??? 美國(guó)研制的智能管線檢測(cè)儀(Smart Pig),俗稱(chēng)“智能管道豬”可以檢測(cè)管道缺陷、漏點(diǎn)等,并能確定其確切的位置。美國(guó)運(yùn)輸部規(guī)定,新建和發(fā)行的管道必須設(shè)置智能清管器收發(fā)裝置。加拿大BJ管道檢測(cè)服務(wù)公司推出VETRA檢測(cè)儀,號(hào)稱(chēng)第二代“智能管道豬”,檢測(cè)原理為漏磁檢測(cè)(Magnetic Flux Leakege),采用了三維傳感器結(jié)構(gòu),檢測(cè)儀在管內(nèi)向前速度一般控制在3m/s,BJ公司是目前世界唯一可以提供管內(nèi)缺陷三維分析與圖像的公司,缺陷準(zhǔn)確誤差實(shí)際可達(dá)6~7mm。加拿大有人把這種利用清管器作為載體的管內(nèi)智能在線檢測(cè)裝置比喻為“指紋印鑒定法”(fingerprint),就像外國(guó)人在美國(guó)入境時(shí)按指紋一樣,可見(jiàn)其精確性與重要性。
??? 還有一種所謂“綜合檢測(cè)裝置”,即把常用的幾種管內(nèi)檢測(cè)技術(shù)整合到一個(gè)裝置上進(jìn)行一次性檢測(cè),以節(jié)約費(fèi)用。這樣,可提高檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠性。從這種檢測(cè)過(guò)程中獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析之后,可對(duì)管道的整體狀況得出最終結(jié)論。國(guó)外也有利用對(duì)管道內(nèi)流體進(jìn)行建模等手段對(duì)管道泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
??? 現(xiàn)在,對(duì)于人工巡線這種最原始的管道外檢測(cè)技術(shù)還在應(yīng)用,只是攜帶的裝備更先進(jìn)了。美國(guó)Spectratek公司開(kāi)發(fā)出一種航空測(cè)量與分析裝置,可裝在直升機(jī)上,對(duì)管道泄漏可以進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。隨著傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展,各種管外動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越多,如:壓力點(diǎn)分析法、特性阻抗檢測(cè)法、互相關(guān)分析法、壓力波法、流量差監(jiān)測(cè)法、管道瞬變模型法,等等。
??? 地下管道探測(cè)檢漏技術(shù)發(fā)展也越來(lái)越快,通過(guò)向地下管道發(fā)送一個(gè)交流信息源,當(dāng)?shù)叵鹿艿婪栏瘜颖桓g,在漏點(diǎn)處就會(huì)形成電流回路,將產(chǎn)生的漏點(diǎn)信號(hào)向地面輻射,并在漏點(diǎn)正上方輻射信號(hào)最大。根據(jù)這一原理找到漏蝕點(diǎn),可在不挖開(kāi)的情況下方便準(zhǔn)確地查出地下金屬管道的走向、深度和絕緣防腐層腐蝕點(diǎn)、泄漏點(diǎn)的精確位置,可檢測(cè)地下5m內(nèi)的金屬管道,發(fā)射距離50m~5km。
??? 最近,國(guó)外還研究一種針孔檢測(cè)技術(shù)——便攜式針孔電火花檢測(cè)儀(PCWI檢測(cè)儀),用于檢測(cè)導(dǎo)電基體上的非導(dǎo)電涂敷表面(包括混凝土)的涂層孔隙(小孔和縫隙),主要檢測(cè)儲(chǔ)罐、閥門(mén)和管道防腐層。這種便攜式針孔電火花檢測(cè)儀為高壓儀器,ABS外殼,可提供高達(dá)30kV的穩(wěn)定直流輸出。例如德國(guó)EPK(Elektrophysik)公司POROTEST針孔檢測(cè)儀可以在所有金屬基體的絕緣防腐層中,發(fā)現(xiàn)肉眼看不到的穿透針孔和裂隙。POROTEST-DC針孔檢測(cè)儀,可配三種高壓探頭,提供穩(wěn)定的直流測(cè)試電壓。
??? 可見(jiàn),在檢測(cè)管道腐蝕方面,國(guó)外更多的是開(kāi)發(fā)一些間接測(cè)量技術(shù),如電位梯度法(DCVG)和管中電流去(PCM),可以在不挖土的情況下就能了解管道的完整性,采用計(jì)算機(jī)軟件分析,掌握管道腐蝕控制的系統(tǒng)狀態(tài)。英國(guó)雷迪公司的RD-PCM型埋地管道外防腐層檢測(cè)儀,就是采用雙水平線圈和垂直線圈電磁技術(shù),由一臺(tái)發(fā)射機(jī)和一臺(tái)接收機(jī)構(gòu)成,可以直接檢測(cè)地下管道腐蝕情況。
??? 3結(jié)論與建議
??? 我國(guó)長(zhǎng)輸管道建設(shè)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期,包括原油管道、天然氣管道和成品油輸送管道的建設(shè)越來(lái)越多,如擬建的較大工程有中俄輸氣管道工程、中俄原油管道工程等,不久的將來(lái),我國(guó)將建成7個(gè)大的區(qū)域性管網(wǎng)。針對(duì)我國(guó)管道建設(shè)情況及目前在役管道安全現(xiàn)狀,借簽國(guó)外作法,提出幾點(diǎn)建議。
