管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)對比對完整性評價的影響

1、管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)對比對管道腐蝕完整性評價的影響河南邦信防腐材料有限公司2017 年 3 月整理摘要： 兩次或多次管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)對比，能夠充分挖掘管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)中的有 用信息，提高管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的使用率，是管道完整性評價的重要補(bǔ)充。結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，介紹了兩次內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的匹配方法，數(shù)據(jù)對比方法及差異，以 及如何利用數(shù)據(jù)對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)并解決完整性評價中存在的問題。結(jié)果表明：通 過兩次或多次內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的對比，可分析各類缺陷產(chǎn)生的原因，明確管道存在 的活性腐蝕，科學(xué)計(jì)算腐蝕生長速率，最大限度地降低管道完整性評價中的不 確定性。關(guān)鍵詞：管道內(nèi)檢測；數(shù)據(jù)對比；完整性評價；腐蝕速率管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)是完整性評價的數(shù)

2、據(jù)基礎(chǔ)，定期實(shí)施管道內(nèi)檢測，能夠識別管道存在的所有缺陷及特征，但由于管道檢測技術(shù)的局限性，只進(jìn)行一次內(nèi)檢測無法完全判斷缺陷存在的類型，尤其是存在生長的活性腐蝕。同時，由于實(shí)際埋地管道所處腐蝕環(huán)境復(fù)雜，影響因素多，只通過一次內(nèi)檢測難以準(zhǔn)確獲得腐蝕發(fā)展的動力學(xué)規(guī)律，無法科學(xué)計(jì)算腐蝕生長速率。缺陷類型的不確定性及保守的剩余壽命預(yù)測結(jié)果會造成管道完整性管理中不必要的開挖維修，給管道的運(yùn)營與管理帶來巨大的壓力。實(shí)際工程應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，依據(jù)兩次或多次管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的對比結(jié)果，能夠分析管道缺陷如內(nèi)部缺陷、外部缺陷、補(bǔ)口缺陷、焊縫異常等的生長情況及其對管道危害的嚴(yán)重程度，合理地計(jì)算腐蝕生長速率，降低剩余壽命預(yù)測的保

3、守性，排除剩余壽命預(yù)測的不確定性。兩次或多次內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的對比結(jié)果是分析管道缺陷存在原因及制定缺陷維修計(jì)劃的重要依據(jù)，對管道完整性評價具有科學(xué)的指導(dǎo)意義。1 數(shù)據(jù)匹配方法兩次內(nèi)檢測數(shù)據(jù)匹配的關(guān)鍵要素是對比環(huán)焊縫的變化規(guī)律，根據(jù)兩組檢測數(shù)據(jù)中管節(jié)長度的差值判斷數(shù)據(jù)是否匹配，若管節(jié)長度的差值接近于0，表明數(shù)據(jù)匹配成功。兩次檢測數(shù)據(jù)中管節(jié)長度的數(shù)據(jù)匹配時，亦可選擇明顯的管道特征，如閥室、彎頭、三通、短管節(jié)、環(huán)焊縫與制造焊縫的交點(diǎn)等，輔助判斷檢測數(shù)據(jù)匹配的準(zhǔn)確性。對于未進(jìn)行過改線或換管的管道，兩次檢測數(shù)據(jù)正確匹配后，兩組檢測數(shù)據(jù)的環(huán)焊縫應(yīng)該是一一對應(yīng)的，其屬性信息（管節(jié)長度、焊縫交點(diǎn)位置等）基本一致。但

4、如果任意一次檢測數(shù)據(jù)存在問題，如里程打滑、數(shù)據(jù)丟失等，都將導(dǎo)致兩次檢測的部分?jǐn)?shù)據(jù)無法正確匹配。在兩次檢測數(shù)據(jù)匹配成功后，可以得到檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集對比結(jié)果，并可以通過對比軟件或匹配后的對應(yīng)里程進(jìn)行兩次檢測信號的對比。2 數(shù)據(jù)集對比與信號對比的差異兩次或多次內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的對比方法包括兩次檢測數(shù)據(jù)集的對比和兩次 檢測數(shù)據(jù)信號的對比，由于對比方式的不同，兩種對比結(jié)果存在一定差異。以某管道2002 年和 2011 年兩次檢測數(shù)據(jù)對比為例，由數(shù)據(jù)集對比發(fā)現(xiàn)，缺陷“ML1”在兩次檢測時間間隔內(nèi)缺陷深度增長了11（壁厚百分比），由內(nèi)檢測數(shù)據(jù)信號對比結(jié)果可知，在兩次檢測時間間隔內(nèi)，缺陷“ML1”沒有明顯的增長；缺

5、陷“ML2”由于2002年缺陷深度未達(dá)到10的報(bào)告閾值而未進(jìn)行量化，無法直接計(jì)算出兩次檢測間隔內(nèi)缺陷深度的增長情況，但根據(jù)內(nèi)檢測數(shù)據(jù)顯示的信號對比可以發(fā)現(xiàn)，在兩次檢測時間間隔內(nèi)，管道腐蝕缺陷存在明顯的增長。由于兩次檢測數(shù)據(jù)使用的檢測設(shè)備不同，缺陷添加規(guī)則、報(bào)告閾值和量化方法不同，導(dǎo)致兩次檢測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集對比存在偏差，而通過檢測數(shù)據(jù)信號的對比能夠更清晰地了解缺陷的增長情況。實(shí)際工程應(yīng)用發(fā)現(xiàn)：兩次檢測數(shù)據(jù)集對比相對容易，但需要消除設(shè)備性能及量化模型等帶來的誤差；兩次檢測數(shù)據(jù)信號對比相對復(fù)雜，需要有經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析工程師進(jìn)行分析確認(rèn)，且對于缺陷數(shù)量較多的工程，無法對缺陷信號進(jìn)行一一對比分析。3 應(yīng)用案

