管道內(nèi)檢測缺陷的開挖驗證技術(shù)

1、管道檢測缺陷的開挖驗證技術(shù)作者：田野 ：管道技術(shù)與設(shè)備2015年第1期 發(fā)布時間：2015/03/31摘要: 文中概括了管道檢測開挖驗證工作流程，提出目標(biāo)環(huán)焊縫的確定原則和定位技巧，通過測量環(huán)焊縫與螺旋焊縫在12 點鐘方向上的軸向距離快速確定其編號，有效提高定位精度和效率，降低開挖工作量。并給出了在現(xiàn)場勘測中實用性較強(qiáng)的兩個數(shù)值，即螺旋焊縫時鐘位置變化1 h 的軸向距離和環(huán)焊縫時鐘位置變化1 h 的環(huán)向長度，利用這兩個值可精確測量環(huán)焊縫與螺旋焊縫鐘點。關(guān)鍵詞: 管道檢測; 開挖驗證; 環(huán)焊縫0 引言  長輸油氣管道管體缺陷會造成管道失效、管輸產(chǎn)品泄漏。因此，相關(guān)規(guī)規(guī)定必須定期對管道進(jìn)

2、行檢測，以發(fā)現(xiàn)管體缺陷并及時修復(fù)，避免管道失效。  管道檢測器在管道運(yùn)行結(jié)束后，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評價，出具檢測報告，對所選取的缺陷的位置、類型、尺寸信息進(jìn)行實地驗證。  為了解決里程差的校正問題，一般每1 km 設(shè)置1個地面標(biāo)記器進(jìn)行輔助定位，這種方式極增加了檢測跟蹤的工作量。同時，由于地形起伏等原因，有效的地面標(biāo)記點與缺陷點之間也存在誤差。  文中針對定位問題，提出了解決辦法，為管道的安全運(yùn)行提供有力保障。1 管道檢測開挖流程  根據(jù)缺陷數(shù)據(jù)表或者開挖單，在管道沿線找到參考樁，如果有磁標(biāo)記，應(yīng)找到參考樁附近的磁標(biāo)記。以磁標(biāo)記或參考樁為起點，利用GP

3、S 定位儀( 如果地勢較平坦且管線走向為直線，可以用卷尺) 測量腐蝕缺陷數(shù)據(jù)表中給出的間距，得到目標(biāo)環(huán)焊縫位置，進(jìn)行開挖。根據(jù)缺陷數(shù)據(jù)表給出的環(huán)焊縫與上、下游螺旋焊縫交點的時鐘位置，判斷開挖的環(huán)焊縫是否是目標(biāo)環(huán)焊縫。對螺旋焊縫缺陷、腐蝕缺陷等，采用超聲波等檢測手段檢測開挖處是否存在缺陷。對缺陷進(jìn)行修復(fù)后，做好防腐、回填工作。圖1 為長輸油氣管道開挖驗證流程。圖1 長輸油氣管道開挖驗證流程2 確定目標(biāo)環(huán)焊縫2.1 目標(biāo)環(huán)焊縫確定原則  對螺旋焊縫管來說，每個環(huán)焊縫與螺旋焊縫都有上下游2 個交點，并且2 個交點的時鐘位置不同，以此來確定開挖點的環(huán)焊縫是否為目標(biāo)環(huán)焊縫。  若缺陷

4、修復(fù)列表中給出的參考焊縫均為缺陷的上游環(huán)焊縫，則當(dāng)缺陷距離上游環(huán)焊縫較遠(yuǎn)時，考慮到開挖的經(jīng)濟(jì)性，此時可選擇其下游環(huán)焊縫為參考環(huán)焊縫進(jìn)行開挖，以降低開挖量。  由于存在檢測信號偏差或地面測量誤差，經(jīng)常發(fā)生開挖環(huán)焊縫并非目標(biāo)環(huán)焊縫的誤開挖情況，應(yīng)重新確定目標(biāo)環(huán)焊縫的位置。首先對比漏磁檢測數(shù)據(jù)上其他環(huán)焊縫與螺旋焊縫交點的時鐘位置，確認(rèn)其編號。由于時鐘位置存在誤差，開挖環(huán)焊縫編號的確定較困難。此時還可以輔以其他方式，如根據(jù)相鄰環(huán)焊縫的時鐘位置、管長及管道上的其他特征，確認(rèn)開挖環(huán)焊縫的編號。然后根據(jù)環(huán)焊縫絕對里程列表，得到開挖環(huán)焊縫與目標(biāo)環(huán)焊縫的絕對里程，將兩者相減即可得到開挖環(huán)焊縫與目標(biāo)環(huán)焊

