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油气“命脉”里的检测医生

  • 发布时间:2016-04-25 01:30:59  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  文·本报记者滕继濮

  日前,在中国国际管道大会上,一个浑身长满触角的“怪物”吸引了不少人驻足。记者了解到,这个“怪物”名叫三轴高清漏磁检测器,是优秀的管道检测“医生”,而其一身的自主高新技术也完全可以和国外对手抗衡。

  管道运输是石油、天然气运输采用的主要方式,堪称国家能源“命脉”。目前,我国长输油气管道总里程逾12万公里。尽管近年来全球油气管道建设步伐有所放缓,但未来行业发展的空间仍然巨大。多位业内专家预计,到“十三五”末,我国长输油气管道的总里程将超过16万公里。

  我国陆上的油气管道包括原油管道、成品油管道和天然气管道,由于这些“命脉”所经区域,既有车水马龙的城市,也有地广人稀的荒漠,既有广茂肥沃的黑土地,也有寸草不生的盐碱滩,地势复杂,环境多变。而管道在建设和运营过程中,由于各种原因不可避免的也会产生凹陷、变形、腐蚀以及由于人力及外力所产生的打孔、管道位移等风险。潜伏在暗处的管道缺陷无时无刻地威胁着管道的安全。

  日常加强对管网的风险评估和定期检测,在不影响管线正常输送的同时检测出存在的各种缺陷,及时排除安全隐患,就成为管道维护的迫切需求。漏磁检测技术由此应运而生,“治病于未病”。

  从三百万美元到三百万人民币

  当血管内胶囊机器人的使用,还只是个科幻话题时,在油气“命脉”中,这一技术理念早已使用了二十多年。

  在管道的“发球端”放入检测器,利用设备自身的皮碗与管道内壁密封,通过介质输送产生的压差,推动检测器运行。感应信号通过传感器、电子系统记录全程信息,待管道的“收球端”取出检测器并下载数据后,经过专用软件的计算和专业人员的分析,这份报告可以细化到每一处缺陷有多大、在什么位置、腐蚀到何种程度、该采取怎样的修补措施,且精确到毫米级。

  “现在国外管道缺陷检测技术已经非常成熟了,而国内起步较晚。我们是从上世纪90年代初才开始这一技术的研究,通过引进技术,消化吸收、自主研发再创新。目前,我们生产的检测设备已经拥有了完全自主知识产权,能够满足油气管道的清管、变形、腐蚀等检测需求。”中油管道技术检测技术有限责任公司(以下简称检测公司)高级工程师白港生介绍。

  据了解,管道局检测公司是国内首家从事管道漏磁检测的甲类综合检验机构。也是我国目前唯一一家达到国外检测公司同等技术水平的企业,不仅国内检测市场占有绝对优势,海外市场开展得也非常顺利。

  白港生告诉记者,为了缩短与国际检测水平的差距,1992年中石油管道局耗资近300万美元引进了国内首台管道腐蚀检测器,“二十多年前的300万美元跟现在可不是一个概念。”当我国自主漏磁检测技术发展初具规模后,国外公司干脆断绝了技术上的合作,只提供检测服务。几千公里的输油管道检测工程,每公里收费动辄数万元。这种全面的技术封锁,就是为了赚取高额检测费用。

  高傲来自于垄断,垄断则是因为掌握核心技术。即便是转让设备,也是过时的老技术。该团队为了打破这种垄断,提升国内本土检测技术水平,经过二十多年的发展,实现了国内管道检测技术从无到有,从弱到强,从低清到高清再到三轴高清甚至裂纹技术的巨大进步。已经实现研究一代,开发一代,应用一代的良性循环格局。

  1998年,该公司自主研发出具有里程碑意义的377毫米口径的漏磁检测器。同年,在新疆鄯乌线成功检测了20公里管道,实现了管道内检测技术的国产化,并取得了国家专利。在此基础上,该公司又先后开发了各种口径的检测器。

  “现在,具有国际先进水平的高清三轴漏磁检测器,大约三百万人民币。”自主技术成为国外公司的价格杀手。

  在位于河北廊坊中油管道技术检测技术有限责任公司的厂区,记者看到了形态各异、大小不一的漏磁检测器。“我们累计检测16万公里的管线,查出的缺陷三百多万处。” 管道局检测公司总经理曹崇珍说。

  漏磁检测靠什么?

  “基本原理是通过检测器自身携带的磁铁将检测器通过的局部管壁磁化,当管壁没有缺陷时磁力线囿于管壁之内;当管壁存在缺陷时磁力线将穿出管壁产生所谓漏磁,位于两磁极间的探头检测到可以表征缺陷大小的漏磁信号。”白港生解释说,通过数据分析,就可以判

  别缺陷的详细信息,包括“长”、“宽”、“深”及“大小”。

  传统的单轴漏磁腐蚀检测器只在轴向布置传感器,对缺陷的描述不够准确。而三轴漏磁腐蚀检测器可以在管道径向、轴向、周向三个方向均采集磁场数据,比单轴的检测器多采集两维的信息,这样就能够获得更多的缺陷处磁场分布特性,从而为缺陷的精确描述奠定基础,并且三轴漏磁腐蚀检测器能更加灵敏的识别横向沟槽和焊缝,获取更多的信息。能大大帮助分析和量化缺陷,为业主提供更详细、精确的检测报告。

  2013年,国内第一套口径711毫米三轴高清漏磁检测器被成功研发出,并在西南油气田成功应用。目前已经基本实现三轴高清漏磁检测器的全面系列化。

  事关我国能源战略安全

  “治病于未病”,全面地了解管道现状,从预防做起才能真正地维护管道的安全生产,将管道腐蚀老化带来的损失降到最低。国外新建管道建成当年,必须进行基线检测,老管线则每3至5年检测一次。我国标准为国内新管线建成三年内进行基线检测,老管线7至8年检测一次。

  尽管我国漏磁检测技术在我国起步较国外晚,但是起点高,随着我国管道漏磁检测技术步入三轴时代,我国企业的核心竞争力也大为提升。

  “更为重要的是,该项技术事关我国能源战略安全。如果我们不用自主的检测技术,那么我国的线路铺设情况、油气运量储量,岂不是完全泄露给了国外?”曹崇珍说。

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