『壹』 輸油管道有哪幾種類型
輸油管道有原油管道和成品油管道兩種。輸送的油品不同,輸送工藝也不盡相同。原油一般比重比較大,黏稠並易於凝固;而成品油又分汽油、煤油、柴油和燃料油以及液化石油氣等。對於輕質成品油和凝固點、黏度比較低的原油一般採取等溫輸送方法,即將煉油廠出來的油或油田開采出的油直接輸入管道運輸,不進行加溫。而對容易凝固的高黏度油品要採用加溫稀釋等方法輸送。對於成品油的多種油品則採取順序輸送的工藝輸送。
輸油管道
『貳』 管道無損檢測共有幾種方法
大部分的無損檢測方法都可以用於管道,如:射線,超聲,磁粉,滲透,渦流,導波,TOFD,相控陣等
其中射線和超聲波可以應用於管道壁厚測量,磁粉滲透渦流可用於焊縫表面缺陷檢測,TOFD和相控陣可用於焊縫內部缺陷檢測,導波和相控陣還可用於管道腐蝕檢測
『叄』 市政管道常用的檢測方法有哪些
排水管道狀態評估是在前期人工、CCTV及聲納等檢測結果的基礎上,對管道的功能性與結構性狀態進行判斷評估,確定管道暢通程度與構造的完好程度,以便為後續管道修復及養護提供指導性意見,提高修復及養護的工作效率。目前,國際上如英國、美國、日本、丹麥等地分別出台了與其相適應的評估體系,廣州迪升在管道修復及養護中發揮了巨大的作用。
排水管道檢測主要有以下三種方式:
管道聲納檢測
聲納檢測主要用於解決管道內部水位較高時,檢測管道內的淤泥量,軟質管道的變形等缺陷問題。通過牽引繩的牽引使聲納探頭在管道內移動測出管道的淤積量,在需要了解管道內部淤積及管道清淤前預計量的統計上具有顯著效果。
分析介紹了目前常用的幾種排水管道檢測方法,論述了我國排水管道檢測技術的現狀,最後對國外的排水管道檢測技術進行了探討,以期為同行提供一些有用的信息和讓客戶更好的了解這些檢測技術。
『肆』 管道泄漏檢測用什麼方法
輸油/輸天然氣的管道,其泄漏檢測方法目前集中在光纖檢測法、負壓波檢測法和次聲波檢測法這三種方法上。
光纖檢測法的原理是管道發生泄漏時,管道周邊會有溫度下降的情況出現,光纖對溫度變化十分敏感,能夠檢測出來。該方法對光纖的質量要求非常高,並且光纖埋設要貼近管道,目前尚無成功報道。
負壓波法的原理是管道發生泄漏時,管道內的壓力會降低,產生負壓,壓力感測器能夠採集到負壓波信號。負壓波法成本低,是目前應用最為廣泛的技術,但負壓波應用面窄,海底管道、天然氣管道都不能使用,即使是輸油管道,停輸檢修期間無效,有拱跨的管道效果也比較差,定位精度較低。
次聲波法的原理是管道發生泄漏時,泄漏能量在泄漏處引起管道振動,振動產生的次聲波信號能被次聲波感測器採集到。次聲波法適應面廣,定位精確,但是成本一直居高不下,阻礙了該技術的推廣。
『伍』 求一篇《原油管道泄漏檢測技術的文獻綜述》
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o科教前沿o
2008年第35搠
輸油管道泄漏檢測及定位技術綜述
朱志千王兮璐 I西安科技大學陝西西安710054)
【摘要】輸油管道的泄露,不僅會造成巨大的經濟損失,還會帶來極大的危險,而且套造成對環境的嚴重污染。對此,本文系統介紹了近年 來國內,F,II油管線泄滿檢測及定位技術,並對比了各種方法的優缺點。 【關鍵詞】輸油管絨;泄露;檢測;定位
