚀检测

1.1内容

对樊学-姬塬输油管道进行的腐蚀检测内容包括现场踏勘确定检测管段单元、采用瞬变电磁法(time domain electromagnetic methods，TEM)进行腐蚀间接评价、超声波直接检测以及管线剩余强度评价，检测程序见图1[1-5]。

图1 樊学-姬塬输油管道检测工序示图

1.2检测管段单元划分

检测管段单元划分的目的是将管道具有相似流体特征、管道内防护措施等因素的管段进行区分，尽量保证划分为同一检测管段单元的管线输送介质、运行条件、管线内防腐方式、管线规格及材质、施工因素以及运行维护情况一致。同一管道主要参考因素包括管径、壁厚变化点，化学药剂注入点，管线的插输点，管道沿线土壤的腐蚀性明显变化点，历史破漏、运维等因素[6-10]。

樊学-姬塬输油管道检测管段单元划分见表1。

表1 樊学-姬塬输油管道检测管段单元划分

2 TEM检测

TEM是基于瞬变电磁原理，采用不接地回线向管道发送一次脉冲磁场，用接收回线检测管道产生的二次涡流磁场，根据不同材质、规格的管道在瞬变衰减特征上的不同来评估管体金属损失的一种检测手段。

使用TEM检测管道的优点：不受管道结构、输送介质及管径的影响；可以在不进行开挖、不影响管道运行的条件下进行检测，提高了检测效率；可以通过检测导电率和导磁率的变化，检测到管道应力集中的部位，从而对管道缺陷进行预防。

2.1TEM现场检测

鉴于TEM具有的多种优点，考虑到樊学-姬塬输油管道为长庆油田重要枢纽工程，为减少管道检测对运行的影响，采用了此方法对A、B、C、D这4个管段分别进行了检测，TEM现场测试示意图见图2。

图2 TEM检测现场示图

通过间接检测及评价筛选出管体金属损失量严重的点，为樊学-姬塬输油管道确定直接检测与评价开挖点位置提供依据。

开挖点间接评价腐蚀程度分为严重、中、轻3种定性划分。其中，当严重点数小于3个时，该管段选择1～2处开挖；当严重点大于等于3个时，应至少选择其中3个最为严重的点进行开挖检测。如果直接检测结果30%的开挖点损失壁厚大于原始壁厚的50%，加密开挖点；间接评价得出中的点至少选择1个点进行开挖检测，如果开挖检测最大损失壁厚大于原始壁厚的50%，至少追加1个开挖点；至间接评价得出轻的点少选择1个点进行开挖检测，如果开挖检测最大损失壁厚大于原始壁厚的50%，至少追加1个开挖点。

2.2管道剩余壁厚检测

采用精度为0.05 mm、40DB增益、1-10MHZ探头的MVX-DAKOTA超声波测厚仪对樊学-姬塬输油管道重点位置进行剩余壁厚检测 ，程序如下。

(1)检测管道时，鉴于具体的腐蚀部位无法直观地进行判断。因此，采用了同一截面点的不同部位来测定壁厚，即在时钟12点、3点、6点、9点、1点半、4点半、7点半、10点半每个方向测量8～12次取平均值，并做好记录。

(2)若开挖部位检测管体剩余壁厚损失率大于40%，对该管段进行150～200 m一个开挖部位的加密检测。

(3)若开挖部位检测管体剩余壁厚损失率大于30%，且管体平均腐蚀速率不小于0.4 mm/a，对该管段进行150～200 m一个开挖部位的加密检测。

(4)对管线的出、进站300 m管段，上、下坡管段，穿跨越，拐点，弯头，V型沟底，插输节点，历史破漏点，靠近水源地以及靠近风险源点等典型管段部位，需单独设定为开挖检测点[11-13]。

(5)严格按照相关标准流程对超声波测厚仪进行校准，超声波测厚仪校准后检测管体剩余壁厚，并判定管道的剩余寿命。

通过对樊学-姬塬输油管道进行的管道腐蚀检测，依据SY/T 6151—2009《钢质管道管体腐蚀损伤评价方法》[14]以及SY/T 0087.2—2012《钢质管道及储罐腐蚀评价标准 埋地钢质管道内腐蚀直接评价》[15]对A～D管段最终腐蚀情况的评价结果见表2。

表2 樊学-姬塬输油管道检测结果及结论

3 结语

通过对樊学-姬塬输油管道全段管道存在的安全环保风险进行评估，提前采取了防控措施，预判了管道服役年限，为下一步的治理提供了理论依据[16]。同时，通过对管道内外腐蚀检测，掌握管道服役状况，针对存在隐患管段提出治理方案，延长了管道的服役时间，避免了因局部问题而导致全段更换的现象，T'EM管道腐蚀检测技术在油田管道中将有更广泛的应用前景。

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(SY/T 0032—2000，Buried Steel Pipeline AC Discharge Protection Technology Standards[S].)

(许编)

ApplicationofPipelineDetectionandEvaluationTechnologyinFanxue-JiyuanOilPipeline

ZHUGuo-cheng，XIEZhi-tang

(Xi’an Changqing Technology Engineering Co. Ltd., Xi’an 710018, China)

Pipeline corrosion has become one of the main factors of oil pipeline leakage accident, especially in the middle and later period of operation. In service pipeline to take the corresponding corrosion detection technology, to evaluate the pipeline operation status, at the same time to take the corresponding protection measures are very important. Fanxue-Jiyuan oil pipeline is an important external transmission trunk of Changqing Oilfield, operation condition and corrosion of the pipeline were detected, respectively through the application of instantaneous change electromagnetic detection, ultrasonic detection technology, using segmented detection method, were detected in the corresponding pipeline residual wall thickness and accounting maximum wall thickness loss rate, average corrosion rate and corrosion parameters and to predict the present situation, so as to provide reference for pipeline the subsequent operation and maintenance.

pipeline; detection; corrosion; time domain electromagnetic methods(TEM)；ultrasonic

中石油管道完整性项目(CTEC188S-2016)

TQ050.7； TE973.6

B

10.3969/j.issn.1000-7466.2017.01.013

1000-7466(2017)01-0066-04

2016-08-06

朱国承(1982-)，男，安徽安庆人，工程师，学士，主要从事长输管道设计工作。