李彥春

中油管道檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司

1 管道內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析的概念

是由數(shù)據(jù)分析人員利用數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、結(jié)合管道建設(shè)維修資料并憑借數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗(yàn)對(duì)檢測(cè)器采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最終形成檢測(cè)報(bào)告的過(guò)程。數(shù)據(jù)分析是管道內(nèi)檢測(cè)重要組成部分，其結(jié)果的精確度關(guān)系到內(nèi)檢測(cè)服務(wù)的成敗，對(duì)保障管道安全運(yùn)營(yíng)具有重要意義。

2 內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)的類型

管道內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)可以分為以下幾種：漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)、變形檢測(cè)數(shù)據(jù)、管道走向測(cè)繪數(shù)據(jù)。

漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)按照磁化方向，可分為軸向、環(huán)向和螺旋磁化三種類型。目前最常用的是軸向磁化方式。按照傳感器形式又可分為單軸和三軸數(shù)據(jù)。傳感器獲得管壁的漏磁場(chǎng)信號(hào)后通過(guò)分析可以獲得管道上的各種信息，如腐蝕、機(jī)械損傷、制造缺陷、焊縫異常等管道缺陷信息及套管、補(bǔ)丁、閥門、三通等管道附件信息。

變形檢測(cè)數(shù)據(jù)包括單通道（Caliper）及多通道變形檢測(cè)器采集的數(shù)據(jù)。變形檢測(cè)器多采用機(jī)械傳感形式，可將管道上的凹陷、橢圓度、屈曲、壁厚變化及閥門、三通、焊縫、彎頭等管道特征采集并量化。現(xiàn)應(yīng)用較多的為多通道變形檢測(cè)器。中油管道檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)

任公司的三軸高清漏磁檢測(cè)器見圖 1。

圖 1  三軸高清漏磁檢測(cè)器

管道走向測(cè)繪數(shù)據(jù)是由內(nèi)檢測(cè)器搭載的IMU系統(tǒng)（慣性測(cè)量單元）采集的，需經(jīng)過(guò)專業(yè)的測(cè)繪數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。IMU數(shù)據(jù)和GPS相結(jié)合處理后可提供管道中心線坐標(biāo)，用于缺陷精確定位、應(yīng)變分析及位移檢測(cè)。

3 內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)處理流程

（1）建立模型

對(duì)于漏磁檢測(cè)，須建立與被檢測(cè)管道匹配的缺陷，通過(guò)牽拉試驗(yàn)建立缺陷量化模型。模型要充分考慮速度、壁厚、位置、內(nèi)/外壁等因素的影響，其精度對(duì)漏磁檢測(cè)報(bào)告的可信度有較大影響。

（2）數(shù)據(jù)驗(yàn)收

主要包括核驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)資料是否齊全；跟蹤設(shè)標(biāo)系統(tǒng)是否完整；里程系統(tǒng)準(zhǔn)確性；周向信號(hào)質(zhì)量；統(tǒng)計(jì)通道數(shù)據(jù)損壞情況；數(shù)據(jù)有無(wú)降級(jí)使用情況，最終形成數(shù)據(jù)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

（3）初步分析

初步分析包括焊縫及缺陷自動(dòng)分析兩方面。一般先確定焊縫，焊縫是基礎(chǔ)，是多次檢測(cè)對(duì)比的先決條件，所以焊縫分析尤為重要。初步分析后可以得到管線上嚴(yán)重缺陷點(diǎn)信息。

（4）初始報(bào)告提交

初始報(bào)告需提交給業(yè)主緊急維修點(diǎn)或者開挖標(biāo)定點(diǎn)，一般包括超過(guò)管道外徑5%的變形點(diǎn)及依據(jù)深度和ERF評(píng)價(jià)較嚴(yán)重的10個(gè)金屬損失點(diǎn)。初始報(bào)告提交后業(yè)主即可展開開挖驗(yàn)證工作。

（5）詳細(xì)分析

詳細(xì)分析是數(shù)據(jù)處理的重要部分，包括漏磁、變形、IMU數(shù)據(jù)的軟件自動(dòng)分析、融合、缺陷點(diǎn)人工審核及校準(zhǔn)、管道特征點(diǎn)的分析。最終形成多種管道信息列表。

（6）含缺陷管道完整性評(píng)價(jià)

基于內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)的含缺陷管道完整性評(píng)價(jià)，通過(guò)計(jì)算缺陷處最大安全壓力，判定缺陷嚴(yán)重程度，預(yù)測(cè)腐蝕增長(zhǎng)速率，確定再檢測(cè)時(shí)間間隔。常用的評(píng)價(jià)方法有ASME B31 G\ Rstreng\ DNV RP-F101等。

（7）形成報(bào)告

編制形成內(nèi)檢測(cè)報(bào)告，包括工程概述、統(tǒng)計(jì)、嚴(yán)重金屬損失信息、管道特征列表、地面標(biāo)記列表、完整性評(píng)價(jià)結(jié)果、開挖信息等。

（8）生成用戶化軟件

自動(dòng)生成用戶化軟件，實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)查看及各種信息的查詢。

數(shù)據(jù)分析流程、檢測(cè)數(shù)據(jù)及信號(hào)對(duì)比見圖2～6。

圖2  數(shù)據(jù)分析流程

圖3  三軸高清漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)

圖 4  外部腐蝕

圖 5  含缺陷環(huán)焊縫信號(hào)

圖 6  閥門信號(hào)

作者：李彥春，男， 1980年生， 2002年畢業(yè)于河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)信息管理專業(yè)，現(xiàn)就職于中油管道檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司研發(fā)中心，高級(jí)工程師。主要從事管道智能檢測(cè)數(shù)據(jù)分析與分析系統(tǒng)開發(fā)工作。

《管道保護(hù)》2018年第4期（總第41期）