0.引『言 管道運輸具有平穩連續,安全性好,運輸量大,質量易保證,物料 損失小以及佔地少,運贊低等特點,已經成為石油運輸的首選方式。然 而.由於管道服役時間不斷增長而逐漸老化,或受到各種介質的腐蝕 以及人為破壞等因素,會引起管道泄漏,嚴重威脅著輸油管線的安全, 及周圍的自然環境,同時帶來不可估量的經濟損失。 目前,國內外出現多種輸油管線泄漏檢測及定位方法,其中包括 基於硬體的檢測方法,如人工巡線、「管道豬」、聲發射技術等;基於軟 件的檢測方法,如負壓波法、壓力梯度法等。
時性較強,對泄漏點的定位較為精確。但是,聲發射信號在輸油管道上 傳播的距離極為有限,不利於長距離檢測。閉 基於硬體檢測的方法還有很多。比如管內智能爬機系統(即「管道 豬」)、光線檢測、電纜檢測及GPS檢測等。
3.軟體檢測方法
基於軟體的檢測方法是指根據計算機數據採集系統(如SCADA 系統)實時採集管道的流量、壓力.溫度及其他數據,利用流量或壓力的 變化、物料或動量平衡、系統動態模型、壓力梯度等原理,通過計算對 泄漏進行檢測和定位。 3.1負壓波檢測法 當管道發生突然泄漏時,由泄漏部位會產生一個向管道上游或管 道下游傳播的減壓波,稱之為負壓波。在管道兩端設置壓力感測器,當 感測器檢測到負壓波。就可以削斷泄漏並對泄漏進行定位。應用負壓 渡檢測法的關鍵問題是如何區分正常操作與泄漏帶來的負壓波。負壓 波檢測法靈敏准確。可以迅速地檢測出大的泄漏,但是對於比較小的 泄漏或已經發生的泄漏效果則/fi明顯。『31 3.2壓力梯度法 當輸油管道內原油流動平穩時.壓力沿管道是線性變化的,也就 是說.壓力呈斜直線分布。在管道的上、下游分別設置兩個壓力感測 器.通過上、下游的壓力信號可分別訃算出管道的壓力梯度。當管道發 生泄漏時,泄漏點前的流量變大,壓力梯度變陡;泄漏點後的流量變 小,壓力梯度變平,其折點就是泄漏點。由此可以計算出泄漏點的位 置。在實際運行中,由於沿管道壓力梯度是非線性分布,因此壓力梯度 法的定位精度較差,並且儀表測量的精度和安裝位置都對定位結果有 較大的影響。 3.3小波分析法 小波分析是20世紀80年代中期發展起來新的數學理論和方法, 是一種良好的時頻分析工具。利用小波分析可以檢測信號的突變、去 嗓、提取系統波形特徵、提取故障特徵進行故障分類和識別等。因此, 可以利用小波變換檢測泄漏引發的壓力突降點並對其進行消噪,以此 檢測泄漏並提高檢測的精度。小波變換法的優點是不需要管線的數學 模型。對輸入信號的要求較低,計算量也不大,可以進行在線實時泄漏 檢測。克服雜訊能力強,但是,此方法對由工況變化及泄漏引起的壓力 突降難以識別.易產生誤報。 3.4瞬變模型法 瞬變模型法是建立管道內流體流動的數學模型,在一定邊界條件 下求解管道內流場。然後將計算值與管道端的實測值相比較。當實測 值與計算值的偏差大於一定范圍時,即認為發生了泄漏。在泄漏定位 中使用穩態模型。根據管道內的壓力梯度變化可以確定泄漏點的位 置。瞬變模型法的報警門限值與測量儀器誤差、流動模型誤差、數值方 法誤差以及要求的報警時間均密切關。如果採用較小門限值來檢測更 小的泄漏。那麼由於以上原因導致的不確定性就會產生更多的誤報; 如果要求低的誤報率,那麼所能檢測到的最小的泄掘必然變大。誤報 率高是瞬變模型法在實際應用中的一個很大缺陷。 基於軟體的檢測方法還包括壓力點分析法、流量平衡法、統計檢 測法等。
1.輸油管道泄露檢測及定位的性能評價
