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文檔簡介
無損檢測技術(shù),1.定義 通俗的定義:無損檢測指在不損壞試件的前提下,對試件進(jìn)行檢查和測試的方法。亦稱非破壞性檢驗。 現(xiàn)代無損檢測的定義:在不破壞試件的前提下,以物理或化學(xué)方法為手段,借助現(xiàn)代的技術(shù)和設(shè)備器材,對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。,第一部分 無損檢測基本概論,方法 射線照相法(RT)X射線的發(fā)現(xiàn)(1895年倫琴射線) 超聲波檢測(UT)二次大戰(zhàn)中迅速發(fā)展的聲納技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā) 磁粉檢測(MT)電磁學(xué)基礎(chǔ) 滲透檢測(PT)物理化學(xué)的進(jìn)展 渦流檢測(ET)電磁學(xué)(電磁感應(yīng)),第一部分 無損檢測基本概論,四大常規(guī)無損探傷方法: 射線檢測 (Radiography Testing)簡稱RT 超聲波檢測(Ultrasonic Testing)簡稱UT (頻率大于20000赫茲的聲波) 磁粉檢測(Magnetig Testing)簡稱MT 滲透檢測(Penetrant Testing)簡稱PT,第一部分 無損檢測基本概論,2無損檢測的目的,第一部分 無損檢測基本概論,2無損檢測的目的 1)保證產(chǎn)品質(zhì)量 借助儀器和器材,可以發(fā)現(xiàn)目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的內(nèi)外部宏觀缺陷。 無損檢測不需破壞試件就能完成檢測過程,可以對產(chǎn)品進(jìn)行100%檢驗和逐件檢驗,為產(chǎn)品質(zhì)量提供有效保證。,第一部分 無損檢測基本概論,2)保障使用安全 可以對在用設(shè)備和部件進(jìn)行定期檢驗,保障使用安全。,第一部分 無損檢測基本概論,3)改進(jìn)制造工藝 在產(chǎn)品工藝試驗中,對工藝試樣進(jìn)行無損檢驗,并根據(jù)檢測結(jié)果改進(jìn)制造工藝,確定理想的制造工藝。,第一部分 無損檢測基本概論,4)降低生產(chǎn)成本 在產(chǎn)品制造過程中的適當(dāng)環(huán)節(jié)正確地進(jìn)行無損檢測,防止以后的工序浪費,減少返工,降低廢品率,從而降低制造成本。,第一部分 無損檢測基本概論,3無損檢測的應(yīng)用特點,第一部分 無損檢測基本概論,3無損檢測的應(yīng)用特點 1)要與破壞性檢測相結(jié)合 由于無損檢測具有的局限性,不是所有的需要測試的項目和性能都能進(jìn)行無損檢測,這種局限性可能來自方法本身,也可能來自被測試對象的形狀、位置等客觀條件的不允許,所以某些試驗只能采用破壞性檢驗。,第一部分 無損檢測基本概論,2)正確選用無損檢測的時機(jī) 必須根據(jù)無損檢測的目的,正確選擇無損檢測的時機(jī),從而順利地完成檢測預(yù)定目的,正確評價產(chǎn)品質(zhì)量。,3)正確選用合理的無損檢測方法 每種無損檢測方法均具有局限性,不能適用于所有工件和缺陷。為了提高檢測結(jié)果的可靠性,必須根據(jù)被檢件的特點(材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸,預(yù)計可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、所處部位、取向)選擇適宜的檢測方法。 所謂適宜 ,即不是片面的追求最高的檢測靈敏度,而是在保證充分安全性的同時兼顧產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性,這樣選擇的檢測方法才是正確、合理的。,4)綜合應(yīng)用各種無損檢測方法 每種無損檢測方法均有其自身的優(yōu)缺點,不能適用于所有工件和缺陷。因此,在對某試件確定無損檢測方案時,只要可能,應(yīng)盡量采用多種無損檢測方法,以保證方法間的互補(bǔ),從而取得更多的產(chǎn)品和缺陷信息 除應(yīng)用無損檢測方法獲得產(chǎn)品信息外,還應(yīng)充分利用其它有關(guān)產(chǎn)品的材料、焊接、加工工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等多方面的信息,綜合判斷。 這點對于大型和重要工件的無損檢驗尤為重要,第二部分 管道內(nèi)外檢測技術(shù),1. 管道腐蝕原因及危害 2. 管道檢測規(guī)范 3. 檢測方法及評價 4.管道泄漏定位技術(shù),1. 管道腐蝕原因及危害,1.1 引言 管道運輸是國際貨物五大運輸方式之一,是隨著石油生產(chǎn)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種特殊運輸方式,具有連續(xù)作業(yè),不受氣候和地面其它因素限制、運送量大以及成本低等優(yōu)點。伴隨石油產(chǎn)業(yè)以及天然氣的消費速度的增長,不斷促進(jìn)著管道運輸行業(yè)的發(fā)展。,1. 管道腐蝕原因及危害,到2009年,我國已經(jīng)建成的成品石油管道長度為1.4萬公里,1.7萬公里的原油管道,并且建成天然氣管道達(dá)3.1萬公里。油氣管道由2001年的4萬公里長度增加到了6萬公里,增長了50%左右。中國已經(jīng)形成的跨區(qū)域的油氣管道網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)布局。中國石油企業(yè)“走出去”的戰(zhàn)略的實施,使得在海外的油氣產(chǎn)量以及合作區(qū)域不斷的在增加,海外的油田與合作區(qū)域的外輸原油管道也在進(jìn)行快速的發(fā)展.,1. 管道腐蝕原因及危害,“十一五”期間,我國加快推進(jìn)油氣管網(wǎng)布局,日前覆蓋全國的油氣骨干管網(wǎng)已初步建成。全長1631公里的中緬原油管道和全長1272公里的中緬天然氣管道在2010年已全面開工建設(shè),各項工作有序推進(jìn)。