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1、应力集中磁扫描技术应力集中磁扫描技术及东黄输油管线腐蚀检测及东黄输油管线腐蚀检测中的成功实践中的成功实践林 守 江天津市嘉信技术工程公司天津市嘉信技术工程公司Tianjin Genius Technology & Engineering Co.Tianjin Genius Technology & Engineering Co.全国油田管线及储罐腐蚀全国油田管线及储罐腐蚀全国油田管线及储罐腐蚀全国油田管线及储罐腐蚀与控制技术应用研讨会与控制技术应用研讨会与控制技术应用研讨会与控制技术应用研讨会2SCTSCT方法的技术基础：方法的技术基础：磁弹性效应磁弹性效应维拉利现象3SCTSCT方法的技术基
2、础：方法的技术基础：应力集中导致磁场变化应力集中导致磁场变化4SCTSCT方法的技术基础：方法的技术基础：管壁缺陷 应力集中 磁场异常 安全状态5SCTSCT方法的技术基础：方法的技术基础：6SCTSCT方法的检测原理：方法的检测原理：7SCTSCT方法检测管道缺陷的范围：方法检测管道缺陷的范围：管道金属损失超出了正常的程度，一般包括：制管缺陷（各方向焊缝、裂纹缺陷，叠层，卷边，水锈）机械缺陷（压痕，褶皱，刻痕，指示标）焊接缺陷（细孔，未焊透，边位移，焊接区剩余热应力）局部腐蚀缺陷（腐蚀坑，线性腐蚀，应力腐蚀破裂）8 无需接触管体或改变管道状态 不中断管道正常工作 无需考虑最大或者最小运转压力
3、 对管内介质流速没有要求 对管体如直径，曲度等几何参数没有限制 可以在任何区段实施检测 无需清理管道,开球筒回收清管器 管道内表面无需进行处理对目标管道进行100%100%诊断检测,准确率达到85%85%SCTSCT方法技术特点：方法技术特点：9 制管缺陷、机械缺陷、焊接缺陷、局部腐蚀制管缺陷、机械缺陷、焊接缺陷、局部腐蚀缺陷、局部应力变形增加区域的直接检测与缺陷、局部应力变形增加区域的直接检测与评价；评价； 可识别不良防腐层；可识别不良防腐层； 局部管段地灾影响检测与评价局部管段地灾影响检测与评价 新建管道的基线检测与评估新建管道的基线检测与评估 提供了内腐蚀提供了内腐蚀、外腐蚀检测方法以外
4、的有效外腐蚀检测方法以外的有效检测手段和方法检测手段和方法SCTSCT技术方法的适用性：技术方法的适用性：10SCTSCT检测方法的技术原理：检测方法的技术原理：11SCTSCT方法的实现：方法的实现：GPSReceiverFPGACPUUSB Flash Drive3 channelADC3 channelADC3 channelADC12SCTSCT方法的实现：方法的实现：13SCTSCT方法的实现方法的实现（检测数据图解）（检测数据图解）：SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程 管道的基本情况：管道的基本情况：管道的基本情况：管道的基本情况： 中国石化股份公司管道中国石化股份公司管道中
5、国石化股份公司管道中国石化股份公司管道储储运分公司运分公司运分公司运分公司营营运的运的运的运的东营东营至黄至黄至黄至黄岛岛的原的原的原的原油管油管油管油管线线，19741974年建成投年建成投年建成投年建成投产产，目前承担着由黄，目前承担着由黄，目前承担着由黄，目前承担着由黄岛岛油油油油库库向向向向东营输东营输油站油站油站油站输输送送送送进进口原油的任口原油的任口原油的任口原油的任务务。该该管管管管线线起自山起自山起自山起自山东东省省省省东营东营市，途市，途市，途市，途经经广广广广饶县饶县、寿光、寿光、寿光、寿光市、市、市、市、潍潍坊市、昌邑市、高密市、胶州市，坊市、昌邑市、高密市、胶州市，坊
6、市、昌邑市、高密市、胶州市，坊市、昌邑市、高密市、胶州市，终终到青到青到青到青岛岛黄黄黄黄岛岛区黄区黄区黄区黄岛岛油油油油库库，全全全全线线共共共共设设置置置置7 7 7 7座座座座输输油站油站油站油站，其中其中其中其中东营东营首站首站首站首站1 1 1 1座，广座，广座，广座，广饶饶、寿光、寿光、寿光、寿光、潍潍坊、昌坊、昌坊、昌坊、昌邑、胶州中邑、胶州中邑、胶州中邑、胶州中间间站站站站5 5 5 5座，黄座，黄座，黄座，黄岛岛末站末站末站末站1 1 1 1座座座座( ( ( (在黄在黄在黄在黄岛岛油油油油库库内内内内) ) ) )，管，管，管，管线线全全全全长长251251公里。公里。公里
7、。公里。设计设计最大最大最大最大输输油量油量油量油量为为65065010104 4吨吨吨吨/ / / /年，目前年，目前年，目前年，目前实际输实际输油量油量油量油量60060010104 4吨吨吨吨/ / / /年。年。年。年。 SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程 管道的基本参数：管道的基本参数：管道的基本参数：管道的基本参数： 使用的设备：使用的设备：使用的设备：使用的设备： 英国雷迪公司英国雷迪公司英国雷迪公司英国雷迪公司RD8000PDLRD8000PDLRD8000PDLRD8000PDL管管管管线仪线仪（管道的路由探（管道的路由探（管道的路由探（管道的路由探测测) ) ) )；