5、縫的距離。根據(jù)此距離確定目標(biāo)環(huán)焊縫位置后重新開挖。2.2 目標(biāo)環(huán)焊縫定位技巧  利用GPS 定位儀得到目標(biāo)環(huán)焊縫的初步位置后，可先行開挖出管線12 點鐘方位部分，用卷尺、直尺等工具測量螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點鐘方向上的距離，通過查閱工程建設(shè)資料或者漏磁檢測數(shù)據(jù)查看管線螺距，即可推算出該螺旋焊縫與環(huán)焊縫的交點。圖2 為管線展開示意圖。式中: d 為螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點鐘方向上的距離; l 為螺旋焊縫與環(huán)焊縫交點到環(huán)焊縫12 點鐘的環(huán)向距離; L 為2 條螺旋焊縫間的距離; D 為管道直徑。圖2 管線展開示意圖  用卷尺測出d 和L( 或者查閱工程建設(shè)資料) ，根據(jù)式(

6、1) 可求得，螺旋焊縫與環(huán)焊縫的交點鐘點為  螺旋焊縫時鐘位置變化1 h 的軸向距離L1的計算公式為式中?為螺旋焊縫與管道軸向的夾角。  環(huán)焊縫時鐘位置變化1 h 的環(huán)向長度Lc可通過式(3) 計算:式中d1為防腐層厚度，mm  如果連續(xù)多根管段螺旋焊縫與環(huán)焊縫交點時鐘位置都比較接近，這時較難確認(rèn)已開挖環(huán)焊縫的編號，此時需要依據(jù)其他參考樁進(jìn)行地面測量，重新找點開挖，也可以通過附近其他開挖位置正確的點，推算出其與目標(biāo)環(huán)焊縫的距離，進(jìn)行地面測量找點，或者根據(jù)式(2) 和式(3) 精確計算交點位置來確定焊縫編號，重新開挖。3 應(yīng)用實例  西氣東輸一線某段管道直

7、徑D 為1 016 mm，管節(jié)長度為12 m，螺旋焊縫間距L 為1.75 m。2011 年采用高清晰漏磁檢測器進(jìn)行檢測，由于檢測器里程輪故障，缺陷數(shù)據(jù)里程與實際里程誤差較大。按照檢測數(shù)據(jù)開挖發(fā)現(xiàn)實際開挖點并沒有目標(biāo)環(huán)焊縫，繼續(xù)沿上游拓展開挖點，在開挖點上游8 m 處發(fā)現(xiàn)一條環(huán)焊縫。由于螺旋焊縫與環(huán)焊縫交點位于管道下端，判斷交點鐘點需將作業(yè)坑繼續(xù)挖深，且由于防腐層較厚，交點不清晰，無法準(zhǔn)確判斷環(huán)焊縫的編號。  為解決上述問題，根據(jù)式(1) 制作表1。表1 螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點鐘方向上的距離與鐘點對應(yīng)表  利用現(xiàn)場開挖點，通過測量得出上游螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點鐘方向上的距離為875 mm，下游螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點鐘方向上的距離為729 mm，對照表1 可知，環(huán)焊縫與上游螺旋焊縫交點時鐘方向為6 點，即管道正下方，與下游螺旋焊縫交點時針方向為5 點，根據(jù)漏磁檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定該環(huán)焊縫編號為17250，即為目標(biāo)環(huán)焊縫。最后，去除防腐層，進(jìn)行缺陷測量，證實了交點算法的正確性。4 結(jié)論  現(xiàn)場開挖驗證表明，利用缺陷上游的參考環(huán)焊縫可以實現(xiàn)管道缺陷的準(zhǔn)確定位。通過測量螺旋焊縫與