將俄羅斯的原油輸送至我國境內(nèi)的中俄原油管道2011年1月1日正式投入商業(yè)運營,標(biāo)志著我國東北方向的原油進(jìn)口戰(zhàn)略要道正式貫通。到2020年,中國長距離油氣管道的建設(shè)里程將至少達(dá)到10萬-15萬公里,為保障管道運輸業(yè)的健康有序發(fā)展,中華人民共和國石油天然氣管道保護(hù)法于2010年10月1日起正式實施。,1. 管道腐蝕原因及危害,隨著管道業(yè)的快速發(fā)展,在帶給人們方便的同時,也給我們帶來了多種多樣的問題,典型的是原油泄漏事故,不僅給國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失,同時給環(huán)境帶來了巨大的污染。引起管線泄漏的原因很多,管線的長時間服役,原油對管道材料長時間的腐蝕容易造成泄漏事故的發(fā)生,當(dāng)然大多數(shù)泄漏事故是由于人為因素造成的。,1. 管道腐蝕原因及危害,據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計,從1978年到1994年在我國的各大油田發(fā)生的比較大的泄漏事故就有一百多起,其中有5次泄漏量都高達(dá)3350噸。勝利油田在1999年下半年的一個月內(nèi)就發(fā)現(xiàn)意外泄漏點十多處,損失了幾千噸的原油,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾百萬元。2010年7月16日,中國東北部港口城市大連兩條輸油管道發(fā)生泄漏爆炸,產(chǎn)生沖天大火,大火持續(xù)了將近15個小時導(dǎo)致很多建筑被毀。這次管道事故導(dǎo)致數(shù)千加侖的原油泄漏,這些泄漏的原油污染了附近地區(qū)以及黃海海面,這次泄漏數(shù)量估計400,000加侖,污染面積達(dá)到了430平方公里。,1. 管道腐蝕原因及危害,目前為止,我國勝利、大慶、中原、華北、遼河、大港等油田的很多管線都已經(jīng)超過或達(dá)到設(shè)計年限了,特別是一些老的輸油管線經(jīng)常發(fā)生泄漏事故,當(dāng)然這類事故一般都是由于原油常年累月的腐蝕管道造成的,其實更多的泄漏事故是由一些違法分子夜間打孔盜油造成的,不法分子在盜完原油以后重新將閥門關(guān)上,對現(xiàn)場進(jìn)行處理,通過人工巡視很難發(fā)現(xiàn)盜油的地方。,1. 管道腐蝕原因及危害,為了預(yù)防泄漏事故的發(fā)生,減少國家經(jīng)濟(jì)損失、保護(hù)環(huán)境和對不法分子給與嚴(yán)厲的打擊,國家制定了一些法律,但僅此是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,通過科學(xué)技術(shù)手段開發(fā)一套能夠?qū)崟r檢測管道運行狀況并能準(zhǔn)確對泄漏點定位的系統(tǒng)才是當(dāng)務(wù)之急,管道泄漏實時檢測系統(tǒng)的開發(fā)在管道運輸領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實意義。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.2 金屬腐蝕原理 金屬的腐蝕是指金屬在周圍介質(zhì)作用下,由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。 1.3 金屬腐蝕的分類 1.3.1 根據(jù)金屬被破壞的基本特征分類 根據(jù)金屬被破壞的基本特征可把腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類:,1. 管道腐蝕原因及危害,(1)全面腐蝕:腐蝕分布在整個金屬表面上,可以是均勻的,也可以是不均勻的。如碳鋼在強(qiáng)酸中發(fā)生的腐蝕即屬此例。均勻腐蝕的危險性相對較小,因為若知道了腐蝕的速度,即可推知材料的使用壽命,并在設(shè)計時將此因素考慮在內(nèi)。 (2)局部腐蝕:腐蝕主要集中在金屬表面某一區(qū)域,而表面的其他部分幾乎未被破壞。例如點蝕、孔蝕、垢下腐蝕等。垢下腐蝕形成的垢下溝槽、塊狀的腐蝕,個易被發(fā)現(xiàn),往往是在清垢后或腐蝕穿孔后才知道。局部腐蝕的危害性極大,管線、容器在使用較短的時間內(nèi)造成腐蝕穿孔,致使原油泄漏,影響油田正常生產(chǎn)。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.3.2 根據(jù)腐蝕過程的特點分類 按照腐蝕過程的特點分類,金屬的腐蝕也可按化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕3 種機(jī)理分類。 (1)金屬的化學(xué)腐蝕:金屬的化學(xué)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。在化學(xué)腐蝕過程中,電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行的,因而沒有電流產(chǎn)生。但單純化學(xué)腐蝕的例子是很少見的。,1. 管道腐蝕原因及危害,很多金屬與空氣中的氧作用,在金屬表面形成一層氧化物薄膜。表面膜的性質(zhì)(如完整性、可塑性、與金屬的附著力等)對于化學(xué)腐蝕速率有直接影響。以金屬在空氣中被氧化為例,只有當(dāng)生成的氧化物膜把金屬表面全部遮蓋,即氧化物的體積大于所消耗的金屬的體積時,才能保護(hù)金屬不至于進(jìn)一步被氧化。否則,氧化膜就不能夠蓋沒整個金屬表面,就會成為多孔疏松的膜。,1. 管道腐蝕原因及危害,(2)金屬的電化學(xué)腐蝕:金屬與電解質(zhì)溶液作用所發(fā)生的腐蝕,是由于金屬表面發(fā)生原電池作用而引起的,這一類腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。采油工程中的腐蝕過程通常是電化學(xué)腐蝕。