油氣“命脈”里的檢測醫(yī)生
- 發(fā)布時間:2016-04-25 01:30:59 來源:科技日報 責(zé)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(yōu)秀的管道檢測“醫(yī)生”,而其一身的自主高新技術(shù)也完全可以和國外對手抗衡。
管道運輸是石油、天然氣運輸采用的主要方式,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。盡管近年來全球油氣管道建設(shè)步伐有所放緩,但未來行業(yè)發(fā)展的空間仍然巨大。多位業(yè)內(nèi)專家預(yù)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,由于這些“命脈”所經(jīng)區(qū)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,也有寸草不生的鹽堿灘,地勢復(fù)雜,環(huán)境多變。而管道在建設(shè)和運營過程中,由于各種原因不可避免的也會產(chǎn)生凹陷、變形、腐蝕以及由于人力及外力所產(chǎn)生的打孔、管道位移等風(fēng)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(wǎng)的風(fēng)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(shù)由此應(yīng)運而生,“治病于未病”。
從三百萬美元到三百萬人民幣
當(dāng)血管內(nèi)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(shù)理念早已使用了二十多年。
在管道的“發(fā)球端”放入檢測器,利用設(shè)備自身的皮碗與管道內(nèi)壁密封,通過介質(zhì)輸送產(chǎn)生的壓差,推動檢測器運行。感應(yīng)信號通過傳感器、電子系統(tǒng)記錄全程信息,待管道的“收球端”取出檢測器并下載數(shù)據(jù)后,經(jīng)過專用軟件的計算和專業(yè)人員的分析,這份報告可以細(xì)化到每一處缺陷有多大、在什么位置、腐蝕到何種程度、該采取怎樣的修補措施,且精確到毫米級。
“現(xiàn)在國外管道缺陷檢測技術(shù)已經(jīng)非常成熟了,而國內(nèi)起步較晚。我們是從上世紀(jì)90年代初才開始這一技術(shù)的研究,通過引進(jìn)技術(shù),消化吸收、自主研發(fā)再創(chuàng)新。目前,我們生產(chǎn)的檢測設(shè)備已經(jīng)擁有了完全自主知識產(chǎn)權(quán),能夠滿足油氣管道的清管、變形、腐蝕等檢測需求?!敝杏凸艿兰夹g(shù)檢測技術(shù)有限責(zé)任公司(以下簡稱檢測公司)高級工程師白港生介紹。
據(jù)了解,管道局檢測公司是國內(nèi)首家從事管道漏磁檢測的甲類綜合檢驗機構(gòu)。也是我國目前唯一一家達(dá)到國外檢測公司同等技術(shù)水平的企業(yè),不僅國內(nèi)檢測市場占有絕對優(yōu)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平的差距,1992年中石油管道局耗資近300萬美元引進(jìn)了國內(nèi)首臺管道腐蝕檢測器,“二十多年前的300萬美元跟現(xiàn)在可不是一個概念?!碑?dāng)我國自主漏磁檢測技術(shù)發(fā)展初具規(guī)模后,國外公司干脆斷絕了技術(shù)上的合作,只提供檢測服務(wù)。幾千公里的輸油管道檢測工程,每公里收費動輒數(shù)萬元。這種全面的技術(shù)封鎖,就是為了賺取高額檢測費用。
高傲來自于壟斷,壟斷則是因為掌握核心技術(shù)。即便是轉(zhuǎn)讓設(shè)備,也是過時的老技術(shù)。該團隊為了打破這種壟斷,提升國內(nèi)本土檢測技術(shù)水平,經(jīng)過二十多年的發(fā)展,實現(xiàn)了國內(nèi)管道檢測技術(shù)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(shù)的巨大進(jìn)步。已經(jīng)實現(xiàn)研究一代,開發(fā)一代,應(yīng)用一代的良性循環(huán)格局。
1998年,該公司自主研發(fā)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(xiàn)了管道內(nèi)檢測技術(shù)的國產(chǎn)化,并取得了國家專利。在此基礎(chǔ)上,該公司又先后開發(fā)了各種口徑的檢測器。
“現(xiàn)在,具有國際先進(jìn)水平的高清三軸漏磁檢測器,大約三百萬人民幣?!弊灾骷夹g(shù)成為國外公司的價格殺手。
在位于河北廊坊中油管道技術(shù)檢測技術(shù)有限責(zé)任公司的廠區(qū),記者看到了形態(tài)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(jīng)理曹崇珍說。
漏磁檢測靠什么?
“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(dāng)管壁沒有缺陷時磁力線囿于管壁之內(nèi);當(dāng)管壁存在缺陷時磁力線將穿出管壁產(chǎn)生所謂漏磁,位于兩磁極間的探頭檢測到可以表征缺陷大小的漏磁信號?!卑赘凵忉屨f,通過數(shù)據(jù)分析,就可以判
別缺陷的詳細(xì)信息,包括“長”、“寬”、“深”及“大小”。
傳統(tǒng)的單軸漏磁腐蝕檢測器只在軸向布置傳感器,對缺陷的描述不夠準(zhǔn)確。而三軸漏磁腐蝕檢測器可以在管道徑向、軸向、周向三個方向均采集磁場數(shù)據(jù),比單軸的檢測器多采集兩維的信息,這樣就能夠獲得更多的缺陷處磁場分布特性,從而為缺陷的精確描述奠定基礎(chǔ),并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,獲取更多的信息。能大大幫助分析和量化缺陷,為業(yè)主提供更詳細(xì)、精確的檢測報告。
2013年,國內(nèi)第一套口徑711毫米三軸高清漏磁檢測器被成功研發(fā)出,并在西南油氣田成功應(yīng)用。目前已經(jīng)基本實現(xiàn)三軸高清漏磁檢測器的全面系列化。
事關(guān)我國能源戰(zhàn)略安全
“治病于未病”,全面地了解管道現(xiàn)狀,從預(yù)防做起才能真正地維護管道的安全生產(chǎn),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(dāng)年,必須進(jìn)行基線檢測,老管線則每3至5年檢測一次。我國標(biāo)準(zhǔn)為國內(nèi)新管線建成三年內(nèi)進(jìn)行基線檢測,老管線7至8年檢測一次。
盡管我國漏磁檢測技術(shù)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(shù)步入三軸時代,我國企業(yè)的核心競爭力也大為提升。
“更為重要的是,該項技術(shù)事關(guān)我國能源戰(zhàn)略安全。如果我們不用自主的檢測技術(shù),那么我國的線路鋪設(shè)情況、油氣運量儲量,豈不是完全泄露給了國外?”曹崇珍說。
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