埋地管道应力集中检测理论研究
2014-08-14 13:36:37 作者:本站整理来源:
 万强,牛红攀,孙乐,韦利明,胡绍全
*(中国工程物理研究院总体工程研究所  四川绵阳 621900)

  摘要:管道运输,作为石油、天然气等战略资源运输的一种主要运输方式,已有100多年的发展历史。迄今为止,全世界油气管道仅干线长度就已超过200万公里,管道作为战略资源运输大动脉的主要载体,其安全事故尤其是重大失效事故也正成为各国政府不可承受之重,为保证管道的安全运行,各国都根据本国实际情况严格制定了相关规程。预计到2015年,我国建成油气管道将达12万公里。而我国现有油气管道中的40%已运行20年左右,特别是东部一些原油管网已经运行了30年以上,已进入事故多发期。此外,我国由于自然灾害和人为破坏等因素造成的管道安全隐患也十分突出,油气管道的安全控制与运行形势日益复杂。

  在管道安全事故中,腐蚀、第三方破坏、材料失效是造成管道事故的主要原因,其主要内容有:腐蚀,包括内腐蚀和外腐蚀。第三方破坏。主要包括开挖损伤和其他外力损伤。材料失效。材料失效由管道材料存在缺陷导致。

  针对上述三类原因所导致的管道缺陷进行检测,是目前保证管道安全的一项极为重要的工作。就目前发展出的各种检测技术来看,效率较高的是使用管道无损检测机器人的在线检测技术,该技术可对管道的内腐蚀、裂纹、裂缝等缺陷进行检测。但其检测成本很高。此外,管道无损检测机器人主要针对已形成的物理缺陷,对于管道的早期损伤,特别是缺陷尚未成形的应力集中区域,难以实施有效检测和评估。

  本研究基于磁层析原理的油气管道检测方法,是将金属磁记忆效应与层析方法有机结合的一种新型的无损检测方法。通过对油气管道上方磁场分布的层析测量,计算油气管道存在的非正常应力,并对导致非正常应力的缺陷类型、位置进行解算,发现管道存在的不安全因素,确定需要进行维护的管段位置,并预测未来一段时间可能会出现问题、需要重点关注的管段等,给出油气管道本体结构完整性和运行安全性的等级评价。

  关键词:埋地管道,腐蚀,裂纹,应力集中,无损检测

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责任编辑:赵泽南


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