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4 金屬腐蝕速度的表示方法 金屬遭受腐蝕后其質(zhì)量、厚度、機(jī)械性能、組織結(jié)構(gòu)、電極過程都會發(fā)生變化,這些物理性能和力學(xué)性能的變化率可用來表示金屬腐蝕的程度。在均勻腐蝕的情況下通常采用質(zhì)量指標(biāo)、深度指標(biāo)和電流指標(biāo)來表示。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4.1 質(zhì)量指標(biāo) 這種指標(biāo)就是把金屬因腐蝕而發(fā)生的質(zhì)量變化,換算成相當(dāng)于單位金屬表面積于單位時間內(nèi)的質(zhì)量變化的數(shù)值。所謂質(zhì)量的變化,在失重時是指腐蝕前的質(zhì)量與消除了腐蝕產(chǎn)物后的質(zhì)量之間的差值;在增重時系指腐蝕后帶有腐蝕產(chǎn)物時的質(zhì)量與腐蝕前的質(zhì)量之差,可根據(jù)腐蝕產(chǎn)物容易去除或完全牢固地附著在試件表面的情況來選取失重或增重表示法.,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4.2 金屬腐蝕速度的深度指標(biāo) 此指標(biāo)表示單位時間內(nèi)金屬的厚度因腐蝕而減少的量。在衡量不同密度的各種金屬的腐蝕程度時,這個指標(biāo)很方便,與質(zhì)量指標(biāo)間有以下?lián)Q算關(guān)系: vLv8.76 式中 vL腐蝕的深度指標(biāo),mma; 被腐蝕金屬的密度,gcm3。 除上述單位以外,在不少文獻(xiàn)中也經(jīng)常用mdd 即mg(dm2d),ipy (ina),mpy (mila)等作為質(zhì)量指標(biāo)和深度指標(biāo)的單位,之間可以相互換算。根據(jù)金屬年腐蝕深度的不同,管道及儲罐的介質(zhì)腐蝕性評價標(biāo)準(zhǔn)及大氣腐蝕性評價按SYT008795 進(jìn)行。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.4.3 金屬腐蝕速度的電流指標(biāo) 此指標(biāo)是以金屬電化學(xué)腐蝕過程的陽極電流密度的大小來衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度??赏ㄟ^法拉第定律把電流指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)聯(lián)系起來,兩者關(guān)系為: Ia=vn26.810-4/A 式中 Ia:腐蝕的陽極電流密度,A/cm2; v:金屬腐蝕的速度,g/(m2h); n:陽極反應(yīng)中化合價的變化值; A:參加陽極反應(yīng)的金屬的原子質(zhì)量,g。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.5 油氣田腐蝕環(huán)境 金屬腐蝕是金屬與周圍環(huán)境的作用而引起的破壞。影響金屬腐蝕行為的因素很多,它既與金屬自身的因素有關(guān),又與腐蝕環(huán)境相連。了解這些因素,可以幫助我們?nèi)ソ鉀Q油氣田生產(chǎn)中的腐蝕問題,弄清影響腐蝕的主要因素,從而采取有效的防腐措施,做好油氣田防腐工作。,1. 管道腐蝕原因及危害,1.5.1 金屬材料的影響 (1)金屬的化學(xué)穩(wěn)定性 (2)金屬成分的影響 (3)金屬表面狀態(tài)的影響 (4)金相組織與熱處理的影響 (5)變形及應(yīng)力的影響,1. 管道腐蝕原因及危害,1.5.2 油田水腐蝕 水是石油的天然伴生物。水對金屬設(shè)備和管道會產(chǎn)生腐蝕。尤其是含有大量雜質(zhì)的油田水對金屬會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。油田水中的溶解鹽類對金屬腐蝕有很大影響,其中最主要的是氯化物。另一類最常見的引起金屬腐蝕的物質(zhì)是水中溶解的氧氣、二氧化碳、硫化氫等氣體。,1. 管道腐蝕原因及危害,采油工程中的腐蝕特點及對策油氣田是使用鋼材的大戶。在采油工程中,從井筒到地面油氣集輸、原油加工、污水處理,都需要鋼鐵。因此油氣田的腐蝕存在于各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。 油井的腐蝕 油田開發(fā)初期,含水率較低,油井的腐蝕并不嚴(yán)重,隨著含水的升高,油井井下采油工具、下井管柱的腐蝕日益嚴(yán)重。,1. 管道腐蝕原因及危害,(1)CO2腐蝕:CO2的腐蝕又稱為無硫腐蝕,其腐蝕特征是深坑和環(huán)狀腐蝕。國內(nèi)外油田腐蝕絕大多數(shù)屬于此種類型 . (2)H2S 腐蝕:H2S 腐蝕特點: 硫化氫離解產(chǎn)物對腐蝕都有促進(jìn)作用。 不同條件下生成的腐蝕產(chǎn)物性質(zhì)不同。如低溫下形成的FexSy促進(jìn)腐蝕,溫度較高時形成的FeS 則抑制腐蝕。,1. 管道腐蝕原因及危害,H2S 除能引起局部腐蝕外,還容易引起氫脆和應(yīng)力腐蝕,材料在很短時間內(nèi)可發(fā)生斷裂。決定H2S 腐蝕的因素是H2S 分壓。目前比較公認(rèn)的結(jié)論是H2S 分壓超過1104MPa 時,材料對氫脆和應(yīng)力腐蝕有敏感性。,1. 管道腐蝕原因及危害,(3)防腐措施: 油井環(huán)形空間投加緩蝕劑,利用緩蝕劑的自重以及擴(kuò)散方式到達(dá)井底后隨產(chǎn)出液返出,緩蝕劑所經(jīng)過的地方都將吸附上一層緩蝕劑膜,從而抑制了井下設(shè)備的腐蝕。 推廣使用陶瓷閥球、閥座。 使用玻璃鋼抽油桿。 在含硫油氣田,盡量使用低強(qiáng)度油套管和抽油桿。,1. 管道腐蝕原因及危害,集輸管線的腐蝕 集輸管線是將油井產(chǎn)出液(油、氣、水)輸送到聯(lián)合站的管線,集輸管線的腐蝕與油井含水率、出砂、產(chǎn)出水的性質(zhì)、流速等有密切關(guān)系。存在著以下腐蝕規(guī)律: (1)使用周期短,穿孔頻繁的管線多發(fā)生在管線設(shè)計規(guī)格過大,液量小,含水高,輸送距離遠(yuǎn)的情況下。