《超声波智能清管器性能评价_管道检测工具固有技术问题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声波智能清管器性能评价_管道检测工具固有技术问题.doc（30页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、超声波智能清管器性能评价_管道检测工具固有技术问题 国 外 油 田 工 权 超 声 波 智 憾 清管 器 性 憾 评 价 塔 , 管道 检 测 工 具 固 有 技 术 问题 编译 郝艳秋 辽 河 油 田 设 计 院科 研 所 皿 审校 探测技术 在 地 面上 是 可行 的 , 吕世 生 大 庆 油 田 设 计院 。 摘 要 本文 给 出 了超声 波 智 油田 对 三 。 对 管 线相 应 区域 的 。 蚀程度 数据 能清管器 在 条管线在线检测的结果 腐蚀程度进行 验证 。 由于 管 线敷 设 度 。 令 人 吃惊 的是 , 清管器极 超 声波 由手 腐蚀 的现 场验证及跟 踪 阿拉斯加有限公
2、 , 大 程度 地 夸 大 了这 些 管道 的腐 蚀程 简称 清 管器 所 指 示 的管 道腐 造成这种误差 的原 因是使用 技 术 进 行 内腐 蚀 检 测 时 其 脉 冲 。 蚀程度与 管道 实际 腐蚀 程度 司 已积 累了大 量 的 关 于 智 能 清 管器 在 实 际 应 用 中 准 确性 的 资料 。 动 测量 射线技术和手动超声波技术 进行了比较 , , 大概 回波 的局 限性 本文还讨论了 , 发现超声 波 智 世 界 上 没 有 任 何地 方 能 与 该 公 司 相 比 智能清 管器检测 结 果 原因 , 造成 误差 的 能清管器 检测 的结 果 与管道 实 际腐 误 差 及
3、可 能 减少 这 种 误 差 的 蚀 情况 严 重 不 符 个检 测点 中 主题词 道检浏 , 在所选择的 清 管 器 均极 大 程 。 最初 , 油 田一 直 对 管线进 , , 方法 。 使 用 磁 漏 清 管器 行 在 线检测 实 践证 明 , 度 地 夸大 了 管 道 的 内 腐 蚀 程 度 清管 。 二 、 管道 及 其 准 备 油 田选择 了海水 超 声波 清 管器 管 器 是非常可靠 的 但 也 有 局 限性 , 。 腐蚀 探 头 不直 接 测 量 管道 壁 厚 而 、 注入管道和 污水 回注管道作 为检测 对象 。 一 前 、 是 通 过 接 收 信 号 推 算壁 厚 油 ,
4、管道 残 , 海水在 注入地层 之前要进行 因此 管道 内无 氧 存 在 。 口 余 壁 厚 的确 定 是 相 当 复 杂 的 其中 集 因为 、 除氧 , , 有包 地 面 生 产设 施 田 管道 具 有 各 种 不 同 的 用 途 、 接 收 信号 受 腐 蚀 部 位 的 长 度 深 度 、 括硫酸盐还 原 菌在 内的厌 氧 菌繁 宽度 及 腐 蚀 形 状 的影 响 。 如 果 腐蚀 , 殖 , 在 管壁 上 形 成 薄 膜 硫 酸盐还 。 包括 多相 产 出液 、 、 油 水和气 、 区 域 的 面 积 大 于 探 头 的分 辩 面 积 原 菌 生 成 的 少 量 硫 化 氢 与管 壁
5、钢 铁 发 生 反 应 形 成 较 薄 的硫 化 铁 垢 层 输管道 海水注入管道 。 污水 回注 那 么 测 出 的管 道 残 余 壁 厚 具 有 足 够 管道 夭 然 气输 送 管道 及 加 工 原 油 出于 对 经 济 、 的 准 确性 如 果 腐蚀 区 域 面 积 小 于 , 与海水 系统相 比 度 的硫 化氢 , , 污 水 含有较高浓 输送 管 道 安全及环 这些 管道 探 头 的分 辩 面积 就很难准确地测 。 因 此 形 成 的硫 化 铁垢 , 境等 一 系列 因素 的考虑 , 出管道 的残余壁 厚 组 合式 清 管 器 , 有些 在 线检测 层 较 厚汾哟亏水 中还 含 有
6、来 自于 油 水 的腐蚀 已成为 人们普遍关注 的问 公 司 已 研 制 出具 有 高 分 辩 率 的磁 漏 分离 过 程 的颗 粒 裹 着 碳 氢 化 合物 这 种 颗 粒 外表包 积 累在 管 道 内表 。 题 。 油 田 的腐蚀监 测 , 这 种 清 管 器 比原磁 , , 规划应用各种非损伤评价方法 冈 漏 清 管器 具 有 更 多 的探 头 。 每个 探 , 面形 成 膏状 沉积物 这种 沉积物和 其 中包 括 智 能 清 管 器 对 管 。 头 具 有 更 小 的 分辩 面积 既使 如此 。 硫 化 铁 垢 层 会妨 碍 清管器 准确 , 道 的腐 蚀 进 程 进 行 跟 踪 由于