管道泄露檢測及定位技術能夠及時准確報告泄漏事故,可以最大 限度地減少經濟損失和環境污染及更大危險的發生。對一種泄露檢測 方法的優劣和性能的評價,應從以下幾個標准考慮: (1)泄漏檢測的靈敏度:指泄漏檢測系統對小的泄漏信號的檢測 能力。 (2)泄漏檢測的及時性:指檢測系統在盡可能短的時間內檢測到 泄漏發生的髓力。 (3)泄露的誤報率:誤報率是指系統沒有發生泄漏時卻被錯誤地 判定出現泄露的概率。 (4)泄露的漏攝率:漏報率是指系統出現了泄漏卻沒有被檢測出 來的概率。 (5)正常工況和泄強的分離能力:是指對正常的起I停泵、調閥、倒 罐等情況和管道泄漏情況的區分能力。這種區分能力越強,誤報率越 低。 : (6)泄露辨別的准確性:指泄漏榆測系統對泄漏的大小及其時變 特性的估計准確度。對於泄漏時變性的准確估計。不僅可以識別泄漏 的程度。而且可對老化、腐蝕的管道進行預測並給出一個合理的處理 方法。 (7)魯棒性:指泄漏診斷系統在存有雜訊、干擾、建模誤差等情況 下正確完成泄漏診斷的任務,同時保證滿意的誤報率和漏報率的能 力。診斷系統魯棒性越強,可靠性就越高。 (8)自適應能力:指診斷系統對於變化的診斷對象具有自適應能 力,並且能夠充分利用由於變化產生的新的信息來改善自身。
2.硬體檢測方法
基於硬體的方法是指利用由備種不同的物理原理設計的硬體裝 置,如基於視覺的紅外線溫度感測器,基於聽覺的超聲波感測器,基於 嗅覺的碳氧檢測裝置等,將其攜帶或鋪設在管線上,以此來檢測管道的 泄漏並定位。flJ 2.1人工巡線 人工巡線就是由經驗豐富的管道工人沿輸油管道進行巡查.或由 直升飛機或其它飛行器搭載高精度檢測設備,通過對管道周圍環境變 化的監溯和分析判斷管道是否發生泄露。顯而易見,這種方法檢測的 連續性和實時性都非常差,而且成本較高。 2.2聲發射技術 當管道發生泄漏時,流體通過裂紋或者腐蝕孔向外噴射形成聲源。 然後通過和管道相互作用,聲源向外輻射能量形成聲波,這就是管道泄 漏聲發射現象。泄漏聲發射信號由液體泄漏激勵產生。屬於連續聲發 射信號,在管道內傳播,能反映結構的某些特徵。如鬻孔位置和大小 等,同時又有很大的隨機性和不確定性,屬於一種非平穩璉機信號。利
4.結論
通過上述的論述和比較。結合衡量管道泄瀑檢測方法的優、劣的 幾個主要標准分析,許多檢測方法都存在尚需解決得闖題,如小渣露 檢測與定位同題。多泄漏點管同的檢測與定位問題等等。而單純地采 用任何一種技術對輸油管線進行泄露檢測和定位都無f下轉纂廖6霹J
用檢測儀器對聲發射信號進行捕捉和分析。就可以對管道上是否發生
泄醞澄露的為止進行劌斷。聲發射技術的優贏在於:其動態性和實
萬方數據
oIT技術論壇o
2008年第35明
基於任務分擔模型下高校機房管理系統的研究分析
殷誠張律 (九江職業大學江西九江332000 J
【擒要】學校的計算機房不但要滿足學校教學管理的需要,還要滿足學生課余時鬮上網查詢資料及其它應用的需要。傳統的機房管理系 統採用C/S模型在實際應用中有許多局限性,經過改進後的機房管理系統在結構上將傳統的CIS中的s改為S和S,即將原模型大S中的功能 分配到相應的主伺服器s和分伺服器s,實現任務分擔,這樣既解決了原C/S中伺服器負荷過重的現象。又解決了網路隨終端數量的增加出現過
、 度繁忙的現象。 【關鍵詞】C/S模型;任務分擔;C/s/S模型;遠程換醒
一、高校機房管理系統改進的必要性
