北京蒂川國際貿(mào)易有限公司

國內(nèi)石油天然氣管道的清管通球和內(nèi)檢測作業(yè)已經(jīng)趨于常規(guī)化。一些老舊管線由于內(nèi)部雜質(zhì)長期累積，并且受地質(zhì)變化及其他外力影響，導(dǎo)致管道內(nèi)徑發(fā)生較大的變化，常規(guī)清管器無法清出大量雜質(zhì)，后續(xù)檢測作業(yè)極易造成失敗或卡堵。即使在常規(guī)清管器能夠清出大量雜質(zhì)的情況下，對管道內(nèi)雜質(zhì)量和分布情況依然無法做出判斷，不能有效的安排清管操作，造成清管作業(yè)的盲目性和卡球現(xiàn)象。因此需要一種強(qiáng)通過能力的幾何檢測器來彌補(bǔ)技術(shù)上的空白，同時對管線的積垢量和分布進(jìn)行評估分析。筆者深入了分析智能泡沫電子幾何檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用前景。

1 常規(guī)測徑技術(shù)介紹

機(jī)械測徑板�？梢灾庇^有效的判斷管道內(nèi)部是否存在變形，為下一步的工作提供指導(dǎo)。機(jī)械測徑板分為直管測徑板和彎頭測徑板兩種，一般會配合泡沫或者機(jī)械清管一起使用，一次運(yùn)行之后可以根據(jù)測徑結(jié)果初步判斷管道內(nèi)部彎頭和其他管段的變形情況，不同廠家提供的清管器的結(jié)構(gòu)可能會略有不同，對測徑板的使用也會有不同的方法，但是都會把測徑板作為前期作業(yè)的必備部分（圖 1）。

測徑板是通過配合清管器對管道內(nèi)的變形進(jìn)行判斷，因此其通過能力主要受限于所搭載的清管器，在配合泡沫清管器使用的情況下，對于復(fù)雜管線測徑是一種有效的手段，不過其缺點(diǎn)也很明顯，就是無法對變形點(diǎn)進(jìn)行量化分析，即無法提供常規(guī)幾何所能提供的管線參數(shù)，無法準(zhǔn)確判斷變形點(diǎn)的尺寸及深度，尤其是無法進(jìn)行定位等。

常規(guī)電子幾何檢測設(shè)備。作為內(nèi)檢測通球作業(yè)必選的測徑設(shè)備，配合搭載的傳感器可以采集管線幾何特征點(diǎn)，并進(jìn)行有效的分析，包括里程、橢圓度變化、彎頭角度變化、管線內(nèi)徑變化及造成的原因、管線是否存在凹坑等缺陷，電子幾何提供的數(shù)據(jù)可以直接決定下一步金屬損失作業(yè)的可行性。目前國內(nèi)常規(guī)電子幾何檢測設(shè)備受其設(shè)計或者能力影響，通過能力往往會設(shè)計在25%OD范圍以內(nèi)，同時不具備測垢技術(shù)能力，如果測徑板運(yùn)行結(jié)果顯示存在大于該數(shù)值的變形，往往無法進(jìn)行下一步作業(yè)，很多情況下導(dǎo)致檢測作業(yè)被迫中止。

2 智能泡沫電子幾何檢測技術(shù)

該技術(shù)是在保證所有電子傳感器精度的情況下，對設(shè)備進(jìn)行了特殊設(shè)計和集成化處理，將設(shè)備設(shè)計成了小巧的電子倉結(jié)構(gòu)，配備易壓縮的泡沫體，由于精度等不受影響，可以對凹陷等管道特征點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的 檢測和識別，設(shè)備通過能力可以高達(dá)35%ID，更特殊情況需廠家根據(jù)管線情況進(jìn)行定制設(shè)計（圖 2）。

該技術(shù)在國外作為一種有效的手段來彌補(bǔ)常規(guī)幾何檢測不足和測垢能力的空白，特別適用于一些情況不明的老舊管線，在通完泡沫球之后，即可將該設(shè)備投入使用，可以有效采集管道內(nèi)所有相關(guān)的幾何參數(shù)，評估分析蠟垢量和分布情況，為下一步作業(yè)提供有效指導(dǎo)。

智能泡沫電子幾何檢測設(shè)備可以在大部分介質(zhì)中運(yùn)行包括空氣和水等，也能適應(yīng)高溫原油管線運(yùn)行，可以有效避免卡堵和停產(chǎn)作業(yè)的風(fēng)險，為業(yè)主節(jié)省停產(chǎn)帶來的運(yùn)營損失。

3 國內(nèi)應(yīng)用情況

2018年，中海油位于渤海的某條33.3 cm（10寸）海管在通球作業(yè)過程中出現(xiàn)泡沫鋼刷球破損并清出大量雜質(zhì)垢片，因垢量堆積過大導(dǎo)致卡堵，清管作業(yè)被迫中止。北京蒂川國際貿(mào)易有限公司在接到咨詢后，與英國制造商共同調(diào)研分析，決定采用智能泡沫電子幾何檢測設(shè)備對該條海管進(jìn)行檢測作業(yè)，評估管道內(nèi)存在的變形和垢片的體積及分布情況。本次檢測共通球8次，包括常規(guī)泡沫清管器，智能泡沫電子幾何檢測器模擬體和智能泡沫電子幾何檢測器。發(fā)現(xiàn)海管的前3.5 km結(jié)垢嚴(yán)重，平均厚度在15 mm左右，最小內(nèi)徑點(diǎn)位于發(fā)球端的第一個彎頭內(nèi)，內(nèi)徑最小值為160 mm（圖 3）。整個清管作業(yè)結(jié)束后，泡沫清管器球體完整，未有明顯破損，垢片量較少（圖 4、 5）。

智能泡沫電子幾何檢測技術(shù)在中海油項(xiàng)目的順利實(shí)施，進(jìn)一步驗(yàn)證了該技術(shù)可以有效的彌補(bǔ)當(dāng)前大變徑和測垢檢測技術(shù)上的空白，特別是針對一些復(fù)雜工況的管線如檢測老舊變形、結(jié)垢管線， pig閥管線和部分新建管線等。

作者：榮洪清，北京蒂川國際貿(mào)易有限公司經(jīng)理，主要從事管道內(nèi)檢測技術(shù)相關(guān)服務(wù)和新技術(shù)的推廣應(yīng)用。