中原油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心

中原油田自1979年開發(fā)以來，油、氣、水集輸管道總長達(dá)到2 240 km，目前相當(dāng)一部分管網(wǎng)已超期服役，外防腐層老化，管體腐蝕嚴(yán)重，穿孔泄漏頻繁發(fā)生，已進(jìn)入修復(fù)或更換的高峰期。加之不法分子打孔盜油竊氣，造成穿孔事件經(jīng)常發(fā)生，不但影響油田的正常生產(chǎn)，還造成安全和環(huán)保風(fēng)險，帶來不良的社會影響。因此，需定期開展管道檢驗(yàn)檢測工作，及時識別并評估管道安全狀況，為管道維護(hù)維修提供技術(shù)支持，為管理和決策者提供維護(hù)依據(jù)，預(yù)防事故的發(fā)生。

1 集輸管道檢測技術(shù)

技術(shù)監(jiān)測中心作為油田自檢機(jī)構(gòu)，自2007年以來累計(jì)開展集輸管道檢驗(yàn)檢測總長2 803 km，并不斷完善檢測儀器設(shè)備和提升檢測技術(shù)手段。目前開展的主要檢測技術(shù)包括：宏觀檢查、路由定位及精確測繪、敷設(shè)環(huán)境調(diào)查、腐蝕監(jiān)測及超聲導(dǎo)波檢測、硬度與金相檢測、無損檢測、防腐層檢測評價和陰極保護(hù)有效性檢測等，能滿足油田集輸管道檢驗(yàn)檢測需求。

1.1 宏觀檢查

宏觀檢查主要包括管道位置與走向，“三樁一牌”，管道沿線防護(hù)帶，與其他建（構(gòu)）筑物間距和占壓情況，地面水工保護(hù)設(shè)施，穿越管段保護(hù)工程的穩(wěn)固性，道路擴(kuò)建，河道變遷等情況，跨越管段管道防腐（保溫）層、補(bǔ)償器、錨固墩的完好情況，鋼結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)、鋼絲繩、鎖具及其連接件腐蝕損傷等情況。

1.2 管道路由定位檢測

依據(jù)手持GPS或測繪系統(tǒng)沿管道敷設(shè)位置記錄管道特征點(diǎn)及其周邊環(huán)境信息，主要內(nèi)容包括經(jīng)緯度坐標(biāo)、海拔高度、管道埋深、地形特征、地表植被、人工設(shè)施、地標(biāo)性特征點(diǎn)。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)繪制管道單線圖和埋深示意圖，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求統(tǒng)計(jì)管道埋深不足位置。

1.3 敷設(shè)環(huán)境調(diào)查

（1）土壤電阻率。測試土壤電阻率以判斷土壤腐蝕程度，測試位置主要包括沿線加電點(diǎn)、開挖探坑檢測點(diǎn)，可能具有腐蝕傾向的重要地段等。可根據(jù)管道沿途敷設(shè)情況有針對性的測試管道經(jīng)過地區(qū)的土壤電阻率。

（2）土壤理化分析。在地形地貌發(fā)生變化或管道敷設(shè)環(huán)境明顯改變時，應(yīng)選取一定數(shù)量的土壤樣本進(jìn)行理化分析，所需分析的理化指標(biāo)有： pH值、含水率，氯離子、硫酸根離子含量等。

（3）雜散電流測試。沿線測試有明顯干擾源的重要區(qū)段點(diǎn)，如：變壓器入地點(diǎn)、穿跨越鐵路和公路管段、與鐵路公路近距離并行管段、管道上方區(qū)域高壓線交叉處、管道交叉區(qū)域等。若在開挖檢測時發(fā)現(xiàn)管道本體有明顯雜散電流干擾腐蝕特征時，應(yīng)采用雜散電流檢測儀器進(jìn)行測試，對檢測出的數(shù)據(jù)，按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行評定。

1.4 腐蝕監(jiān)測

采用超聲波測厚儀和C掃描檢測儀檢測管體剩余壁厚，對穿跨越管段進(jìn)行超聲導(dǎo)波抽查，主要選擇管道出入土端，以及安裝過程中出現(xiàn)過質(zhì)量問題、運(yùn)行期間發(fā)生過問題、關(guān)鍵地段、可能產(chǎn)生積水、現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)防腐層破損、非開挖檢測發(fā)現(xiàn)明顯問題等類 管段。

1.5 硬度和金相檢測

對有焊縫硬度要求、有高溫蠕變和材質(zhì)劣化傾向的管道，選擇代表性部位進(jìn)行硬度檢測，對材質(zhì)不明或材質(zhì)有劣化傾向的管道進(jìn)行金相檢測或化學(xué)成分分析。

1.6 無損檢測

（1）表面無損檢測。選擇在宏觀檢查中發(fā)現(xiàn)焊接質(zhì)量不好、表面狀況不好、有疑似裂紋處，進(jìn)行100%滲透或磁粉檢測。

（2）埋藏缺陷檢測。采用數(shù)字式超聲波探傷儀或超聲波衍射時差法（TOFD）技術(shù)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行焊縫埋藏缺陷抽查，抽查比例應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。