學校的計算機房不但要滿足學校教學管理的需要,還要滿足學生 課余時間上網查詢資料及其它應用的需要。作為一套機房管理軟體, 它必須具備以下功能:課前,教師可以上課預約,在正常的上課時間, 教師可以利用管理軟體檢查設備狀況、對學生進行考勤,學生使用計 算機不能計費;在課余時間,學校可對學生收取一定的服務費。但在實 際的應用過程中,許多學校目前採用刷卡的方式,這種刷卡方式,在學 生上機的時候,需要人員進行監督,下機的時候,仍需要人員進行監 督。如果使用硬體解決方案,會增加設備成本與維護成本。同時隨著學 校規模的口益擴大,在校學生人數的日益增多,機房的計算機數量也 越來越多,上機的人數也越來越多,且許多學校存在多校區現象,這樣 就出現設備分散分布的現狀。如果用這種刷卡的方式。必然會使得工 作人員的工作量加大。為了保證設備管理的高效性、集中管理的統一 性、課余時間上機的靈活性,同時又能減輕工作人員的工作負擔,所以 從應用上來講必然需要有一套有效的軟體來進行管理控制。 從技術上來講,現在很多的機房管理軟體都是採用C,s即客戶,服 務器模式,在這種模式下,當客戶數量過多、數據量大量增多時,就會 出現伺服器負荷過重,嚴重的會出現伺服器崩潰現象,同時網路數據 流量也會明顯加大,加重了網路的負擔,為了避免這種情況的出現,從 技術上有改進的必要,從而為任務分擔模型的提出提供了技術需求。 勤。
(2)主伺服器S功能 主伺服器S主要實現數據的分發及各分服務數據的接收、對各分 伺服器的管理、教師上課預約等,其基本功能如右圖.: (3)分伺服器s功能 分伺服器主要實現對主伺服器數據的收發、對客戶端的控制管 理、收費的實現等。主要功能如右圖: 任務分擔模型下高校機房管理系統的功能如下:
基於任務分擔模型下高校機房管理系統功能有: (1)能實現跨網路的數據傳輸與控制,實現機房管理的統一性。 (2)教師能利用本軟體預約上機、檢查機房設備狀況、對學生考 (3)計費管理自動進行,實現計費無人值守。 (4)採用伺服器喚醒技術,伺服器程序不啟動。客戶程序界面不出 現,開放機房上機計費和正常教學、工作使用互不影響。。機多用,符 合學校對外開放機房收費的需要。 (5)伺服器程序和收費充值程序分離,便於控制和管理,上機時無 現金交易,增加收費和費用管理的透明度。 (6)客戶端自動上機計時顯示,便於用戶了解和掌握上機時間。 (7)帳戶余額自動檢測。防透支,余額不足,提前提醒並倒計時。 (8)支持多管理員,功能分工,相互制約。
二、任務分擔模型的實現
傳統的C/S模型在實際應用中有許多局限性,經過改進後的機房 管理系統在結構上將傳統的C,s中的S改為s和S,即將原模型S中 的功能分配到相應的主伺服器S和分伺服器s,實現任務分擔,這樣解 決了原c,S中伺服器負荷過重的現象,也解決了網路隨終端數量的增 加出現過度繁忙的現象,其結構及功能分工如下。 (1)拓撲結構設計: 拓撲結構如右圖所示,這種結構改變了C/S模式,將S改為分服 務器8和主伺服器S即c^s,s,各客戶端的數據大部分可以在本地服務 器s處理,這樣對主伺服器S進行任務分擔.同時網路中數據流量也 會因此大大減少,減輕了網路的負擔,實現任務分擔。其中主伺服器為 S。分伺服器為s。
機房管驥統一性,提高機房的管理效率,對學校的管理有極為積極
的意義。嘭
【參考文獻】
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基於任務分擔模型下高校機房管理系統的實現必將有利於高校
(2】睢丹.基於Agent分布式機房管理系統的設計與實現【D1.華東師范大學..2007,
5.
[3]殷誠:九江職業大學.
I蕾曩量務
口客戶贍
【責任縮輯:田瑞疊】
(上接摹睨頁J法達到令人滿意的效果。只有綜合地運用多種技術。才
[3J康小親等.基於負壓披法的糖袖管道澄攮檢謝定位系統.計算飢工程與設計
20昕,.5:2199-2202.