含水超過70,流速低于0.20.3m/s 時腐蝕更為嚴(yán)重。,1. 管道腐蝕原因及危害,(2)集輸管線的腐蝕多發(fā)生在管線底部。剖開管子后發(fā)現(xiàn)管線底部存在著連續(xù)或間斷的深淺不一的腐蝕坑。這些蝕坑上面有的覆蓋有腐蝕產(chǎn)物及垢,有的呈現(xiàn)金屬基體光亮顏色,腐蝕形態(tài)為坑蝕或溝槽狀。 (3)若管線內(nèi)防腐不好或根本未進(jìn)行內(nèi)防腐的管線比采取內(nèi)防的管線腐蝕要嚴(yán)重得多。,1. 管道腐蝕原因及危害,(4)油井出砂量大的區(qū)塊腐蝕更為明顯。在流速低的情況下,砂在重力情況下沉積于管線的底部。隨著油氣壓力時大時小、時快時慢的脈動,采出液不停地沖刷管線的底部,形成沖刷腐蝕,從而加劇了管線的腐蝕穿孔。 (5)管線的材質(zhì)對腐蝕的影響也很大。無縫鋼管一般比螺紋鋼管抗腐蝕,其原因是有的螺紋鋼管含有超標(biāo)的非金屬夾雜物,如MnS, Ca, Si, Mn, S 等。,1. 管道腐蝕原因及危害,(6)管線穿孔多發(fā)生在管線中下游,這是因為中下游層流趨勢更明顯。 (7)集輸過程中摻入清水后,腐蝕更加嚴(yán)重。,1. 管道腐蝕原因及危害,集輸管線防腐措施: (1)搞好管線設(shè)計:在回壓允許情況下,盡量避免過大的管徑,使流體在管線中保持合理的流速,使流態(tài)達(dá)到紊流狀態(tài)。油井出砂沒機(jī)會在管線內(nèi)沉積,從而避免了SRB 腐蝕。 (2)新上管線應(yīng)采取內(nèi)防腐措施,如水泥砂漿、環(huán)氧涂料等,而且應(yīng)保證施工質(zhì)量。,1. 管道腐蝕原因及危害,(3)對已建成的管線,從端點投加殺菌緩蝕劑,加藥濃度不低于30mgL,緩蝕率可達(dá)到60以上。 (4)施工前對管材進(jìn)行綜合化驗,確保使用合格鋼材。 (5)在含砂區(qū)塊,可采取加擋砂板等措施。 (6)推廣使用玻璃鋼等非金屬管材。,1. 管道腐蝕原因及危害,聯(lián)合站內(nèi)設(shè)備的腐蝕 聯(lián)合站是進(jìn)行油、氣、水三相分離、處理的場所,站內(nèi)腐蝕嚴(yán)重的地方主要是水系統(tǒng)。油系統(tǒng)的腐蝕也主要是存在水相的部位,如三相分離器底部焊縫附近,放水管線,油罐的底部、頂部,加熱盤管等。下面分別介紹站內(nèi)幾種主要設(shè)備的腐蝕原因。,1. 管道腐蝕原因及危害,(1)三相分離器:三相分離器的腐蝕穿孔往往發(fā)生在焊縫及其附近、原因有以下兩點: 焊條材質(zhì)選擇或使用不當(dāng)時,尤其是焊條耐蝕性比鋼板基體差時。焊縫區(qū)域成為陽極,基體成為陰極,由于焊縫區(qū)相對面積小,這樣就構(gòu)成了大陰極小陽極的腐蝕電池,焊縫區(qū)的腐蝕速度同未形成此種腐蝕電池時相比,可增加幾十倍甚至上百倍,焊縫可很快溶解穿孔。,1. 管道腐蝕原因及危害,焊接后,焊縫附近為熱影響區(qū),金相組織不均勻,表現(xiàn)為樹技狀組織、珠光體含量高,因此電化學(xué)行為活潑,易遭受腐蝕。 (2)高含水油罐:高含水油罐內(nèi)有油、氣、水三相. (3)污水處理設(shè)備:污水站處理設(shè)備的腐蝕與不同工藝流程有關(guān)。,1. 管道腐蝕原因及危害,防腐措施: 站內(nèi)管網(wǎng)采用玻璃鋼等非金屬管材。 堅持密閉隔氧技術(shù)。 堅持加藥殺菌緩蝕技術(shù)。 嚴(yán)格清污分注,減少垢的形成。 使用耐高溫氧化合金制造加熱盤管。 縮短流程,減少污水在站內(nèi)停留時間。 儲罐采用涂料和犧牲陽極聯(lián)合保護(hù)。,1. 管道腐蝕原因及危害,注水系統(tǒng)的腐蝕 注水開發(fā)是保持地層壓力和油田穩(wěn)定的重要措施。國內(nèi)大多數(shù)油田都普遍采用了注水開發(fā)工藝。各個油田的實際情況表明,注水系統(tǒng)的腐蝕與注入水水質(zhì)密切相地。有些油田因水體腐蝕性強(qiáng),注水管線、注水井油套管和回水管線腐蝕嚴(yán)重,影響了注水工作正常進(jìn)行。,1. 管道腐蝕原因及危害,(1)注水管線的腐蝕:注水管線的腐蝕穿孔多發(fā)生在焊縫及其附近,結(jié)垢的管線也發(fā)現(xiàn)本體穿孔。焊縫處穿孔往往與焊接工藝有關(guān)。現(xiàn)場焊接因施工條件限制,焊縫易存在缺陷,如未焊透、塌陷、氣孔等。 (2)注水井油套管的腐蝕: 油套管的腐蝕主要是局部腐蝕穿孔。套管以內(nèi)腐蝕為主,油管內(nèi)外腐蝕都有。,1. 管道腐蝕原因及危害,腐蝕嚴(yán)重井段在1000m 以上,1000m 以下腐蝕明顯減輕。 油套管螺紋腐蝕占很大比例。 套管腐蝕穿孔有方向性,并且存在著機(jī)械擦傷現(xiàn)象。,2. 管道檢測規(guī)范,2.1 在線檢驗 在線檢驗是在運行條件下對在用工業(yè)管道進(jìn)行的檢驗,在線檢驗每年至少一次。 在線檢驗一般以宏觀檢查和安全保護(hù)裝置檢驗為主,必要時進(jìn)行測厚檢查和電阻值測量。管道的下述部位一般為重點檢查部位: (一)壓縮機(jī)、泵的出口部位; (二)補(bǔ)償器、三通、彎頭(彎管)、大小頭、支管連接及介質(zhì)流動的死角等部位;,2. 管道檢測規(guī)范,(三)支吊架損壞部位附近的管道組成件以及焊接接頭; (四)曾經(jīng)出現(xiàn)過影響管道安全運行的問題的部位; (五)處于生產(chǎn)流程要害部位的管段以及與重要裝置或設(shè)備相連接的管段; (六)工作條件苛刻及承受交變載荷的管段。,2. 管道檢測規(guī)范,2.2 在線檢驗的一般程序 2.2.1 檢驗前準(zhǔn)備 在線檢驗開始前,使用單位應(yīng)準(zhǔn)備好與檢驗有關(guān)的管道平面布置圖、管道工藝流程圖、單線圖、歷次在線檢驗及全面檢驗報告、運行參數(shù)等技術(shù)資料,檢驗人員應(yīng)在了解這些資料的基礎(chǔ)上對管道運行記錄、開停車記錄、管道隱患監(jiān)護(hù)措施實施情況記錄、管道改造施工記錄、檢修報告、管道故障處理記錄等進(jìn)行檢查,并根據(jù)實際情況制定檢驗方案。,2. 管道檢測規(guī)范,2.2.2 現(xiàn)場宏觀檢查與其他檢查 (一)泄露檢查 主要檢查管子及其他組成件泄漏情況。 (二)絕熱層、防腐層檢查 主要檢查管道絕熱層有無破損、脫落、跑冷等情況;防腐層是否完好。 (三)振動檢查 主要檢查管道有無異常振動情況。,2. 管道檢測規(guī)范,(四)位置與變形檢查 管道位置是否符合安全技術(shù)規(guī)范和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求; 管道與管道、管道與相鄰設(shè)備之間有無相互碰撞及摩擦情況; 管道是否存在撓曲、下沉以及異常變形等。 (五)支吊架檢查 支吊架是否脫落、變形、腐蝕損壞或焊接接頭開裂; 支架與管道接觸處有無積水現(xiàn)象;,2. 管道檢測規(guī)范,恒力彈簧支吊架轉(zhuǎn)體位移指示是否越限; 變力彈簧支吊架是否異常變形、偏斜或失載; 剛性支吊架狀態(tài)是否異常; 吊桿及連接配件是否損壞或異常; 轉(zhuǎn)導(dǎo)向支架間隙是否合適,有無卡澀現(xiàn)象; 阻尼器、減振器位移是否異常,液壓阻尼器液位是否正常; 承載結(jié)構(gòu)與支撐輔助鋼結(jié)構(gòu)是否明顯變形,主要受力焊接接頭是否有宏觀裂紋。,2. 管道檢測規(guī)范,(六)閥門檢查 閥門表面是否存在腐蝕現(xiàn)象; 閥體表面是否有裂紋、嚴(yán)重縮孔等缺陷; 閥門連接螺栓是否松動; 閥門操作是否靈活。,2. 管道檢測規(guī)范,(七)法蘭檢查 法蘭是否偏口,緊固件是否齊全并符合要求,有無松動和腐蝕現(xiàn)象; 法蘭面是否發(fā)生異常翹曲、變形。 (八)膨脹節(jié)檢查 波紋管膨脹節(jié)表面有無劃痕、凹痕、腐蝕穿孔、開裂等現(xiàn)象; 波紋管波間距是否正常、有無失穩(wěn)現(xiàn)象; 鉸鏈型膨脹節(jié)的鉸鏈、銷軸有無變形、脫落等損壞現(xiàn)象;,2. 管道檢測規(guī)范,拉桿式膨脹節(jié)的拉桿、螺栓、連接支座有無異常現(xiàn)象。 (九)陰極保護(hù)裝置檢查 對有陰極保護(hù)裝置的管道應(yīng)檢查其保護(hù)裝置是否完好。 (十)蠕脹測點檢查對有蠕脹測點的管道應(yīng)檢查其蠕脹測點是否完好。 (十一)管道標(biāo)識檢查 檢查管道標(biāo)識是否符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 (十二)檢驗員認(rèn)為有必要的其他檢查。,2. 管道檢測規(guī)范,2.3 檢驗報告及問題處理 2.3.1 在線檢驗的現(xiàn)場檢驗工作結(jié)束后,檢驗人員應(yīng)根據(jù)檢驗情況,按照附件二在用工業(yè)管道在線檢驗報告書的規(guī)定,認(rèn)真、準(zhǔn)確填寫在線檢驗報告。檢驗結(jié)論分為:可以使用、監(jiān)控使用、停止使用。在線檢驗報告由使用單位存擋,以便備查。,2. 管道檢測規(guī)范,2.3.2 在線檢驗發(fā)現(xiàn)管道存在異常情況和問題時,使用單位應(yīng)認(rèn)真分析原因,及時采取整改措施。重大安全隱患應(yīng)報省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)或經(jīng)授權(quán)的地(市)級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。,3. 檢測方法及評價,當(dāng)前國際上通行的, 對運行中的管道檢測和評定技術(shù)大致可分為三個方面, 即: (1) 管道壁厚及其內(nèi)部狀態(tài)的檢測技術(shù); (2) 管道壁厚或流體污物含量監(jiān)測技術(shù); (3) 泄漏檢測技術(shù)。,3. 檢測方法及評價,3.1 內(nèi)部檢測法 將管內(nèi)檢測器從一端放入管道,順流而下,可連續(xù)檢測幾百公里的管道,不僅可以檢測出泄漏的發(fā)生,而且可以觀察管道的內(nèi)部腐蝕和破損情況,目前國際上流行的大致有以下幾種方法: 漏磁通檢測法 超聲波檢測法 渦流檢測法 照相檢測法(僅用于透明流體),3. 檢測方法及評價,3.2 漏磁通檢測法,內(nèi)部檢測器,3. 檢測方法及評價,近幾十年來, 國際上管道檢測應(yīng)用最廣的是漏磁通檢測法。檢測的原理是: 對管壁施加強(qiáng)的磁場, 用以檢測鋼管的金屬損耗。由局部金屬損耗引起的磁場擾動所形成的漏磁, 用對泄漏磁通敏感的傳感器加以探測, 原理如下圖。,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,漏磁檢測的基本原理為:鐵磁材料在外加磁場的作用下被磁化,若材料中無缺陷,磁力線絕大部分通過鐵磁性材料,此時在材料內(nèi)部,磁力線分布均勻,在材料外部僅有少量的漏磁通;若鐵磁材料表面或近表面存在裂紋等缺陷,由于材料中缺陷處的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)比材料本身小,缺陷處磁阻增大,從而使通過該區(qū)域的磁場發(fā)生畸變,磁力線發(fā)生彎曲,一部分磁力線泄漏出材料表面,就會在缺陷部位形成泄漏磁場。采用磁敏元件對缺陷處漏磁場進(jìn)行檢測,將漏磁場轉(zhuǎn)換成電信號并進(jìn)行處理,就可以得到缺陷的位置和大小等相關(guān)信息。,3. 檢測方法及評價,磁漏檢測法靈敏度高、技術(shù)成熟,但體積大、對裂紋敏感性差、空間分辨率低、測值受擾動影響大。,3. 檢測方法及評價,3.3 超聲波檢測法 超聲波是超聲振動在介質(zhì)中的傳播,它的實質(zhì)是以波動形式在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械振動,其頻率高于20kHz。 超聲波在介質(zhì)中傳播時,其能量隨著傳播路程的增加而逐漸減弱的現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。原因主要有三種:擴(kuò)散、散射和吸收。,3. 檢測方法及評價,擴(kuò)散衰減 平面波陣面不變沒有聲擴(kuò)散,因此不存在擴(kuò)散衰減。柱面波和球面波為曲面,波束向周圍擴(kuò)散時,聲壓幅度不斷減小。如球面波的聲壓與距離成反比。