檢測內(nèi)柔外剛的海底管線要內(nèi)外兼修

海底輸送管線多數(shù)埋在海底土中一定深度，其檢測不同于陸上管線，陸上管線可以用飛機(jī)巡線或人工步行巡線，而深海管道只能用間接地經(jīng)過潛艇等帶儀器隨著線路掃描，收集數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)判斷管線是否處于安全范圍，或處于可接受的邊緣。沒有人直接檢查來得直接、準(zhǔn)確可靠、權(quán)威。深海管道的檢測需要一套特殊的船只與潛艇，因此檢測費(fèi)用是很高的。淺海海底管線可以依靠潛水員下水檢測，但某些處于潮差波浪破碎帶的管段，受風(fēng)浪、潮流、冰凌等影響很大，潛水員檢測有困難。海底管線剩余壁厚和管體裂紋的檢測只能內(nèi)檢測，不能進(jìn)行外檢測。因此，海底管道的檢測與陸上管道根本不同。檢測要選擇合理季節(jié)，避開臺風(fēng)，捕漁季節(jié)。1

內(nèi)檢測

01剩余壁厚和裂紋檢測海底管線腐蝕剩余壁厚和管線裂紋適宜用清管器型內(nèi)檢測裝置（smartpig）進(jìn)行全線檢測。漏磁檢測清管器（MFL）適用于油、氣管線檢測，只允許檢測壁厚12mm以內(nèi)的管道，檢測精度不高，不能檢測裂紋，可以檢測到外壁腐蝕區(qū)段。超聲波內(nèi)檢測清管器（UT）既不適用于海底厚壁管的檢測，海底海管大多是厚壁管，也不適用于氣管線檢測，但其精度較高，通過改進(jìn)可以探測縱向裂紋。不同類型的清管器漏磁檢測器檢測漏磁檢測器是目前管道檢測中應(yīng)用歷史較長，技術(shù)較成熟的設(shè)備，主要用在管道穿孔之前確定腐蝕剩余壁厚和行走距離。漏磁檢測器由電池模塊、傳感器模塊一起通過聯(lián)軸器連接成一體。漏磁檢測的原理是：漏磁式檢測器的磁鐵將磁通引入管壁，當(dāng)檢測器在管內(nèi)行走時，如果管壁無缺陷，則磁力線囿于管壁之內(nèi)；如果管道內(nèi)外表面有缺陷，則有一部分磁力線會穿到管壁之外，并發(fā)生扭曲。這些穿出管壁且被扭曲的磁力線可被漏磁式檢測器的線圈或磁鐵兩極之間的傳感器檢測出來并形成電信號。中國、美國、英國、德國都可以生產(chǎn)先進(jìn)的漏磁檢測器。美國公司系纜式海底集油、集氣管線漏磁檢測器能檢測管線的腐蝕狀況和準(zhǔn)確確定泄漏點(diǎn)位置，最大檢測長度為3.2km。我國中石化具有完全知識產(chǎn)權(quán)的三軸高清漏磁檢測器、慣性導(dǎo)航測量系統(tǒng)和基于弱磁技術(shù)的管道應(yīng)力檢測系統(tǒng)，可以檢測出最小長度5毫米、最小深度0.5毫米的腐蝕和機(jī)械劃傷等缺陷，并能對缺陷位置進(jìn)行高精度定位，還能檢測出海底管道應(yīng)力異常情況和管道漂移情況。中石化三軸高清檢測器有72個高清探頭聲波檢測器檢測超聲波檢測器是在漏磁檢測器之后發(fā)展起來的，比漏磁檢測器復(fù)雜，且檢測精度高，可檢測最小壁厚5mm的管道，可檢測裂紋，在現(xiàn)場可出結(jié)果。漏磁檢測器可覆蓋整個圓周，而超聲波不能。超聲波檢測器一般由4個模塊組成：電池模塊、數(shù)據(jù)模塊、超聲模塊、傳感器模塊。日本NKK超聲波檢測器就是這種形式。荷蘭公司的系纜式超聲波檢測器最長可檢測17km，檢測管道最大直徑可達(dá)1100mm。渦流檢測器檢測渦流檢測器為內(nèi)通過式，由電池模塊、記錄模塊、渦流電子和傳感器模塊組成。其原理是在渦流檢測器的兩個初級線圈內(nèi)通以微小電流，使鋼管表面因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦流，用次級線圈進(jìn)行檢測。若管壁沒有缺陷，每個初級圈上的磁通量均與次級線圈上的相等，由于反向連接，次級線圈上不產(chǎn)生電壓。有缺陷時，磁通發(fā)生紊亂，磁力線扭曲，使次級線圈的磁通失去平衡而產(chǎn)生電壓，通過分析該電壓可以確定腐蝕。不同類型的智能內(nèi)檢測器02輸送流體腐蝕性評價輸送流體中的腐蝕介質(zhì)及砂相隨著油田的開發(fā)而變化，一般的，腐蝕介質(zhì)濃度越來越高，含水含砂增加，腐蝕性越來越強(qiáng)。