能成功地實現對輸油管道泄漏的檢測及定位。●叄
『陸』 管道表面如何測量溫度
用點溫度計,測頭是熱電偶,耐用。LCD顯示,售價不滿百元。
『柒』 聯合站輸油管道常用檢測方法有哪些
1 漏磁檢測。 漏磁檢測的工作原理是通過檢測器攜帶的強磁 鐵, 在管壁整個周向產生一個軸向的磁場。如果管壁 完好, 那磁場分布均勻, 當管壁有損傷、 缺陷的時候, 磁場就會發生變化 , 甚至泄漏 。漏磁檢測就是通過磁 力感測器檢測被磁化管壁中的漏磁場來判斷管壁缺 陷的方法 。
2 超聲檢測。 超聲檢測 的工作原理是利用超聲波在介 質中的 均勻傳播 ,探頭發射 的超聲波在 管壁 內外表 面的反 射後被探頭接收, 通過超聲波傳播的速度和時間差, 計算出管壁的厚度; 通過不同反射角度的超聲波 , 計 算出缺陷的形狀、 大小等參數。
3 渦流檢測。 渦流檢測 的工作原理是 是運用 電磁感應 原理 , 用正弦波電流激勵探頭線 圈 ,當探頭接近金屬表面 時 , 線圈周 圍的交變磁場在金屬表 面產生感應 電流。 對 於平板金屬 ,感應 電流的流 向是與線 圈同心 的圓 形 , 形似旋渦, 稱為渦流 。遇到缺陷或材質 、 尺寸等變 化 , 使得 渦流磁場對線 圈的反作用不 同 , 引起線 圈阻。
『捌』 原油管線輸油溫度
末端進站要比凝點高3~5℃,具體根據熱力計算決定
『玖』 溫度的測量方法有幾種
1、接觸式測溫法
接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸,兩者之間進行充分的熱交換,最後達到熱平衡,這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。
這種方法優點是直觀可靠,缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布,接觸不良等都會帶來測量誤差,另外溫度太高和腐蝕性介質對感溫元件的性能和壽命會產生不利影響。
2、非接觸式測溫法
非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸,而是通過輻射進行熱交換,故可以避免接觸式測溫法的缺點,具有較高的測溫上限。此外,非接觸式測溫法熱慣性小,可達1/1000S,故便於測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。
由於受物體的發射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他的介質的影響,這種方法一般測溫誤差較大。
(9)輸油管道溫度測量方法有哪幾種擴展閱讀:
為了定量地進行溫度的測量,首先必須確定溫度的數值表示方法,然後以此為根據對溫度計進行刻度。溫度的數值表示法叫做溫標。所謂數值表示法包括兩個方面:一是確定溫度數值大小的依據;二是標度方法。具體說來又包含以下三個要素:
第一,選定測溫物質及其測溫屬性,此屬性用數值表示即某種物質的測溫參量X(如鉑的電阻;熱電偶的溫差電動勢等。)
第二,確定測溫參量與溫度之間的關系(在尚未確立任何溫標之前,這種關系只是在一定經驗的基礎上作出的假定關系)。
例如確定為線性關系
t=aX+b式中的a、b需要由所取的兩個標准溫度點的數值確定;又如確定溫度與測溫參量間為正比關系
T=aX式中的a只由一個標准溫度點即可確定。
第三,確定標准溫度點並規定其數值,此即標度方法。
『拾』 油氣管道變形檢測的技術方法有哪些
一、管道檢測技術的發展方向
