请问用柔性插座压制埋地管道有什么规定?

一、管道检测技术的发展方向

长输油气管道在运行过程中通常会受到内外环境的腐蚀,而内腐蚀主要是由输送介质、管道内的积液、污垢和管道内的内应力共同作用形成的。外部腐蚀通常由涂层损坏和失效引起。一般采用内腐蚀。

近年来,随着管道业主对管道运行管理的加强和对输送介质的严格要求,内腐蚀得到了很大程度的控制。目前国外油气管道腐蚀控制在我国的主要发展方向是外腐蚀,因此管道检测也重点关注涂层缺陷和外腐蚀引起的管道缺陷。

近年来,随着计算机技术的广泛普及和应用,国内外检测技术发展迅速,管道检测技术逐渐形成了内外检测技术(涂层检测和智能检测)两大分支。通常,受损或失效涂层下的管道也会被腐蚀。外检测技术是在检测涂层和阴极保护有效性的基础上,通过挖洞来检测管体的腐蚀缺陷,对于目前大多数具备北方内检测条件的管道非常有效。管内检测技术主要用于发现管道内外腐蚀、局部变形、焊缝裂纹等缺陷,也可以间接判断涂层的完整性。

二、管道探测技术

埋地管道的外腐蚀通常由涂层和阴极保护组成的保护系统来控制。这两种方法起到互补的作用:涂层是阴极保护,经济有效,阴极保护控制涂层有针孔或破损的地方。这种方法被认为是最好的保护方法,并被广泛用于控制埋地管道的腐蚀。

涂层是保护埋地管道免受外部腐蚀的第一道防线,其保护效果直接影响电气保护电流的工作效率。NACE1993年会第17号论文指出:“正确涂覆的涂层应为埋地部件提供99%的保护要求,其余1%应由阴极保护提供”。因此,要求涂层具有良好的电绝缘性、附着力、连续性和耐腐蚀性等综合性能,这对保持其完整性非常重要。涂层的综合性能受多种因素的影响,如涂层材料、补口技术、施工质量、腐蚀环境和管理水平等。管道运行一段时间后,涂层的综合性能会有不同程度的下降,如老化、开裂、起皮、破损等。管体表面会因直接或间接接触空气和土壤而被腐蚀。如果不能对涂层进行有效的检测和维护,最终会导致管道穿孔和破裂事故。

涂层检测技术是在不开挖管道的情况下,利用专用设备在地面检测涂层的综合性能,科学、准确、经济地定位涂层的老化和破损缺陷,分类统计缺陷的大小,综合评估缺陷的大小和数量,提出整改方案,指导管道所有者掌握管道的涂层状况,并在实践中进行维护,确保涂层的完整性和完好性。

在我国,管道外检测技术始于20世纪80年代中期。检测方法主要有标准管/地电位检测、皮尔逊涂层绝缘电阻测试、管内电流测试等。检测结果对涂层的整体评价起着重要作用,但在准确定位缺陷和合理指导检修方面还有很大差距。近年来,通过世界银行的贷款和与国外管道公司的交流,外部检测设备相对便宜且易于操作。国外管道外检测技术已广泛应用于国内长输油气管道的涂层检测。目前,国内管道外检测技术已基本达到先进发达国家水平。实际工作中广泛使用的外部检测技术主要有:标准管/地电位检测、皮尔逊检测、密间距电位测试、多频受众电流测试、直流梯度测试。

1.标准管道/位置检测技术(P/S)

该技术主要用于监测阴极保护的有效性。用万用表测试接地的CU/CuSO4电极与管道金属表面某一点之间的电位,通过电位距离曲线了解电位分布,区分当前电位与之前电位的差异。涂层状况也可以通过测量阴极保护电位是否符合标准来衡量。该方法快速、简单,目前仍广泛应用于管道管理部门对管道涂层和阴极保护的日常管理和监控中。

2.培生监控技术(PS)

该技术是一种发现涂层缺陷和缺陷区域的方法。因为不需要阴极保护电流,只需要在管道上加载变送器的交流信号(1000 Hz)。由于其操作简单、快速,在涂层监控中得到了广泛应用。然而,检测结果的准确性较低。由于外部电流的干扰,不同的土壤和涂层段会引起信号变化,对缺陷和缺陷大小的判断依赖于操作人员的经验。

3.近距离电位测试技术(独联体、CIPS)

近间隔测量和近间隔电位测量类似于标准的管/地电位(P/S)测试方法,其本质是管-地电位加密测试和加密断电电位测试的技术。通过测试管道上阴极保护的密度电位和密度电位,可以确定阴极保护效果的有效性,间接发现缺陷的位置和大小,反映涂层状况。这种方法也有局限性,精度低,准确度低,依赖操作者的经验且易受外界干扰,有的读数误差达到200~300 mV。

4.PCM多频管中的电流测试

多频管中点保持法是一种监测涂层泄漏的新技术,是在管内电流梯度测试法的基础上改进的涂层检测方法。它选用目前先进的PCM仪器,根据已知的检测区间测量电流,确定电流梯度的分布,描绘出整条管道的概况,可以快速、经济地找出电流信号泄漏严重的管段,通过计算机分析评估涂层状况,再利用PCM仪器的“A”型框架检测表面电位梯度,准确定位涂层断点。该方法适用于不同规格和材质的管道,可以远距离检测整条管道,受涂层材质和地面环境变化影响较小,适用于复杂地形,可以对涂层老化状况进行评级。可以计算管道段涂层表面电阻的R g值,划分管道涂层的技术等级,评价管道涂层的状况,提出涂层的维护方法。专用耦合线圈也可用于水下管道的涂层检测。

