天津大港油田集团工程建设有限责任公司 天津 300280
摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。石油是国家重要的能源形势,输油站场工艺管道作为石油传送的主要媒介,在使用过程中容易受到各种因素的危害,导致输油管道泄漏和安全隐患的产生,因此,维护输油站场工艺管道的完整性就显得非常重要。输油站场工艺管道的完整性主要是通过风险评估和测量仪表系统等各项措施来识别并规避可能存在的风险,从而降低危险隐患的机率。本文就输油站场工艺管道检测常见问题展开探讨。
关键词:输油站场;工艺管道检测;管道腐蚀;防护措施
1.工艺管道检测方法
外观检查。外观检查以目视为主,辅助以放大镜、焊检尺、游标卡尺、直尺等,采用照相、草图、记录表等方式记录检查情况。主要检查防腐(保温)层是否完好、管体是否变形以及变形程度、焊缝余高是否符合要求、焊缝是否存在咬边及咬边深度、以及管道外部腐蚀情况。(二)管道内腐蚀检测。管道内腐蚀是目前发现的管道破坏形式最为常见的一种,由于没有良好有效的维修方式,内腐蚀程延续性,扩展性发展。目前采用的主要检测方式有:(1)超声测厚;(2)管壁漏磁;(3)磁应力检测;(4)超声相控阵检测。(三)焊缝无损检测。输油站场输油管线的焊缝形式主要有:环焊缝、螺旋焊缝、直焊缝3种,在进行输油站场定期无损检测时,主要检测部位为焊缝表面检测和焊缝内部检测,采用的检测技术主要有:表面(磁粉、渗透)无损检测、焊缝超声波检测、TOFD、焊缝相控阵检测、磁应力检测等。焊缝无损检测的检测的方法根据现场情况以及对检测部位的要求程度,选取上述方法的一种或者几种。一般情况下,先对焊缝表面进行磁粉或者渗透检测,确保没有表面裂纹以及较大的体积性缺陷;焊缝内部缺陷,目前主要采用数字超声波探伤仪或者超声相控阵进行。根据需要采用磁应力以及TOFD进行检测。磁应力对裂纹类缺陷较为敏感,针对表面处理状况不佳的焊缝可以作为一种前期的筛查技术,对于需精确定量的缺陷则可以采用TOFD。以上检测方式对于螺旋焊缝同样适用,但进行内部缺陷检测往往需要编制特殊的检测工艺。
2.研究输油管道泄漏检测技术及应用的重要意义
石油在输送管道中以稳定状态流动时,对输油管道的稳定运行基本没有影响。但是,当输油管道进行开关阀门或者起停泵时,由于管道内部的压力发生波动,石油在流动时处于不稳定状态,这就对输油管道发生泄漏事故增加了严重的安全隐患。调查研究显示,我国的输油管道都快达到当初的设计使用时间了。而输油管道经过长时间的使用、外界环境的各种腐蚀和人为的破坏等,已经发生了严重的老化现象。输油管道经常会发生泄漏事故,对其进行检查及维修,不仅影响石油输送工作的效率,还需要投入大量的人力、物力、财力对其进行检修。泄漏情况严重的话,还会造成企业的经济损失,破坏当地的环境,甚至发生爆炸事故,造成生命财产的损失。加强输油管道的泄漏检测技术是一件十分重要的事情。输油管道在发生泄漏时,通过泄露检测技术及时的发出预警并第一时间进行补救,降低意外事故所带来的各种损失。对不同地区、不同状况的输油管道采取不同的泄露检测技术,深入研究,确保输油管道安全稳定的运行。
3.输油管道泄漏检测技术的性能评价
3.1准确性
对于输油管道泄漏现象来说,最关键的救援工作步骤就是要在第一时间确定泄漏现象发生的位置、原因,检测技术和检测系统必须要能及时、准确地确定泄漏事故发生的相关因素,而且还需要具有一定的报警率,将所接受到的危险信息在第一时间告诉工作人员,这样才会保证整个输油管道泄漏发生的工作环节具备较高的可靠性。
3.2及时性