超聲平面探頭發(fā)射的超聲波都屬活塞波,在近聲源區(qū)近似為平面波,而遠(yuǎn)離聲源后便可視為球面波,由于擴(kuò)散,聲壓不斷小。,3. 檢測方法及評價,散射衰減 材料不可能是絕對均勻的,其中的雜質(zhì),第二相和晶粒等聲阻抗不均勻的因素,都會使超聲波在其界面處產(chǎn)生散射,而使主波束幅度衰減。 吸收衰減 由于介質(zhì)的粘滯性而產(chǎn)生質(zhì)點間的內(nèi)部摩擦,從而使超聲波部分能量變?yōu)闊崮芤鸬乃p現(xiàn)象稱為吸收衰減。,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,20個超聲探頭在同步電路的觸發(fā)下向被測管壁發(fā)射超聲波,之后可接收到超聲波的回波信號。此信號經(jīng)處理單元的簡單加工后,傳輸給單片機(jī)1;同時,里程輪和編碼器測得的定位信號以及外標(biāo)志定位儀測得的校正信號傳輸給單片機(jī)2。然后,這兩個單片機(jī)分別通過各自的接口(USB口、并口)把采集的數(shù)據(jù)傳入嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi),并采用統(tǒng)一的編碼格式進(jìn)行存儲。檢測任務(wù)完成后,就可利用離線的數(shù)據(jù)處理成像系統(tǒng)對存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,完成管壁厚度的確定。,3. 檢測方法及評價,由于輸油管道大都鋪設(shè)于地下或海底, 對在役輸油管道進(jìn)行檢測, 一般將超聲探頭置于被檢管道的內(nèi)部。當(dāng)超聲探頭對管壁發(fā)出一個超聲脈沖后, 探頭首先接收到由管壁的內(nèi)表面反射回的脈沖, 該脈沖與基準(zhǔn)脈沖之間的間距是很容易測量的。然后, 超聲探頭又會接收到由管壁的外表面反射回的脈沖, 這個脈沖與內(nèi)表面產(chǎn)生的脈沖之間的間距反映了管壁的厚度。超聲探頭沿管道的圓周方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn), 不斷地向管壁發(fā)射脈沖, 管道徑向的缺陷將被檢測到。隨著超聲檢測探頭沿管道軸向前移, 就完成了對整段管道的檢測。,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,超聲檢測爬機(jī)適合對大管徑、厚管壁的管道進(jìn)行檢測, 它的檢測精度很高, 檢測數(shù)據(jù)簡單且不需對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行校核, 這就大大提高了爬機(jī)的檢測效率。然而, 超聲檢測對檢測介質(zhì)敏感, 當(dāng)管壁缺陷處的臘質(zhì)層過厚, 將影響超聲檢測爬機(jī)對該處的檢測, 超聲檢測爬機(jī)對超聲探頭的方向及至管壁的距離要求很高, 它的掃描帶受超聲探頭的限制, 處理不當(dāng)易產(chǎn)生漏檢。,3. 檢測方法及評價,3.4 渦流檢測 渦流檢測(簡稱ECT)是以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)的一種無損檢測方法。當(dāng)一塊導(dǎo)體置于變化的磁場中或相對于磁場運動時,導(dǎo)體內(nèi)部就會產(chǎn)生猶如水中漩渦式的感應(yīng)電流,稱之為渦流。目前,渦流檢測主要包括常規(guī)渦流、遠(yuǎn)場渦流、多頻渦流和脈沖渦流等檢測方法。而渦流檢測方法具有的傳感器結(jié)構(gòu)簡單、無需耦合介質(zhì),靈敏度高、測量范圍大、易于數(shù)字化處理等優(yōu)點使其廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、機(jī)械、電力、化工、核能等領(lǐng)域。,3. 檢測方法及評價,傳統(tǒng)渦流檢測主要包括常規(guī)渦流、遠(yuǎn)場渦流和多頻渦流檢測方法,這些檢測方法都以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)建立和發(fā)展起來的,可以應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域,用范圍比較廣泛。但在應(yīng)用的過程中,傳統(tǒng)的渦流檢測技術(shù)不僅表現(xiàn)出了自己的優(yōu)勢,且還表現(xiàn)出了一些不足,影響了結(jié)果的判斷。,3. 檢測方法及評價,(1) 常規(guī)渦流檢測技術(shù) 常規(guī)渦流檢測技術(shù)主要采用單一頻率正弦信號作為激勵源。當(dāng)激勵探頭接近試件表面時,試件表面會產(chǎn)生感應(yīng)渦流。而渦流生成的次生磁場會與探頭的原生磁場相互作用,使得探頭的阻抗發(fā)生了變化,對應(yīng)的渦流阻抗圖上的軌跡就表明了材料的特性。當(dāng)試件的材料特性發(fā)生改變(如存在裂紋、腐蝕、鍍層等)時,試件表面渦流的強(qiáng)度和分布也會發(fā)生變化,探頭的阻抗也就發(fā)生了改變。因此,測量探頭的電流值或者電壓值,就可以得出試件信號的幅值和相位信息,從而分析試件特性的改變。,3. 檢測方法及評價,(2)遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù) 遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)是一種能穿過金屬管壁的低頻渦流檢測技術(shù),是基于一種特殊物理現(xiàn)象遠(yuǎn)場渦流效應(yīng)的管道檢測技術(shù)。其探頭是內(nèi)通過式探頭,由兩個與管軸同軸的螺線管線圈組成,其中一個是通低頻交流電的激勵線圈,另一個是檢測線圈。與常規(guī)渦流檢測探頭不同的是,檢測線圈是在遠(yuǎn)離激勵線圈23倍管內(nèi)徑處,能有效的接收穿過管壁后返回管內(nèi)的磁場,從而檢測管壁缺陷與腐蝕。,3. 檢測方法及評價,(3) 多頻渦流檢測技術(shù) 多頻渦流檢測技術(shù)采用幾個頻率同時工作,能有效地抑制多個干擾困素,一次性提取多個所需的信號(如缺陷信號和工件厚度情況等)。