長輸油氣管道運行過程中通常受到來自內、外兩個環境的腐蝕,內腐蝕主要由輸送介質、管內積液、污物以及管道內應力等聯合作用形成;外腐蝕通常因塗層破壞、失效產生。內腐蝕一般采
用情管、加緩蝕劑等手段來處理,近年來隨著管道業主對管道運行管理的加強以及對輸送介質的嚴格要求,內腐蝕在很大程度上得到了控制。目前國內外長輸油氣管道腐蝕控制主要發展方向是在外防腐方面,因而管道檢測也重點針對因外腐蝕造成的塗層缺陷及管道缺陷。
近年來,隨著計算機技術的廣泛普及和應用,國內外檢測技術都得到了迅猛發展,管道檢測技術逐漸形成管道內、外檢測技術(塗層檢測、智能檢測)兩個分枝。通常情況下塗層破損、失效處下方的管道同樣受到腐蝕,管道外檢測技術的目的是檢測塗層及陰極保護有效性的基礎上,通過挖坑檢測,達到檢測管體腐蝕缺陷的目的,對於目前大多數布局北內檢測條件的管道是十分有效的。管道內檢測技術主要用於發現管道內外腐蝕、局部變形以及焊縫裂紋等缺陷,也可間接判斷塗層的完好性。
二、管道外檢測技術
埋地管道通常採用塗層與電法保護(CP)共同組成的防護系統聯合作用進行外腐蝕控制,這2種方法起著一種互補作用:塗層是陰極保護即經濟又有效,而陰極保護又使塗層出現針孔或損傷的地方受到控制。該方法是已被公認的最佳保護辦法並已被廣泛用於對埋地管道腐蝕的控制。
塗層是保護埋地管道免遭外界腐蝕的第一道防線,其保護效果直接影響著電法保護電流的工作效率,NACE1993年年會第17號論文指出:「正確塗敷的塗層應該為埋地構件提供99 %的保護需求,而餘下的1%才由陰極保護提供」。因此要求塗層具有良好的電絕緣性、黏附性、連續性及耐腐蝕性等綜合性能,對其完整性的維護是至關重要的。塗層綜合性能受許多因素的影響,諸如塗層材料、補口技術、施工質量、腐蝕環境以及管理水平等,並且管道運行一段時間後,塗層綜合性能會出現不同程度的下降,表現為老化、龜裂、剝離、破損等狀況,管體表面因直接或間接接觸空氣、土壤而發生腐蝕,如果不能對塗層進行有效的檢測、維護,最終將導致管道穿孔、破裂破壞事故。
塗層檢測技術是在對管道不開挖的前提下,採用專用設備在地面非接觸性地對塗層綜合性能進行檢測,科學、准確、經濟地對塗層老化及破損缺陷定位,對缺陷大小進行分類統計,同時針對缺陷大小、數量進行綜合評價並提出整改計劃,以指導管道業主對管道塗層狀況的掌握,並及實踐性維護,保證塗層的完整性及完好性。
國內實施管道外檢測技術始於20世紀80年代中期,檢測方法主要包括標准管/地電位檢測、皮爾遜(Pearson)塗層絕緣電阻測試、管內電流測試等。檢測結果對塗層的總體評價到了重要作用,但在缺陷准確定位、合理指導大修方面尚有較大的差距。近年來,通過世界銀行貸款以及與國外管道公司交流,管道外檢測設備因價格相對較為便宜,操作較為方便,國外管道外間的技術已廣泛應用於國內長輸油氣管道塗層檢測,目前國內管道外檢測技術基本上達到先進發達國家水平,在實際工作中應用較為廣泛的外檢測技術主要包括:標准管/地電位檢測、皮爾遜檢測、密間距電位測試、多頻觀眾電流測試、直流電為梯度測試。
1. 標准管/地點位檢測技術(P/S)
該技術主要用於監測陰極保護效果的有效性,採用萬用表測試接地CU/CuSO4電極與管道金屬表面某一點之間的電位,通過電位距離曲線了解電位分布情況,用以區別當前電位與以往電位的差別,還可通過測得的陰極保護電位是否滿足標准衡量塗層狀況。該法快速、簡單,現仍廣泛用於管道管理部門對管道塗層及陰極保護日常管理及監測中。
2. 皮爾遜監測技術(PS)