7、 , 细 小 的 孤 立 的 点蚀 亦 很 难 准 确 地 判 断 出来 与 测试方法 。 。 检测的能力 , 。 所 以 在检测 前 。 必须 地 面为永久 将管道 彻底清理 干 净 清管器相 比 , 性 冻土 管道 实际上 敷设在地面上 表面 有绝 缘 层 大 , , 清管 清 管器 在 过 去 对 于 管道 的在 线监 测 管 , 尽 管 这 些 管 道 伸 手 可 及 但 由于 其 外 器 提 供 了更 直 接 的 定 量 的 残 余 壁 厚 道 的预 清 理 并 不 是 主要 间题 , 。 因为 使 用手 动检 测 技术 年 , 在 线监 测 最 初 是 为 天 然气 输 送 管道
8、进行大范 围的腐蚀检测 将耗 资 巨 因此 使 用 了智 能 清 管器 沿 管道 , 油 田 东部操 作 区域的 三 条 不 同的管 线上 使 用 量 的数据 和 , , 研 制 的 所 输 送 的 是 非腐 蚀 性 流 体 外腐蚀 是 人们主要 关心 的 问题 乎 没有 沉积物 影 响管道 的检 测 且最初使用 的 , , , 积 累了大 清管器 测 及 由手 动 几 并 进 行 内外 腐 蚀 区 域 的 在 线 检 测 后使用其它 然 其 中包 括 , 技术 主要是 手 出 的 管 道 腐 蚀 程 度 数据 清管器 允许微 。 动 射线技术 和 手动超声波 技 术 测 出 的 管 道 真
9、实腐 量 沉积 物 的存在 然而 在检 测石 油 郝 艳秋 超 声波 智能 清 管 器性能评价 。 管 道 检 侧 工 具 固 有 技 术 问题 , 生产管线时 十分重 要 , , 管 线 的 预 清 理 则 变得 。 从 给 出 的 损 失 程 度 和 范 围看 , , 图 表示 了具有 均 匀外 腐蚀 。 因为这些管 线运载 的流 数 千处发 生 了腐蚀 整性 受到怀疑 现场验 证试验 。 三 条管线的完 的管壁厚度检测 如图 , , 超声波 体可能具有很强 的腐 蚀性 , 尽管可 , 促使 人 们立 即进 行 , 脉 冲 产 生 内外壁 回 波 变 , 由于 内壁 未 能存 在外 腐蚀
10、但 在 生 产 过 程 中 人 们最 关 心 的 还 是 内 腐 蚀 。 图 。 中 内壁 回 波 时 间 与 图 然而 , 除 了具有 砂 , 现场 验证结 果表 明 清管 。 相同 了 , 。 由于 管 道 外 壁 被 腐蚀 腐蚀 性 之 外 , 这 些 管 道 中的 流 体 经 如 可在 。 器 检 测 结 果 是 完全 错 误 的 于是人 。 图 中外 壁 回 波 时 间短 于 图 常 夹 杂 着 固体 颗 粒 们 研 究 了 发 生 这 种错 误 的 原 因 三 结果是 图 , 。 的 一 扫描外壁 管 道 中积 累 起 来 积 累 起来 的 固 体 。 条 水 管 道 的 完整性
11、由现 场 验证 数据 回 波 时 间提 前 了 两 个 回波 之 间的 颗 粒 和 内腐 蚀 产 物 会 妨 碍 清 管 器 获 决定 。 时 间 间隔 缩 短 了 清 管器 上 的 得 高 质 量 的 在 线检 测 数 据 因 此 管 , 道 的清 理 对 于 挥 是 至关 重 要 的 机械清管器 甲苯 。 。 清管器性能 的发 五 、 检 测 误 差 的制 定及 计算 机 能 够 准 确 地 将 时 间 的 缩 短 解 释 为壁 厚 的减 薄 图 。 。 其 误 差 机 理 的探 讨 , 表 示 了 具 有 均 匀 内腐 蚀 。 清理 管道 时使 用 化 学 清 管 器 和 溶剂清洗 、
12、均 匀腐蚀 油田 清管 。 的 管 壁 厚 度 的检测 情形 类似 于 图 , 酸清洗和 溶剂 在 因 为 管 道 内壁 已 被 腐 蚀 掉 , , 图 机 械 清洗 依次 轮流 进 行 。 二 的 器 性 能 不 佳 的根 本 原 因 与 腐 蚀 存 在 条件 下脉 冲回波作 用情况 有关 中 内壁 回 波 时 间 晚 于 图 由于 管 道 外 壁 未 变 但 的作 用 是 溶 解 包 裹 着 碳 氢 化 , 各 , 外壁 回波 时 间 的 一 合物 的 颗 粒 盐酸 铁 , 酸 重 量 比为 巧 种 腐蚀 情 形 如 图 图 论 的需要 图 和图 所示 。 。 与图 果是 相同 图 。 扫
