SCT在东黄输油管道检测中的应用
 

　　文/黄金钊,周政华,孙汝裴·上海和达化工石油工程技术有限公司

　　林守江·天津嘉信检测技术有限公司
 

　　腐蚀应力扫描技术(SCT)在钢质管道非开挖条件下实现管体腐蚀定量检测方面突破性的进展,它通过对铁磁性材料的磁记忆特征来检测管体上缺陷的应力集中级别。中石化东黄输油管线上进行了应力扫描SCT检测技术的实际应用,取得了令人满意的效果。

　　英国某公司全新开发的非接触式腐蚀应力扫描(SCT,Stress concentration Tomography)检测技术,可以对那些无法应用管内检设备进行管体缺陷状况检测的管道进行综合性评价的检测,还可以进行可用寿命的预测。
 

优点
 

　　对于可内检的管道,SCT不但可以更为精确地进行检测,还可以根据用户制定的长度进行检测丽无需对整条管线进行全线检测。
 

　　此外,SCT检测技术不存在由于管道能够承载的压力、流速变形、清洁型或管径太小等因素而无法检测的问题。其非接触式的检测方法既无需与管道接触进行测量,检测过程中也无需改变管道的运行参数。
 

　　SCT检测技术是检测人员使用带有高灵敏的磁力仪阵列的检测仪,在管道上方沿管道路由行走,完成对地面上磁力特征的检测和数据记录,配合高精度DGPS定位系统进行管道路由、缺陷异常点以及管道特征点的亚米级坐标定位。这些检测数据经过复杂的运算软件的分析,得出管道各个区段内的应力区域水平。通过结合其它管道环境信息,进一步分析可以确定出这些应力产生的原因,如开裂,管体内或外壁发生的腐蚀等等。在完成数据分析后,利用记录的精确DGPS坐标可以很方便地进行校验坑、维修点的位置查找和数据回放。
 

　　SCT技术能够在非开挖条件下探测如下类型的管线缺陷:
 

　　(1)开裂型缺陷(点蚀、划痕、开裂和剥落)。
 

　　(2)应力腐蚀。
 

　　(3)焊接缺陷(环绕、微孔、开裂、融合不良、未焊透、移位、金属剥落、热影响区内的残留应力)。
 

　　(4)挤压痕、褶皱、划痕、由蚀坑和填驻性腐蚀而导致的壁厚改变和圆度变化。
 

　　(5)各类金属蚀失,包括:任何种类自然的内壁、外壁的腐蚀缺陷。
 

　　(6)脱层。
 

　　(7)由管道负荷引起的下凹、塌陷、冲刷和渐变,所引起的管体变形而产生的应力水平偏离的管段。
 

　　(8)在隔热层或结垢层下的局部腐蚀。
 

　　(9)管道缩变和弯曲。
 

　　(10)与管道铺设轴向的偏离。
 

　　(11)涂层隔离的缺陷。
 

　　在测量出管道上应力分布之后,需要进—步确定出它与管道运行条件和管道寿命之间的关联程度,也就是要确定出管道的危险程度的级别。这就需要依次地确定出管道上每个管段的最大安全运行压力,以及在这种压力下,管道能够持续运行的时间。对每个有缺陷的管段应用SCT技术,依照规程测定出管道的安全运行期限,所计算出最大的安全运行压力是低于管道基于缺陷的几何尺寸所计算出的管道承载压力的。
 

　　2011年8月,对东营一黄岛原油输送管道进行了实地检测,并于10月进行管道开挖验证。
 

检测步骤
 

　　中石化东营—黄岛输油管道始建于1974年,管体为16Mn,管道直径为529mm,壁厚8mm,外防腐层为沥青玻璃丝布。本次检测管段在山东潍坊市昌邑境内丘陵农田中,长度1km。
 

　　数据采集
 

　　在工作人员的带领下,确定了本次检测段的起点,首先通过管道定位仪将管道的准确路径进行标识,管道检测技术人员手持带有磁力仪矩阵和GPS记录功能的数据采集仪在管道上方匀速行走,数据采集仪自动记录数据并储存到SD卡中,检测人员同时记录—些管道上方的特征标志。
 

　　数据初步分析
 

　　数据分析人员将SD卡中的数据传送到数据处理中心,数据处理中心使用专用软件对数据进行初步分析,选择在管道有普遍特征峰的位置,确定为校验点的位置。
 

　　开挖校验坑
 

　　在校验点开挖,露出管道,剥离防腐层,用电动砂轮打磨除去残余涂层和浮锈,先用接触式应力测量仪对管道进行应力测量,然后在应力集中区用超声波测量管道的壁厚,记录所有数据。
 

　　数据宪整分析
 

　　把校验数据传送给数据处理中心,再次对数据进行深度处理,确定缺陷点的位置、缺陷的类别和钟点位置,计算出管道上缺陷点的危险级别和残余寿命,给出完整检测报告。
 

　　开挖验证
 

　　为验证检测的准确性,20H年10月对危险级别高的3个缺陷点分别进行了开挖,验证,使用接触式应力测量仪、超声波测厚仪对缺陷位置进行测量,记录测量数据。

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