8、英国；英国；英国；英国Speir hunter Speir hunter Speir hunter Speir hunter 公司的管道公司的管道公司的管道公司的管道应应力集中磁力集中磁力集中磁力集中磁扫扫描描描描SCTSCTSCTSCT检测仪检测仪（不开挖（不开挖（不开挖（不开挖检测检测) ) ) )。接触式。接触式。接触式。接触式TSC-3M-12TSC-3M-12TSC-3M-12TSC-3M-12应应力集中磁力集中磁力集中磁力集中磁检测仪检测仪、漏磁裂、漏磁裂、漏磁裂、漏磁裂纹纹探探探探测仪测仪、超声波、超声波、超声波、超声波测测厚厚厚厚仪仪等（等（等（等（进进行管道缺陷的开挖行管道缺
9、陷的开挖行管道缺陷的开挖行管道缺陷的开挖验证验证）。）。）。）。SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程 2011 2011年年年年9 9月月月月Speir Hunter LtdSpeir Hunter Ltd公司使用公司使用公司使用公司使用SCTSCT非接触式磁力非接触式磁力非接触式磁力非接触式磁力扫扫描描描描仪仪，对潍对潍坊市坊市坊市坊市东侧东侧位于位于位于位于农农田丘陵地区的田丘陵地区的田丘陵地区的田丘陵地区的总长总长度度度度为为1Km1Km的中石化的中石化的中石化的中石化东东黄黄黄黄线线原油管道成原油管道成原油管道成原油管道成功地功地功地功地实实施了管体腐施了管体腐施了管体腐施了管体腐
10、蚀损伤蚀损伤的的的的检测检测。SCTSCT的的的的检测过检测过程分程分程分程分为为四个四个四个四个阶阶段：段：段：段：管道路由定位及地面非接触式管道路由定位及地面非接触式管道路由定位及地面非接触式管道路由定位及地面非接触式扫扫描描描描仪进仪进行的地面磁信号收集。行的地面磁信号收集。行的地面磁信号收集。行的地面磁信号收集。在完成在完成在完成在完成对对收集的数据收集的数据收集的数据收集的数据进进行初步分析之后，出具初步行初步分析之后，出具初步行初步分析之后，出具初步行初步分析之后，出具初步检测报检测报告；告；告；告； 确定开挖校正的数量及开挖的校确定开挖校正的数量及开挖的校确定开挖校正的数量及开挖
11、的校确定开挖校正的数量及开挖的校验验点的位置。点的位置。点的位置。点的位置。 开挖后，开挖后，开挖后，开挖后，对该对该段的管道段的管道段的管道段的管道检测结检测结果果果果进进行校行校行校行校验验。依据校。依据校。依据校。依据校验结验结果果果果对检测对检测数据数据数据数据进进 行最行最行最行最终终定量分析。定量分析。定量分析。定量分析。 出具最出具最出具最出具最终检测报终检测报告告告告。SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程检测结检测结果和果和果和果和验证验证 对东对东黄黄黄黄线线原油管道原油管道原油管道原油管道1km1km的管段的管段的管段的管段进进行的行的行的行的检测检测，定位出了，定位出
12、了，定位出了，定位出了3 3个有缺陷的管段，个有缺陷的管段，个有缺陷的管段，个有缺陷的管段，8 8个异常点。异常点的个异常点。异常点的个异常点。异常点的个异常点。异常点的检测结检测结果信息果信息果信息果信息见见下表下表下表下表 ：SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程 其中，在距离检测起始点的503.8米处检测出的异常段，开挖了2.9米。6 号异常点经超声探伤仪及壁厚测量仪检测，探测出管体的剩余壁厚仅为4.53mm。计算出的安全系数1.026，最大安全运行压力为3.28Mpa，安全运行年限为2.6年。运行单位立即对缺陷点进行了抢修。 SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程在SCT的最终检测
13、评价报告中，检测报告对该管段给出的维修建议是：中石化东黄原油管线上本次检查管段的总体状况较好，管道以当前压力情况下可以安全运行 2年。 最晚在2014年2月前，对6号、8号异常点管段 实施修复并且监视管道运行状况。建议每隔两年对管道实施一次检测，这将有助于管理方监视管道上已经存在的异常点，并对新的异常点做出及时的鉴别。SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程6号异常点的现场验证图SCTSCT方法的实施过程方法的实施过程6号异常点的检测和抢修图22SCT SCT 方法结论：方法结论：检测前不需清管作前不需清管作业，对管道几何尺寸几乎没有要求，管道几何尺寸几乎没有要求，安全性好。安全性好。对运行工况没有要求，不影响管道正常运行。运行工况没有要求，不影响管道正常运行。可在任何需要的管段上可在任何需要的管段上实施施检测，不必整段，不必整段检测。能能够检测出漏磁内出漏磁内检不能不能发现的疑似裂的疑似裂纹、应力力变形形等缺陷。等缺陷。经验证表明：缺陷表明：缺陷结果准确率达到果准确率达到85%以上。以上。