該技術是用來找出塗層缺陷和缺陷區域的方法,由於不需陰極保護電流,只需要將發射機的交流信號(1000 Hz)載入在管道上,因操作簡單、快速曾廣泛使用與塗層監測中。但檢測結果准確率低,以受外界電流的干擾,不同的土壤和塗層段組都能引起信號的改變,判斷是缺陷以及缺陷大小依賴於操作員的經驗。
3. 密間距電位測試技術(CIS、CIPS)
密間距電位測試(Close Interval Survey)和密間距極化電位(Close Interval Potential Survey)監測類似於標准管/地電位(P/S)測試法,其本質是管地電位加密測試和加密斷電電位測試技術。通過測試陰極保護在管道上的密集電位和密集化電位,確定陰極保護效果的有效性,並可間接找出缺陷位置、大小,反映塗層狀況。該方法也有局限性,其准確率較低,其准確率較低,依賴於操作者經驗,易受外界干擾,有的讀書誤差達200~300 mV。
4. PCM多頻管中電流測試
多頻管中點留法是監測塗層漏電狀況的新技術,是以管中電流梯度測試法為基礎的改進型塗層檢測方法。它選用了目前較為先進的PCM儀器,按已知檢測間距測出電流量,測定電流梯度的分布,描繪出整個管道的概貌,可快速、經濟地找出電流信號漏失較嚴重的管段,並通過計算機分析評價塗層的狀況,再使用PCM儀器的「A」字架檢測地表電位梯度精確定位塗層破點。該方法是與不同規格、材料的管道,可長距離地檢測整條管道,受塗層材料、地面環境變化影響較小,適合於復雜地形並可對塗層老化狀況評級;可計算出管段塗層面電阻 R g值,對管道塗層劃分技術等級,評價管道塗層的狀況,提出塗層維護方式。採用專用的耦合線圈,還可對水下管道進行塗層檢測。
5. 直流電位梯度(DCVG)方法
該方法通過檢測流至埋地管道塗層破損部位的陰極保護電流在土壤介質上產生的電位梯度(即土壤的 IR降)並依據IR降的百分比來計算塗層缺陷的大小,其優點在於不受交流電干擾,通過確定電流是流入還是流出管道,還可判斷管道是否正遭受到腐蝕。
6. 幾種測試方法的比較
近幾年,筆者在四川龍——蒼線、工——自線、瀘——威線、申——倒線等多條管道塗層及陰極保護有效性檢測方面,對上述幾種方法進行了比較,發現各種塗層缺陷檢測技術都是通過在管道上載入直流或交流信號來實現的,不同的僅是在結構上、性能上、功用上的差異。每種方法各有側重,在對塗層綜合性能評價方面均具有一定說服力,但各有利弊。
為克服單一檢測技術的局限性,現場檢測中筆者發現綜合幾種檢測方法對塗層缺陷進行檢測,可以彌補各項技術的不足。對於由陰極保護的管道,可先參考日常管理記錄中(P/S)的測試值,然後利用CIPS技術測量管道的管地電位,所測得的斷電電位可確定陰極保護系統效果,在判斷塗層可能有缺陷後,利用DCVG技術確定每一缺陷的陰極和陽極特性,最後利用DCVG確定缺陷中心位置,用測得的缺陷泄漏電流流經土壤造成的IR降確定缺陷的大小和嚴重性,以此作為選擇修理的依據。對於未事假陰極保護的管道,可先用PCM測試技術確定電流信號漏失較嚴重的管段,然後在PCM使用的「A」字架或皮爾遜檢測技術精確定位塗層破損點,確定塗層破損大小。PCM測試技術也可用於具有陰極保護的管道,其檢測精度略低於DCVG技術。
由於所有塗層檢測技術均是在管道上施加電信號,因此各種技術均存在一些不足,對某些塗層缺陷無法查找,如部分露管塗層破損處管體未與大地接觸,信號因不能流向大地形成迴路,只能通過其他手段查找;因屏蔽作用,不適用於加套管的穿越管線;所有技術均不能判定塗層是否剝離。
三、管道內檢測技術