在從自噴轉(zhuǎn)入機(jī)抽，再轉(zhuǎn)入注水開發(fā)階段，應(yīng)對輸送流體中的腐蝕介質(zhì)、含水量及含砂量進(jìn)行分析，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬工況的耐蝕性評價。如用緩蝕劑，應(yīng)同時對緩蝕劑的適用性進(jìn)行評價。各種先進(jìn)的內(nèi)檢測器2外檢測(水下無損檢測)外檢測主要是檢測海底管道的坐標(biāo)位置，有無裸管、懸空、位移量、塌方、加重混凝土層損壞情況、陰極保護(hù)狀況、焊縫缺陷和外表面裂紋及腐蝕狀況。01水下無損檢測分類根據(jù)挪威船級社(DNV)的分類方法，水下無損檢測(UNDERWATERNDT)分為三類：第一類檢測(TypeⅠ，綠色)，即普通的目視檢測。對海洋平臺基本上每年檢測一次，對管件要100%檢查，檢查凸凹坑、裂紋、機(jī)械損傷等缺陷，觀察海生物附著情況?？捎蓾撍畣T檢查，也可由遙控潛水器ROV(RemotelyOperatedVehicle)執(zhí)行。第二類檢測(TypeⅡ，藍(lán)色)，即詳細(xì)的目視檢測。在第一類檢測的基礎(chǔ)上選擇性檢測，由潛水員或ROV執(zhí)行，檢測時要清理管道表面，發(fā)現(xiàn)隱蔽的表面損傷。第三類檢測(TypeⅢ，紅色)，即在第二類檢測的基礎(chǔ)上增加水下無損檢測，以發(fā)現(xiàn)隱蔽的表面損傷和內(nèi)部缺陷。由潛水員按程序執(zhí)行，檢測前要清除金屬表面達(dá)到近白。02水下無損檢測方法水下清理常用的水下清理工具有手工刮刀、液壓打磨裝置、電動清理裝置和水槍等。水下目視檢測常用的水下目視檢測方法有目視外觀檢查、攝影、錄像、測厚及電位測量等。水下磁粉檢測常用的方法有永久磁鐵法、觸頭法和電磁軛法等。磁懸液以水為載體，通常用熒光磁粉，磁懸液存放在一個帶有攪拌裝置的容器中，通過一個細(xì)小管子噴出，噴射系統(tǒng)與黑光燈連為一體。檢測電流的控制裝置放在陸路上或船上。水下超聲波檢測水下超聲波檢測用于檢測焊縫內(nèi)缺陷。一般需水陸各一臺，水下部分是主控儀器，陸上部分是輔助設(shè)備。遙控潛水器ROV檢測ROV通過臍帶電纜或無線遙控操作的水下作業(yè)系統(tǒng)，能在水下三維空間自由航行，用閉路電視觀察，用一個或幾個機(jī)械手完成水下作業(yè)。履帶式潛水器可以在水中航行，又可以在水底爬行，作為探測傳感器的運(yùn)載工具，它抗水流沖擊，運(yùn)載探頭連續(xù)探測連續(xù)記錄。水下檢測裝置檢測過程水下電位測量腐蝕過程主要由電極電位和電解質(zhì)的pH控制，通過測量水下管道的電位，即可了解其腐蝕狀況。水下電位測量用Ag/AgCl參比電極，最小阻抗10MΩ的電位計(jì)水下電位測量是水下檢測最重要技術(shù)方法之一，它可以確定鋼材的腐蝕速度分布、描述鋼材的腐蝕損傷狀況、估算出陽極剩余壽命、評價涂層和陰極保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)效果，結(jié)合歷史資料、全部腐蝕檢查和無損檢測結(jié)果對管線進(jìn)行失效速度和完整性進(jìn)行評價。水下電位測量技術(shù)發(fā)展的一個完美方法是監(jiān)測管線腐蝕，即場效應(yīng)法(FieldSignature-Method，簡稱FSM)，監(jiān)測系統(tǒng)的靈敏電極和其他部件都安裝在待測管線所選擇部位的外側(cè)，監(jiān)測過程不停輸，能檢測內(nèi)外壁的腐蝕情況。FSM監(jiān)測的原理是對監(jiān)測段通以直流電，通過測量監(jiān)測部位表面上的微小電位差，確定電流分布，通過恰當(dāng)?shù)慕忉岆娢徊詈碗娢徊钭兓梢缘贸雠c壁厚有關(guān)的結(jié)論。水下測厚水下測厚使用水下測厚儀。管中電流測量管中電流測量即電梯度探測，采用頻率約1kHz的信號發(fā)生器，將測量點(diǎn)接在管道與海底之間，確定管體陰極保護(hù)程度、外壁腐蝕和損傷情況。RD-PCM儀具有此功能。交變磁場測量法水下交流磁場測量（ACFM）是在交流電壓降法（ACPD）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其好處是不用與工件接觸即可確定裂紋尺寸。ACFM可用于水下焊縫檢驗(yàn)和外表面裂紋的檢測。美國公司的磁性多功