首先,將幾個不同頻率同時施加于探頭線圈上,以此得到幾個頻率在同一條件下所反映的渦流場變化,然后把不同頻率的檢測信號進(jìn)行矢量運算,以消除不需要的干擾,這樣就可以有效抑制干擾因素,實現(xiàn)多參數(shù)測量。,3. 檢測方法及評價,(4) 脈沖渦流檢測技術(shù) 脈沖渦流(簡稱PEC)檢測技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新的渦流檢測方法,是為亞表面缺陷檢測而專門設(shè)計和開發(fā)出來的,在現(xiàn)代無損檢測技術(shù)的研究和發(fā)展中倍受關(guān)注。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,當(dāng)激勵線圈兩端通有交變電流時,就會在鄰近導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)出同頻的渦流。傳統(tǒng)渦流檢測方法采用正弦電流作為激勵,而脈沖渦流的激勵電流為具有一定占空比的方波。傳統(tǒng)的渦流檢測對感應(yīng)磁場進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析,通過測量感應(yīng)電壓的幅值和相位來確定缺陷的位置,而脈沖渦流卻對感應(yīng)磁場或感應(yīng)電壓進(jìn)行時域的瞬態(tài)分析,以直接測量感應(yīng)磁場或感應(yīng)電壓最大值來進(jìn)行缺陷檢測.,3. 檢測方法及評價,脈沖渦流檢測技術(shù)的特點: 傳統(tǒng)的渦流無損檢測技術(shù)采用單一頻率的正弦信號作為激勵,通過對感應(yīng)信號的幅值和相位等信息進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析,但是,通過這兩個參數(shù)不足以實現(xiàn)完全的定量檢測。脈沖渦流采用方波作為激勵,提取時域瞬態(tài)感應(yīng)信號的特征量來進(jìn)行無損檢測。根據(jù)傅立葉變換可以知道,方波可以分解為多個不同頻率正弦諧波,因此采用脈沖作為激勵信號,檢測線圈中所得到的信息就不僅包含了被檢測試件的表面、亞表面信息,而且還包含其深度信息,可以進(jìn)一步對材質(zhì)以及缺陷進(jìn)行定量評價。,3. 檢測方法及評價,脈沖渦流檢測技術(shù)的理論基礎(chǔ)是法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)在變化的磁場中放置一塊導(dǎo)體時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。首先,將脈沖信號源產(chǎn)生的具有一定占空比的電壓方波加到激勵線圈兩端,激勵線圈中就產(chǎn)生周期的寬帶脈沖電流,然后激勵電流會感生出一個快速衰減變化的脈沖磁場(源磁場B1),該變化的磁場又會在導(dǎo)體試件中感應(yīng)出瞬時渦流(脈沖渦流)在導(dǎo)體試件內(nèi)部傳播。最后,試件內(nèi)的渦流會感應(yīng)出一個快速衰減的磁場(渦流磁場B2),并且隨著渦流磁場的衰減,檢測線圈上會感應(yīng)出隨時間變化的電壓,得到的感應(yīng)電壓信號就包含著重要的缺陷深度信息。,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,同時,如果導(dǎo)體試件中有缺陷存在,就會使感應(yīng)磁場強(qiáng)度發(fā)生變化,勢必對渦流分布產(chǎn)生影響,從而影響到磁場分布,最終使得檢測線圈上的感應(yīng)電壓發(fā)生變化,所以通過測量感應(yīng)電壓信號,就可以得到有關(guān)缺陷的尺寸、類型和結(jié)構(gòu)參數(shù)等信息。,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,3. 檢測方法及評價,渦流檢測法擅長裂紋和內(nèi)壁探傷,采用遠(yuǎn)磁場技術(shù)可進(jìn)行厚度測量。,3. 檢測方法及評價,3.5 電流檢測法 電流檢測法的原理:對被檢工件表面通過一定值電流,通過測量工件不同部位的電位分布可獲得被檢工件的厚度、裂紋深度等信息。電流檢測法可分為直流法和交流法兩種。,3. 檢測方法及評價,3.6管道外檢測方法 3.6.1 PCM(多頻管中電流檢測法) 多頻管中電流法采用等效電流原理評價防腐層絕緣電阻,又稱被作電流衰減法。由發(fā)射機(jī)向管道發(fā)射某一頻率的電流信號,此信號流經(jīng)管道時,管道周圍就會產(chǎn)生相應(yīng)的磁場;如果管道外防腐層完好無損,隨著管道的延伸,電流較穩(wěn)定,沒有流失或較少流失,管道周圍的磁場也較穩(wěn)定;如果管道外防腐層損壞或老化,損壞處就會發(fā)生電流流失現(xiàn)象,隨著管道的延伸,管道周圍磁場強(qiáng)度就會逐漸減弱。,3. 檢測方法及評價,目前,PCM是一種國內(nèi)外應(yīng)用較成熟的檢測方法,是非接觸地面測量法,幾乎不受地面環(huán)境影響,可快速地長間距探測整條管線的防腐層狀況,也可縮短間距定位破損點。然而,其缺點是受外界電流的干擾較大,測量結(jié)果不直觀,不能指出涂層剝離,還需預(yù)先明確管體的電阻、外電感、內(nèi)電感以及防腐層的電容率等物理量。,3. 檢測方法及評價,3.6.2 標(biāo)準(zhǔn)管/地(P/S)電位測試法 這種技術(shù)就是用數(shù)字萬用表與硫酸銅(Cu/CuS04)參比電極來測量管道的自然電位和保護(hù)電位,根據(jù)埋地管道各點電位的不同,判斷管道當(dāng)前的腐蝕狀況。常用的方法有地表參比法、近參比法和遠(yuǎn)參比法。,3. 檢測方法及評價,目前,地面測量管道保護(hù)電位的通用方法就是標(biāo)準(zhǔn)管/地電位測試法,其優(yōu)點是無需開挖管道、現(xiàn)場取得數(shù)據(jù)容易、檢測速度快(每天1050km)。一般情況,每隔1km左右設(shè)一個測試樁,所以這種方法只能總體評估這一管段的防腐層,不能詳細(xì)地評價防腐層缺陷,不能確定防腐層的缺陷位置以及缺陷的分布情況。