1.7 防腐層檢測評價

利用多頻管中電流法對外防腐層進(jìn)行地面檢漏、絕緣性能測試和整體狀況評估，根據(jù)防腐層的檢測結(jié)果劃分出外防腐層等級，對防腐層等級較差的管段提出維修維護(hù)處理措施。同時配合“A”支架對管道防腐層破損點(diǎn)進(jìn)行查找，此方法適用于對管道上的盜油打孔位置進(jìn)行精確定位。

1.8 陰保有效性檢測

定期測試管道沿線陰極保護(hù)電位，常用參比電極地表法和密間隔管地電位法，繪制管道保護(hù)電位沿距離分布圖，綜合評估陰極保護(hù)運(yùn)行效果。

2 檢測技術(shù)應(yīng)用

近年來，在中原油田本部和普光氣田開展集輸管道檢驗(yàn)檢測共690 km，匯總問題553項(xiàng)。主要是“三樁一牌”及水土保護(hù)方面180項(xiàng)；外防腐層破損267項(xiàng)；管體損傷和腐蝕減薄64項(xiàng)；管道焊縫埋藏缺陷24項(xiàng)；其它18項(xiàng)。針對檢出的問題提出維護(hù)修理建議332項(xiàng)，提出監(jiān)控建議221項(xiàng)。

2.1 普光氣田某輸氣管道宏觀檢查

2015年10月，在普光氣田某輸氣管道宏觀檢查中，檢查水工保護(hù)設(shè)施928處，發(fā)現(xiàn)堡坎坍塌、開裂及水土流失導(dǎo)致管體裸露共63處；檢查“三樁一牌” 648個，倒伏、損壞10個（圖 1）。檢查情況及時反饋給相關(guān)管理部門，坍塌、開裂的堡坎已修復(fù)，裸露管段已填埋，倒伏的“三樁一牌”已扶正加固，同時巡檢方加強(qiáng)了穿跨越段和易沖刷部位的巡檢頻率，并做好巡回檢查記錄。 

2.2 普光氣田某輸氣管道超聲導(dǎo)波檢測

2015年10月，在普光氣田某輸氣管道檢驗(yàn)中，在桁架跨河（050#樁）處采用超聲導(dǎo)波對管道本體進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)3處疑似缺陷波形信號(圖 2、表 1)，經(jīng)驗(yàn)證為管道外壁劃傷。經(jīng)綜合評定，缺陷不影響正常使用，建議加強(qiáng)監(jiān)控管理。

2.3 采油廠原油外輸管道防腐層檢測

某采油廠原油外輸管道輸差波動較大，懷疑管道存在腐蝕穿孔或有不法分子打孔盜油，多次巡查現(xiàn)場沒發(fā)現(xiàn)問題。采用防腐層破損點(diǎn)查找技術(shù)沿管道敷設(shè)軌跡進(jìn)行破損點(diǎn)查找，共發(fā)現(xiàn)27處破損點(diǎn)。對其全部開挖驗(yàn)證：其中22處為歷年來發(fā)生打孔盜油的補(bǔ)口位置， 4處為外防腐層破損點(diǎn)， 1處為不法分子打孔盜油點(diǎn)（圖 3）。

2.4 采油廠注水管道防腐層檢測

2016年6月，檢測油田本部某采油廠注水管道，在利用埋地管道防腐層檢測儀對防腐層進(jìn)行檢測評估時，根據(jù)檢測異常數(shù)據(jù)開挖驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)管道防腐層破損、管體腐蝕嚴(yán)重（圖 4）。根據(jù)檢測結(jié)果提出建議：更換管段10 m，防腐層大修。

2.5 采油廠低含水原油外輸管道檢測

某采油廠低含水原油外輸管道1999年10月投產(chǎn)，管道規(guī)格Φ 159×6、材質(zhì)20#鋼，工作壓力0.9 MPa、工作溫度70 ℃，近年來管道穿孔頻繁。使用管道防腐層檢測儀配合“A”支架檢測防腐層絕緣性能時，發(fā)現(xiàn)一處破損點(diǎn)，經(jīng)開挖驗(yàn)證為管道現(xiàn)場穿孔（圖 5）。使用單位及時進(jìn)行了維修處理，避免了更大的經(jīng)濟(jì)損失和安全風(fēng)險。

2.6 普光油田某輸氣管道高精度測繪

在普光油田某輸氣管道檢測中，綜合應(yīng)用無人機(jī)航攝和RTK測繪技術(shù)野外實(shí)測，對管道及其附屬設(shè)施（三樁一牌、閥室、水工保護(hù)等）定位（圖 6），繪制高精度數(shù)字地形圖，實(shí)現(xiàn)：①管道巡護(hù)工作中的位置確認(rèn)、距離測算、任務(wù)劃分、重點(diǎn)地區(qū)標(biāo)示等。②應(yīng)急搶險中的位置確認(rèn)、行車路線選擇等。③管道占壓、標(biāo)志樁、穿跨越等的檢索、統(tǒng)計(jì)、匯總等。④管道周邊的農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)對管道的影響（安全距離、是否占壓）評價分析。

作者：王洪濤，1971年生，管道檢驗(yàn)師，高級工程師，主要從事油田集輸管道、站場管道檢驗(yàn)檢測工作。