??? (1)加大立法力度。我國(guó)的管道運(yùn)輸已經(jīng)成為第五大運(yùn)輸業(yè),目前只有《石油、天然氣管道保護(hù)條例》、《海底電纜管道保護(hù)規(guī)定》等條例、還應(yīng)借鑒國(guó)外做法加大立法力度,建立管道方面的專(zhuān)門(mén)法律,將管道安全作為一項(xiàng)重要的公共安全工程來(lái)抓,以進(jìn)一步加大對(duì)油氣管道的安全管理。
??? (2)加強(qiáng)管道安全方面的科研工作。對(duì)管道腐蝕失效機(jī)理進(jìn)行研究,建立管道及涂層壽命模型,為防腐措施的制定及判廢標(biāo)準(zhǔn)的建立提供理論基礎(chǔ),指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際和減少腐蝕損失。
??? (3)提高過(guò)程控制水平。我國(guó)油氣長(zhǎng)輸管網(wǎng)的自動(dòng)化總體水平較低,而新建管線自動(dòng)化控制水平都比較高,如20世紀(jì)90年代建的陜-京輸氣管線,現(xiàn)在建的“西氣東輸”管線等,SCADA系統(tǒng)逐步在國(guó)內(nèi)應(yīng)用。而對(duì)在役管線如何提高自動(dòng)化管理水平,需要深入研究。
??? (4)建立我國(guó)油氣管道事故數(shù)據(jù)庫(kù)。建議針對(duì)我國(guó)油氣管道事故特點(diǎn)進(jìn)行全面調(diào)研,建立全國(guó)性的或者是區(qū)域的管道事故數(shù)據(jù)庫(kù),有利于指導(dǎo)新建管線,及在役管線的安全管理。
??? (5)建立HSE管理體系,重視風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。建立實(shí)行HSE管理體系是規(guī)范管理、提高油氣管道整體安全管理水平的有效途徑。在HSE管理體系中,風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)估工作尤為重要,風(fēng)險(xiǎn)分析方法應(yīng)用于油氣管道的工作在我國(guó)剛起步,有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究、評(píng)判尺度、油氣泄漏后危險(xiǎn)評(píng)估,都需要結(jié)合我國(guó)實(shí)際開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,逐步應(yīng)用定量分析模型和方法。建議建立油氣管道安全評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù),為管道系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析、可靠性評(píng)價(jià)、抗震評(píng)價(jià)、腐蝕預(yù)測(cè)、剩余壽命預(yù)測(cè)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)。
??? (6)重視泄漏診斷方法的研究開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)長(zhǎng)輸管道自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提高在役管線安全控制水平,能及時(shí)根據(jù)管線壓力波動(dòng)等趨勢(shì),快速判斷輸油狀況、管道泄漏情況,確定泄漏位置。在目前情況下,我國(guó)長(zhǎng)輸管道若發(fā)生泄漏,主要還是通過(guò)人工巡檢方式查找泄漏位置,進(jìn)行維護(hù),工作效率低,準(zhǔn)確性差。國(guó)內(nèi)也有人開(kāi)始研究泄漏診斷專(zhuān)家系統(tǒng),以解決管道泄漏診斷難題。
??? (7)提高管道檢測(cè)水平和能力。我國(guó)已經(jīng)明確規(guī)定了油氣管道全面檢測(cè)和一般性檢測(cè)的周期。隨著我國(guó)油氣管道總長(zhǎng)度增加和管道服役年限的增長(zhǎng),管道檢測(cè)將越來(lái)越受人們重視,加快檢測(cè)手段和方法現(xiàn)代化的研究,提高檢測(cè)準(zhǔn)確性和精度勢(shì)在必行。國(guó)產(chǎn)“管道豬”已經(jīng)問(wèn)世,對(duì)提高我國(guó)管道檢測(cè)水平起到重要作用。
??? (8)建立長(zhǎng)輸管道防腐、檢測(cè)專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍。根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),逐步建立專(zhuān)業(yè)化的管道防腐隊(duì)伍、檢測(cè)隊(duì)伍,以專(zhuān)業(yè)化的水平對(duì)管線進(jìn)行定期檢測(cè)維護(hù)。