管道內檢測技術是將各種無損檢測(NDT)設備加在島清管器(PIG)上,將原來用作清掃的非智能改為有信息採集、處理、存儲等功能的智能型管道缺陷檢測器(SMART PIG),通過清管器在管道內的運動,達到檢測管道缺陷的目的。早在1965年美國Tuboscopc公司就已將漏磁通(MFL)無損檢測(NDT)技術成功地應用於油氣長輸管道的內檢測,緊接著其他的無損內檢測技術也相繼產生,並在嘗試中發現其廣泛的應用前景。
目前國外較有名的監測公司由美國的Tuboscopc GE PII、英國的British Gas、德國的Pipetronix、加拿大的Corrpro,且其產品已基本上達到了系列化和多樣化。內檢測器按功能可分為用於檢測管道幾何變形的測徑儀、用於管道泄漏檢測儀、用於對因腐蝕產生的體積型缺陷檢測的漏磁通檢測器、用於裂紋類平面型缺陷檢測的渦流檢測儀、超聲波檢測儀以及以彈性剪切波為基礎的裂紋檢測設備等。下面對應用較為廣泛的幾種方法進行簡要介紹。
1. 測徑檢測技術
改技術主要用於檢測管道因外力引起的幾何變形,確定變形具體位置,有的採用機械裝置,有的採用磁力感應原理,可檢測出凹坑、橢圓度、內徑的幾何變化以及其他影響管道內有效內徑的幾何異常現象。
2. 泄漏檢測技術
目前較為成熟的技術是壓差法和聲波輻射方法。前者由一個帶測壓裝置儀器組成,被檢測的管道需要注以適當的液體。泄漏處在管道內形成最低壓力區,並在此處設置泄漏檢測儀器;後者以聲波泄漏檢測為基礎,利用管道泄漏時產生的20~40 kHz范圍內的特有聲音,通過帶適宜頻率選擇的電子裝置對其進行採集,在通過里程輪和標記系統檢測並確定泄漏處的位置。
3. 漏磁通過檢測技術(MFL)
在所有管道內檢測技術中,漏磁通檢測歷史最長,因其能檢測出管島內、外腐蝕產生的體積型缺陷,對檢測環境要求低,可兼用於輸油和輸氣管道,可間接判斷塗層狀況,其應用范圍最為廣泛。由於漏磁通量是一種相對地噪音過程,即使沒有對數據採取任何形式的放大,異常信好在數據記錄中也很明顯,其應用相對較為簡單。值得注意的是,使用漏磁通檢測儀對管道檢測時,需控制清管器的運行速度,漏磁通對其運載工具運行速度相當敏感,雖然目前使用的感測器替代感測器線圈降低了對速度的敏感性,但不能完全消除速度的影響。該技術在對管道進行檢測時,要求管壁達到完全磁性飽和。因此測試精度與管壁厚度有關,厚度越大,精度越低,其適用范圍通常為管壁厚度不超過12 mm。該技術的精度不如超聲波的高,對缺陷准確高度的確定還需依賴操作人員的經驗。
4. 壓電超聲波檢測技術
壓電超聲波檢測技術原理類似於傳統意義上的超聲波檢測,感測器通過液體耦合與管壁接觸,從而測出管道缺陷。超聲波檢測對裂紋等平面型缺陷最為敏感,檢測精度很高,是目前發現裂紋最好的檢測方法。但由於感測器晶體易脆,感測器元件在運行管道環境中易損壞,且感測器晶體需通過液體與管壁保持連續的耦合,對耦合劑清潔度要求較高。因此僅限於液體輸送管道。
5. 電磁波感測檢測技術(EMAT)
超聲波能在一種彈性導電介質中得到激勵,而不需要機械接觸或液體耦合。這種技術是利用電磁物理學原理以新的感測器替代了超聲波檢測技術中的傳統壓電感測器。當電磁波感測器載管壁上激發出超聲波能時,波的傳播採取已關閉內、外表面作為「波導器」的方式進行, 當管壁是均勻的,波延管壁傳播只會受到衰減作用;當管壁上有異常出現時,在異常邊界處的聲阻抗的突變產生波的反射、折射和漫反射,接收到的波形就會發生明顯的改變。由於基於電磁聲波感測器的超生壁檢測最重要的特徵是不需要液體耦合劑來確保其工作性能。因此該技術提供了輸氣管道超聲波檢測的可行性,是替代漏磁通檢測的有效方法。