故此方法不適合用于無陰極保護(hù)或測試樁的管道。,3. 檢測方法及評價,3.6.3 變頻選頻法 這種方法是通過被測管路某一標(biāo)樁給管體和大地之間加載一定功率的交流信號,在另一標(biāo)樁處檢測同一頻率的信號,同步改變發(fā)送和接收功率,當(dāng)接收功率達(dá)到發(fā)射功率一半一下時,可以認(rèn)為信號完全損耗,然后測量兩標(biāo)樁之間的物理量,如:管體長度、管體直徑、管壁厚度等,得出兩標(biāo)樁之間管道包覆層的漏電阻。此法受地面環(huán)境影響較小,但是局限在于計算結(jié)果引入的人為因素多,誤差大,以段為單位進(jìn)行,得到的是段內(nèi)平均漏電阻,不能具體指出的破損點方位。,3. 檢測方法及評價,3.6.4 CIPS (密間隔電位測試技術(shù)) CIPS的含義是短間距的管道對地的電位測量。此技術(shù)是提供管道對地電位與距離關(guān)系的詳細(xì)情況的地面檢測技術(shù)。過程中,串接一個斷流器在陰極保護(hù)電源輸出上,斷流器以一定的間隔時間斷開或接通陰極保護(hù)電流。此法能自動采集數(shù)據(jù)樣,指出缺陷程度。不足的地方是此法不能指示涂層的剝離,需步行整個管線進(jìn)行檢測,外界干擾電流會影響測量結(jié)果,由于電纜相連,使用范圍受到限制。,3. 檢測方法及評價,3.6.5 DCVG(直流電壓梯度測試技術(shù)) 往管道上加直流信號時,在管道防腐層破損裸漏點和土壤之間會出現(xiàn)電壓梯度。在破損裸漏點附近部位,電流密度將增大,電壓梯度也隨著增大。普遍情況下,裸漏面積與電壓梯度成正。直流電壓梯度檢測技術(shù)就是基于上述原理的。 在DCVG測量時,為了便于對信號的觀察和解釋,需要加一個斷流器在陰極保護(hù)輸出上。測量過程中,沿管線以2m間隔在管頂上方進(jìn)行測量。,3. 檢測方法及評價,此法能準(zhǔn)確地測出防腐層的破損位置,判斷缺陷的嚴(yán)重程度和估計缺陷大小,之后根據(jù)檢測結(jié)果提供合理的維護(hù)和改造建議。測量操作簡單,準(zhǔn)確度高,在測量過程中不受外界干擾,幾乎不受地形影響。缺點在于整個過程需沿線步行檢測,不能指示管道陰極保護(hù)的效果和涂層剝離;環(huán)境因素會引起一定誤差,如雜散電流、地表土壤的電阻率等。,3. 檢測方法及評價,3.5.6 Pearson檢測法(皮爾遜檢漏法) 此法由發(fā)明人J.M. Pearson命名,也稱電壓差法或鐵鞋法。對管道施加交邊信號,此信號會通過管道防腐層的破損點處流失到土壤中,因此距離破損點越遠(yuǎn),電流密度越小,一個交流電壓梯度會在破損點的上方地表形成。檢測過程中,兩位測試員相距36m,腳穿鐵釘鞋或手握探針,將各探測的的電壓信號發(fā)回接收裝置,信號經(jīng)濾波、放大,即能得到檢測結(jié)果。,3. 檢測方法及評價,Pearson檢測法是目前國內(nèi)最常用的檢測技術(shù),有較成熟的使用經(jīng)驗,并且檢測速度較快,能沿線檢測防腐層破損點和金屬物體。該法還能識別破損點大小,還能測到微小漏點,長輸管道的檢測與運行維護(hù)中有良好的使用反饋。不足之處在于,整個檢測過程需步行,且不能指明出缺陷的損壞程度,對操作者的技能求高,在某些地面或接地困難。,3. 檢測方法及評價,3.5.7 SCM法(雜散電流測繪法) 工作原理為:智能信號發(fā)送器發(fā)送獨特的電流信號,用SCM智能感應(yīng)器測量所選管道中流動的干擾電流,確定干擾電流流入目標(biāo)管道的流入點、方向和流出點。 在找到破損點的管段,進(jìn)行雜散電流測試。當(dāng)采取了消除干擾的措施之后,此法可以用來檢測消除干擾的設(shè)計是否成功,還可以用來測繪管道上的外加的陰極保護(hù)電流。,3. 檢測方法及評價,人工巡視法是由工作人員沿線巡查管道,查看管道附近的土壤有無裸露和異常情況(如油浸、變色等)。,4.管道泄漏定位技術(shù),4.1 基于負(fù)壓波的管道泄漏定位技術(shù) 在泄漏發(fā)生時,泄漏處立即產(chǎn)生因流體物質(zhì)損失而引起局部流體密度減小出現(xiàn)的瞬時壓力降低,這個瞬時的壓力下降作用在流體介質(zhì)上就作為減壓波源通過管道和流體介質(zhì)向泄漏點的上下游以聲速傳播。,4.管道泄漏定位技術(shù),當(dāng)以泄漏前的壓力作為參考標(biāo)準(zhǔn)時,泄漏時產(chǎn)生的減壓波就稱為負(fù)壓波,其傳播的速度在管道和輸送的流體中并不相同,在天然氣中大約為300m/s、在液體油中大約為1200m/s。設(shè)置在泄漏點兩端或泵站的壓力傳感器檢測負(fù)壓波信號,根據(jù)檢測負(fù)壓波的梯度特征和壓力變化率的時間差,利用信號相關(guān)處理方法就可確定泄漏位置。負(fù)壓波檢測法可迅速測突發(fā)性的大量泄漏,在快速診斷法中占有重要地位。,4.管道泄漏定位技術(shù),4.管道泄漏定位技術(shù),泄漏點位置為,式中,X為泄漏點距首端測壓點的距離;L為管道全長;v為管輸介質(zhì)中負(fù)壓波的傳播速度;t為上、下游傳感器接收到負(fù)壓波的時間差。當(dāng)管道處于正常運行狀態(tài)時,泵站會經(jīng)常執(zhí)行開泵、停泵、調(diào)泵、切換閥門等操作。這些操作都會引起負(fù)壓波的出現(xiàn),由于無法辨別出現(xiàn)負(fù)壓波是由于管道泄漏引起還是由于管道的正常操作所致,因此,僅憑負(fù)壓波法判斷是否發(fā)生泄漏將會有很大的誤差,誤報率比較高。,4.管道泄漏定位技術(shù),發(fā)生泄漏時首站流量和壓力的變化曲線,4.管道泄漏定位技術(shù),發(fā)生泄漏時末站流量和壓力的變化曲線,4.管道泄漏定位技術(shù),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,4.管道泄漏定位技術(shù),負(fù)壓波法存在的問題: 1)該方法通常都把負(fù)壓波在管道介質(zhì)中的傳播速度作為定值來定位,在輸氣管道中一般認(rèn)為是聲波在介質(zhì)中的傳播速度,而實際中與介質(zhì)的密度、壓力、比熱和管道的材
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