泄漏检测的及时性指的就是相应的检测系统在有限时间内检测到泄漏情况的能力,一般来说,检测到泄漏所用的时间越短,相应的检测的效力就越强,也就是及时性越高效。
3.3灵敏性
输油管道发生较少量的泄漏时,检测系统就应该检测到并发出预警;对泄漏的量和蔓延的范围也应该能够准确的测出。
4.输油管道泄漏检测技术与应用
4.1基于硬件的测漏方法
4.1.1直接观察法
工作人员通过看、闻、听、摸,再结合经验,对输油管道进行是否泄漏的检查。
4.1.2超声波法
利用超声波来测定输油管道泄漏的流量是一种相对来说比较经济方便的技术方法,而且对于整个操作环境的要求也不是很高。首先要将管道分为很多个小段,再安装上超声波流量测定装置,根据实际工作中反映出来输油管道流量的体积、运行速度、温度环境、声波传输等参数进行研究。一旦和计算机模拟的正常曲线出现纰漏,则能及时确定发生泄漏的管道段,从而辅助别的方式发现泄漏点。
4.1.3光纤检漏法
目前,该技术较为成熟,工作人员通过光探测器显示的数据对输油管道的泄漏情况进行判定。但是该技术存在局限性,触棱镜不接触石油时,将不能进行检漏。
4.1.4放射性示踪剂检漏法
通过对放入输油管道中的放射性示踪剂进行全方位的检测,进而确定泄漏的情况。该方法虽然可以对泄漏点进行准确的测定,但是检测周期较长,在实际使用中不合适。
4.1.5光纤温度传感器检漏
输油管道中传送介质的输送状况会引起周围环境温度的变化,对该温度进行检测就能够准确的判断输油管道的运行状态以及泄漏情况。
4.1.6声学法
运用声学法主要是基于管道泄漏发出的声音来对管道是否出现泄漏实施判定,通常来说管道出现泄漏的时候,其管道内高压的流体就会受管内的强压从破裂处喷出,由于流动物与管道内壁产生强烈的冲击,进而产生出刺耳的噪音,并以应力波的形式沿管壁传导,而受制于管壁自身的阻隔作用,进而使得只有很小的声波能够传播到更远的区域。管道泄漏的声信号是一种连续性的声波,而通过设置相应的传感器则能较为精准明晰地接收此类信号,从而达到探测和定位管道泄漏的目的。然而此类方式的使用必须要有足够的资金,并且对管道的规格也有具体的要求,因而其具体作用的范围比较有限。
4.2基于软件的检漏法
4.2.1压力波法
如果管道出现突然泄漏的情况,那么相应的泄漏部位就会产生一种被称为负压波的强力波,或是向管道上游传播或是向下游冲击。对于这样的情况,可以在管道的两端设置压力传感器,进而对管道泄漏的部位实施定位。运用此类方法最为重要的问题就是要明确产生负力波主要原因,由于此类方法极为精准灵敏,因而能够迅速地对泄漏较大的情况实施处理
4.2.2压力点分析法
所谓的压力点分析法就是利用压力波对输油管道泄漏进行检测的汇总方法。主要的工作原理是依据动能守恒的原理进行泄漏位置的确定,然后依据某一个监测点来获取实际工作所需要的数据。工作人员一般会在检测点安装好压力传感器,一旦泄漏点产生,会把相关的信息传递给检测点,使得管道本身受到的压力发生变化。这种变化与正常数据之间会有一定的出入,反映在计算机图像上,帮助工作人员确定泄漏点的位置。
结语
综上所述,无论是发达国家,还是中国这样的发展中国家,对石油管道检测技术的研究和应用都已经很长一段时间了。但由于实际情况不同,造成输油管道发生泄漏形式的多样性,为了有效解决这一问题带来的消极影响,我们往往会采用多种检测方法结合起来的手段,用于相互之间的取长补短,共同促进原油运输事业的蓬勃发展。
参考文献
[1]安杏杏,董宏丽,张勇,等.输油管道泄漏检测技术综述[J].吉林大学学报(信息科学版),2017,35(4):424-429.
[2]关博宇.石油管道泄漏检测定位技术的研究与开发[J].自动化与仪器仪表,2017(S1):30-32.