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油气管道新型在线无损监测解决方案

更新时间:2016-03-14 23:17:50点击次数:3946次字号:T|T

在我国经济飞速发展的今天,管道运输已成为社会进步不可或缺的一环,广泛应用于国防、工业、生产、国民经济、人民日常生活中。随着石油和天然气产量和需求量的剧增,管道运输已成为陆上油气运输的主要方式,以其运量大、占地小、封闭运输损耗低等优越性而成为首选。管道是石油工业的命脉,所有的石油产品至少要经过一次管道输送,通常经过多次输送。同时天然气、自来水管道等也已经成为国民经济发展的命脉,但随着城市管线的增多,管龄的增长,由于施工缺陷、管线腐蚀老化和人为破坏的存在,泄漏事故频频发生,给人们的生命财产和生存环境造成了巨大的威胁。

2013年1122日,位于山东省青岛经济技术开发区的中石化东黄输油管道发生泄漏爆炸特别重大事故,造成62 人不幸遇难,多条市政道路不同程度损毁。该管道年运输油1000万吨 ,19867月投产,管道的腐蚀老化埋下了一颗定时炸弹。2012327日,秦京输油管道在北京通州张采路附近破裂,泄漏的原油在路边的河沟中蔓延300余米。被污染的土壤将由专业人员进行焚烧后回填,对环境造成无法弥补的破坏。20091230日凌晨,兰郑长渭南支线成品油输油管道发生泄漏事故,造成100余方柴油外泄,以至赤水河、渭河及黄河遭到污染。长距离输油()管道一个复杂的工程系统,它的安全运行与国民经济发展和城市居民生活用气息息相关。

在突发的事故背后,暴漏出了种种安全隐患。管道均在高压状况下输送单相或多相液气态物质,加上管道自身的老化腐蚀,接口破损和连接不紧密,以及其他机械振动或人为破坏等原因,发生破损和泄漏的事故时有发生。泄漏后如果检测定位和维修不及时,将会造成重大的资源浪费和经济损失,甚至人身伤亡事故,还会造成环境的污染。可见,管道泄漏监测及定位是一项具有重大经济、社会和环境效益的工作。

腐蚀缺陷造成的失效是既有埋地管道最主要的破坏方式之一。由于受输送介质和外界复杂环境影响,管道常常发生冲刷腐蚀和化学腐蚀。腐蚀的产生,一方面造成压力管道受载面积减小,使得管道承载能力下降,从而增大了管道腐蚀检测、维修费用,降低了管道的维修和更换周期;另一方面,在载荷作用下,在缺陷处产生应力集中现象,削弱管道抗疲劳载荷的能力。研究腐蚀缺陷对埋地管道安全输送的影响以及腐蚀引起的泄漏已成为埋地管道安全运行所关注的课题。

现有的管道监测方法

现有的管道检测法主要是把智能检测器置于管道内, 在输送介质的推动下, 完成管道内、外腐蚀缺陷的检测。检测技术主要有漏磁检测法、涡流检测法和超声波检测法等。检测原理均为测量壁厚变化从而得到管道的腐蚀发展状况。其中,超声波检测法由于其精度高,可以直接量化壁厚测量的优点得到了广泛的应用。目前国外较有名的检测公司有美国的GE OIL&GAS PⅡ、英国的British Gas、德国的Pipetronix、加拿大的Corrpro等公司,其管内检测产品已基本达到系列化。

利用现有常规的管内管外检测方法对埋地管道进行定期检测,虽然能够提高埋地管道的安全性,但仍有许多不足之处,最突出的缺陷不能对埋地管道运行状态进行实时检测,管道在两次检测间是否安全只能根据上次检测结果预估,但这种预估常常由于管道运行期间受许多不确定因素影响而出现很大误差,难以完全保证埋地管道安全,这就为埋地管道破坏留下了隐患。而且随着长距离埋地管道应用越来越多,利用现有这些检测方法检测埋地管道,检测一次将花费很长时间,效率很低,因此需要研究开发新型管道腐蚀和泄漏监测技术。

光纤传感器是近年来监测技术发展的热点,随着光纤传感技术在军事、航空、桥梁等领域安全监测中成功应用,光纤传感技术也被引入到埋地管道监测中。光纤传感具有体积小、重量轻、电绝缘性好、抗电磁干扰能力强,化学稳定性好、频带宽、灵敏度高、易于实现远距离多通道的遥测与控制等诸多优点,能够克服目前常规检测方法只能对埋地管道进行定期检测的不足,可以实现对埋地管道安全实时监测。
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