13、描结 , 的作 用 是 溶 解 腐 蚀 产 物 硫 化 机 械 清 管 器 的作 用 是 清 除 固 体 , 表 示 了均 匀 腐 蚀 情 况 下 , 内壁 回 波 时 间 向 后 推 迟 , 两 清 管 器 测 量壁 厚 的过 程 于 单个 振子 的检测 面积 。 为讨 个 回 波 之 间 时 间 间 隔缩短 了 短 的 时 间解 释 为 壁 厚 的减 薄 因此 , 。 沉 积物 使化学 清洗 更 为有效 , 。 机 一 假设均 匀腐蚀 的面积大 表示 了管壁 未 腐蚀 部分 , 清 管 器 上 的计 算 机 能 够 准 确 地 将 缩 如图 械 清 管器 具 有 多 个 清 洗 盘 和 装
14、 有 弹 簧的刮刀 及刷 子 。 运行速度为 所示 , 检 测均 匀 壁 厚 的检测 图 表示 超声波 脉 和 外壁 腐蚀时 的结 果 壁厚 图 , 清管器能够产生正确 正 确 地 计 算 出 管道 的残 余 。 三 、 在线检测 月 管 道 清理 工 作 完 , , 冲 回波 , 产 生 一 个 内壁 回 波 。 , 一 扫 描 转换 器 振 幅 的对 无 论 是 内腐 蚀 还 是 外 腐 蚀 年 成后 , 角线 结 果和 在 清 管器 上 计 算机 , 所 示 情 形 的关 键 特 征 是 , 在单 在 线检测 清 管器 在三 条 的 解 释 亦 在 图 中 显 示 为 简 化起 见 初始
15、脉冲 一 个 转 换 器 检 测 区 域 内腐蚀 是 均 匀 的 在这种条件下 正 确地操作运行 。 管线上 投 入使 用 。 平均 检测 速 度 是 , , 扫 描 中被 忽 略 。 , , 清管器 能够 每一次 检测 之 后 立 以 因 为 它 与 问题 无 关 即进 行 一 系 列 的 现 场 验 证 试 验 证实 。 清管器积 累的数 据 的完整 , 闷 卜 一 性 每一 次 现 场 验 证 试 验 结 果 表 明 清 管器 成 功 地 收 集 了 数 据 只 管壁 损失 一 小 部分 接受的 , 回波 信 号 , 对于 可以 。 丫 存 在 腐 蚀 的管 道 这 是 正 常 的 述
16、事 实说 明 , , 管壁 只 认 二 上 澡 菩 药月 “ 。 。 卜 ? 声音衰 减也 是 正 常 的 。 上 管道 内 的 腐 蚀 产 物 和 眼 娜 沉积 物 已 得 到 了 有 效 的清 理 四 、 检 测 结果 三条 , 清 管器检 测 结 果 是 管线全 线发 生大 范 围的壁 厚 损 失 损失 程度 大 多 为 管道 壁 厚 的 , 八 未 皮蚀 璧 , 山 眼 即 一 九 丁 一 一一一 时间 时 习 正确壁厚 日 正 确 壁厚 在 管道 连 接 处 , , 壁厚 损 失 均 匀 外 扁蚀 均匀 内腐 蚀 最严重 损失程度达到壁厚 的 图 均 匀腐 蚀 的 脉 冲 回 波 检
17、 侧 国 外 油 田 , 二二 粗 。 口 非均 匀腐 蚀 表示 了非 均 匀腐 蚀情 况 下 , 来 特 别 是 当腐 , 之 后 分 开 的脉 冲 产 生 两 个 外 壁 , 验证 上 面 的 结 论 腐 蚀坑越 浅 坑深越 严重 合 波 , , 。 图 回波 第一 个 外壁 回波 与产 生 , , 报 告 出来 的 腐 蚀 管道 残 余壁 厚 的测量 内壁 回波 波 的那部分脉 冲有关 。 这种趋势一直 延续到 清管器认作两个 回 蚀面 积 小 于单个 转换器检 测面积时 管道 残 余 壁 厚 的测 量 为 简单起 见 第 二 个 外壁 回波 扫 描 包 括 四 个 回波 和 , 与 产
18、 生 内壁 回 其 和 。 点蚀极浅 以 致 于两个 内壁 回波 混 不再被 因此 , 。 的 那 部 分 脉 冲有 关 两 个 外 壁 回波 一 所有坑蚀假设 为平底坑 图 。 两 个 内壁 回 波 。 对 于 极 浅 的 内腐 蚀 , 图 , 表示 了 。 清管器遇到 如 图所 示 , 描 述 的情形 演变 成 图 情形 外 壁 腐 蚀 的情 形 脉冲 波 生的 , 。 初始 清 管 器 使 用 前 两 个 回 波 之 间的 时 间差 计 算管 道 的 残 余 壁 厚 , 清 管 器 即可报 告 出 正 确 的 管 道 残 余 壁厚 。 和 前面所述一样产生一个 , 在蚀 内壁 回 波 和 但却产生两个外壁 回 , 坑 较 浅 的情 况 下 前 两 个 回 波 是 和 ,