5.DC电位梯度法

该方法检测阴极保护电流流向埋地管道涂层受损部位产生的电位梯度(即土壤的IR降),根据IR降的百分比计算涂层缺陷的大小。它的优点是不受交流电干扰,通过判断电流是流入还是流出管道就可以判断管道是否正在被腐蚀。

6.几种测试方法的比较

笔者近年来在四川龙沧线、拱紫线、泸卫线、沈倒线等多条管道的涂层和阴极保护效果检测中对比了上述方法,发现各种涂层缺陷检测技术都是通过在管道上加载DC或交流信号来实现的,区别仅在于结构、性能和功能。每种方法各有侧重,在评价涂层的综合性能上有说服力,但每种方法都有各自的优缺点。

为了克服单一检测技术的局限性,作者发现将几种检测方法结合起来检测涂层缺陷可以弥补各种技术的不足。对于受阴极保护的管道,我们可以先参考日常管理记录(P/S)中的测试值,然后用CIPS技术测量管道的地电位。测得的断电电位可以决定阴极保护系统的效果。在判断涂层可能有缺陷后,我们可以通过DCVG技术确定每个缺陷的阴极和阳极特性,最后通过DCVG确定缺陷的中心位置,通过测量缺陷流过土壤的漏电流引起的IR降来确定缺陷的大小和严重程度,可以作为选择性修复。对于没有假阴极保护的管道,可以采用PCM检测技术确定电流信号泄漏严重的管段,然后采用PCM中的“A”型框架或皮尔逊检测技术,准确定位涂层损伤点,确定涂层损伤大小。PCM检测技术也可用于有阴极保护的管道,其检测精度略低于DCVG技术。

因为所有的涂层检测技术都是对管道施加电信号,所以所有技术都存在一些缺点,有些涂层缺陷是无法发现的。比如一些裸露的管道在破损的涂层位置不与大地接触,信号无法流向大地形成回路,只能通过其他方式寻找;由于屏蔽效应,不适合套管穿越管道;这些技术都不能确定涂层是否脱落。

第三,管道内检测技术

管道内检测技术是在岛式清管器上增加各种无损检测设备,将原来的非智能清洗改为具有信息采集、处理和存储功能的智能管道缺陷检测仪(智能清管器),通过清管器在管道内的运动来达到检测管道缺陷的目的。早在1965年,美国Tuboscopc公司就成功地将漏磁(MFL)无损检测技术应用于长输油气管道的内检测,随后其他无损内检测技术相继问世,并在尝试中发现了其广阔的应用前景。

目前国外知名的监测公司有美国Tuboscopc GE PII、英国British Gas、德国Pipetronix、加拿大Corrpro,产品基本实现了系列化和多样化。内部检测器按其功能可分为检测管道几何变形的卡尺、管道泄漏检测器、检测腐蚀引起的体积缺陷的泄漏检测器、检测裂纹面状缺陷的涡流检测器、超声波检测器和基于弹性剪切波的裂纹检测设备。下面简单介绍几种广泛使用的方法。

1.直径检测技术

改进后的技术主要用于检测外力引起的管道几何变形,并确定变形的具体位置。有的利用机械装置,有的利用磁感应原理,可以检测出凹坑、椭圆度、内径等影响管道有效内径的几何变化。

2.泄漏检测技术

目前比较成熟的技术有压差法和声波辐射法。前者由带有压力测量装置的仪器组成,被测管道需要充入适当的液体。在泄漏位置的管道内形成最低压力区,在此处设置泄漏检测仪;后者基于声波检漏,利用管道泄漏时在20 ~ 40 kHz范围内产生的独特声音,通过具有适当频率选择的电子设备采集,然后通过里程轮和标记系统检测并确定泄漏位置。

3.漏磁通检测技术(MFL)

在所有的管道内检测技术中,漏磁检测的历史最长,因为它可以检测管道岛内外腐蚀造成的体积缺陷,对检测环境要求低。既可用于油气管道,又可间接判断涂层状况,因此应用范围最广。由于漏磁通是一个比较嘈杂的过程,即使数据没有经过任何形式的放大,数据记录中的异常信号也很明显,其应用也比较简单。值得注意的是,使用漏磁检测器检测管道时,需要控制清管器的运行速度。漏磁对其车辆的行驶速度相当敏感。目前使用的传感器虽然代替了感应线圈,降低了对速度的敏感度,但并不能完全消除速度的影响。该技术要求管道检测时管壁达到完全磁饱和。因此,测试精度与管壁厚度有关。厚度越大精度越低,其应用范围通常是管壁厚度不超过12 mm该技术的精度不如超声波高,缺陷准确高度的确定依赖于操作人员的经验。

4.压电超声检测技术

压电超声检测技术的原理与传统超声检测的原理相似。传感器通过液体耦合与管壁接触,从而检测管道缺陷。超声波检测对裂纹等平面缺陷最为敏感,检测精度高,是目前发现裂纹的最佳检测方法。但由于传感器晶体易碎,传感器元件在管道环境中容易损坏,传感器晶体需要通过液体与管壁保持连续耦合,这就要求耦合剂的洁净度很高。因此,它仅限于液体输送管道。

5.电磁波传感检测技术(EMAT)

超声波可以在弹性导电介质中激发,无需机械接触或液体耦合。该技术利用电磁物理原理,用一种新型传感器代替超声波检测技术中的传统压电传感器,当超声波能量在电磁波传感器的管壁上激发时,利用封闭的内外表面作为“波导”传播波。当管壁均匀时,延迟管壁的传播只会被衰减。当管壁存在异常时,异常边界处的声阻抗突变会产生波的反射、折射和漫反射,接收波形会发生明显变化。因为基于电磁声波传感器的超生长壁检测最大的特点就是不需要液体耦合剂来保证其工作性能。因此,该技术为输气管道超声波检测提供了可行性,是替代漏磁检测的有效方法。