油氣“命脈”裏的檢測醫生
- 發佈時間:2016-04-25 01:30:59 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
文·本報記者滕繼濮
日前,在中國國際管道大會上,一個渾身長滿觸角的“怪物”吸引了不少人駐足。記者了解到,這個“怪物”名叫三軸高清漏磁檢測器,是優秀的管道檢測“醫生”,而其一身的自主高新技術也完全可以和國外對手抗衡。
管道運輸是石油、天然氣運輸採用的主要方式,堪稱國家能源“命脈”。目前,我國長輸油氣管道總里程逾12萬公里。儘管近年來全球油氣管道建設步伐有所放緩,但未來行業發展的空間仍然巨大。多位業內專家預計,到“十三五”末,我國長輸油氣管道的總里程將超過16萬公里。
我國陸上的油氣管道包括原油管道、成品油管道和天然氣管道,由於這些“命脈”所經區域,既有車水馬龍的城市,也有地廣人稀的荒漠,既有廣茂肥沃的黑土地,也有寸草不生的鹽鹼灘,地勢複雜,環境多變。而管道在建設和運營過程中,由於各種原因不可避免的也會産生凹陷、變形、腐蝕以及由於人力及外力所産生的打孔、管道位移等風險。潛伏在暗處的管道缺陷無時無刻地威脅著管道的安全。
日常加強對管網的風險評估和定期檢測,在不影響管線正常輸送的同時檢測出存在的各種缺陷,及時排除安全隱患,就成為管道維護的迫切需求。漏磁檢測技術由此應運而生,“治病于未病”。
從三百萬美元到三百萬人民幣
當血管內膠囊機器人的使用,還只是個科幻話題時,在油氣“命脈”中,這一技術理念早已使用了二十多年。
在管道的“發球端”放入檢測器,利用設備自身的皮碗與管道內壁密封,通過介質輸送産生的壓差,推動檢測器運作。感應信號通過感測器、電子系統記錄全程資訊,待管道的“收球端”取出檢測器並下載數據後,經過專用軟體的計算和專業人員的分析,這份報告可以細化到每一處缺陷有多大、在什麼位置、腐蝕到何種程度、該採取怎樣的修補措施,且精確到毫米級。
“現在國外管道缺陷檢測技術已經非常成熟了,而國內起步較晚。我們是從上世紀90年代初才開始這一技術的研究,通過引進技術,消化吸收、自主研發再創新。目前,我們生産的檢測設備已經擁有了完全自主智慧財産權,能夠滿足油氣管道的清管、變形、腐蝕等檢測需求。”中油管道技術檢測技術有限責任公司(以下簡稱檢測公司)高級工程師白港生介紹。
據了解,管道局檢測公司是國內首家從事管道漏磁檢測的甲類綜合檢驗機構。也是我國目前唯一一家達到國外檢測公司同等技術水準的企業,不僅國內檢測市場佔有絕對優勢,海外市場開展得也非常順利。
白港生告訴記者,為了縮短與國際檢測水準的差距,1992年中石油管道局耗資近300萬美元引進了國內首臺管道腐蝕檢測器,“二十多年前的300萬美元跟現在可不是一個概念。”當我國自主漏磁檢測技術發展初具規模後,國外公司乾脆斷絕了技術上的合作,只提供檢測服務。幾千公里的輸油管道檢測工程,每公里收費動輒數萬元。這種全面的技術封鎖,就是為了賺取高額檢測費用。
高傲來自於壟斷,壟斷則是因為掌握核心技術。即便是轉讓設備,也是過時的老技術。該團隊為了打破這種壟斷,提升國內本土檢測技術水準,經過二十多年的發展,實現了國內管道檢測技術從無到有,從弱到強,從低清到高清再到三軸高清甚至裂紋技術的巨大進步。已經實現研究一代,開發一代,應用一代的良性迴圈格局。
1998年,該公司自主研發出具有里程碑意義的377毫米口徑的漏磁檢測器。同年,在新疆鄯烏線成功檢測了20公里管道,實現了管道內檢測技術的國産化,並取得了國家專利。在此基礎上,該公司又先後開發了各種口徑的檢測器。
“現在,具有國際先進水準的高清三軸漏磁檢測器,大約三百萬人民幣。”自主技術成為國外公司的價格殺手。
在位於河北廊坊中油管道技術檢測技術有限責任公司的廠區,記者看到了形態各異、大小不一的漏磁檢測器。“我們累計檢測16萬公里的管線,查出的缺陷三百多萬處。” 管道局檢測公司總經理曹崇珍説。
漏磁檢測靠什麼?
“基本原理是通過檢測器自身攜帶的磁鐵將檢測器通過的局部管壁磁化,當管壁沒有缺陷時磁力線囿于管壁之內;當管壁存在缺陷時磁力線將穿出管壁産生所謂漏磁,位於兩磁極間的探頭檢測到可以表徵缺陷大小的漏磁信號。”白港生解釋説,通過數據分析,就可以判
別缺陷的詳細資訊,包括“長”、“寬”、“深”及“大小”。
傳統的單軸漏磁腐蝕檢測器只在軸向佈置感測器,對缺陷的描述不夠準確。而三軸漏磁腐蝕檢測器可以在管道徑向、軸向、周向三個方向均採集磁場數據,比單軸的檢測器多采集兩維的資訊,這樣就能夠獲得更多的缺陷處磁場分佈特性,從而為缺陷的精確描述奠定基礎,並且三軸漏磁腐蝕檢測器能更加靈敏的識別橫向溝槽和焊縫,獲取更多的資訊。能大大幫助分析和量化缺陷,為業主提供更詳細、精確的檢測報告。
2013年,國內第一套口徑711毫米三軸高清漏磁檢測器被成功研發出,並在西南油氣田成功應用。目前已經基本實現三軸高清漏磁檢測器的全面系列化。
事關我國能源戰略安全
“治病于未病”,全面地了解管道現狀,從預防做起才能真正地維護管道的安全生産,將管道腐蝕老化帶來的損失降到最低。國外新建管道建成當年,必須進行基線檢測,老管線則每3至5年檢測一次。我國標準為國內新管線建成三年內進行基線檢測,老管線7至8年檢測一次。
儘管我國漏磁檢測技術在我國起步較國外晚,但是起點高,隨著我國管道漏磁檢測技術步入三軸時代,我國企業的核心競爭力也大為提升。
“更為重要的是,該項技術事關我國能源戰略安全。如果我們不用自主的檢測技術,那麼我國的線路鋪設情況、油氣運量儲量,豈不是完全洩露給了國外?”曹崇珍説。
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