6、例完整性評價是對管道內(nèi)檢測獲得的各類缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、解釋、評價的過程。通過由淺入深地統(tǒng)計(jì)分析，評判各類缺陷產(chǎn)生的原因及管道可能存在的問題；通過剩余強(qiáng)度計(jì)算及剩余壽命預(yù)測，評價缺陷對目前及今后管道完整性的影響；依據(jù)法律法規(guī)、管道安全運(yùn)營要求及評價結(jié)果確定合適的再檢測周期，制定合理的維護(hù)維修計(jì)劃。管道內(nèi)檢測及其評價技術(shù)已成為管道完整性管理不可或缺的重要環(huán)節(jié)。合理應(yīng)用管道內(nèi)檢測數(shù)據(jù)對比結(jié)果，能夠科學(xué)地發(fā)現(xiàn)和解決管道完整性評價中存在的問題。實(shí)際工程應(yīng)用中，需要結(jié)合所評價工程的特點(diǎn)，如缺陷數(shù)量、分布特征、綜合信息及可能存在的問題等確定數(shù)據(jù)對比的方法、內(nèi)容和工作量，做到具體工程具體分析。以國內(nèi)的某條復(fù)

7、檢管道為例，該管道長度約為221 km，首次檢測時間為2006年，第二次檢測時間為 2011 年，檢測時間間隔4.8 年，首次檢測缺陷深度的報(bào)告閾值10（壁厚百分比），檢測發(fā)現(xiàn)金屬損失871 處，第二次檢測發(fā)現(xiàn)深度10（壁厚百分比）的金屬損失1211 處。工程評價中應(yīng)用了兩次檢測數(shù)據(jù)信號的對比結(jié)果。3.1 發(fā)現(xiàn)問題（ 1）對統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)的存在多處缺陷且缺陷深度相對較深的補(bǔ)口進(jìn)行兩次檢測數(shù)據(jù)信號對比。結(jié)果顯示：一部分補(bǔ)口存在增長的外部腐蝕，根據(jù)缺陷的位置及增長情況可判斷該管道的5 處補(bǔ)口可能破損，已嚴(yán)重影響管道的安全運(yùn)營。（ 2）管道存在85 處重度環(huán)焊縫異常，通過兩次檢測數(shù)據(jù)信號對比發(fā)現(xiàn)，在兩

8、次檢測間隔內(nèi)，焊縫異常均無明顯增長，可判斷這些環(huán)焊縫異常產(chǎn)生于施工制造階段，業(yè)主可對其進(jìn)行調(diào)查或選擇性開挖，評價其對管道安全的 影響。（ 3）通過兩次檢測數(shù)據(jù)信號對比發(fā)現(xiàn)，檢測發(fā)現(xiàn)的12 處凹陷中，2 處為新發(fā)現(xiàn)的凹陷，1 處位于管道支撐上，不排除管道沉降的可能性；另外1處位于管道頂部，可能是第三方施工造成的，業(yè)主可對新發(fā)現(xiàn)的2 處凹陷給予關(guān)注并對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行調(diào)查，消減凹陷對管道的潛在隱患。（ 4）管道中存在幾處金屬損失聚集區(qū)域，通過兩次檢測數(shù)據(jù)信號對比發(fā)現(xiàn)，3 處聚集區(qū)中缺陷存在明顯增長，業(yè)主可采取適當(dāng)?shù)母g控制措施，消除對管道安全的影響。3.2 解決問題3.2.1 腐蝕速率計(jì)算依據(jù)缺陷

9、深度降序排列對缺陷進(jìn)行數(shù)據(jù)信號對比，分析管道內(nèi)、外部腐蝕的生長狀況。對比發(fā)現(xiàn)：內(nèi)部金屬損失基本未發(fā)生生長；部分外部金屬損失存在生長，在壁厚8.7mm 的管段上，1 處增長最快的外部金屬損失在兩次檢測時間間隔內(nèi)深度增長了23，增長速率為0.42mm/a。3.2.2 評價結(jié)果確認(rèn)工程評價中，通常采用保守的原則，同一屬性的管段，選取缺陷中生長速率最快的進(jìn)行剩余壽命預(yù)測。該管道的剩余壽命預(yù)測結(jié)果為在5 年的再檢測周期內(nèi)有115 處缺陷需計(jì)劃維修。考慮管道剩余壽命預(yù)測的保守性，消除評價結(jié)果中的不確定因素，對需計(jì)劃維修的缺陷進(jìn)行兩次檢測數(shù)據(jù)信號對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：其中78 處內(nèi)部金屬損失在兩次檢測時間間隔內(nèi)未發(fā)生增長，因此在計(jì)劃維修中可不考慮這部分缺陷的維修，5 年內(nèi)計(jì)劃維修缺陷剩余37 處。對未列入維修計(jì)劃但深度相對較深的35 處深度大于20（壁厚百分比）的缺陷進(jìn)行了兩次檢測數(shù)據(jù)對比，其中5 處外部金屬損失存在增長，需要給予關(guān)注并考慮在檢測周期內(nèi)進(jìn)行維修。4 結(jié)論兩次或多次內(nèi)檢測數(shù)據(jù)對比在工程評價中意義重大，提高了內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的利用率。利用兩次或多次檢測數(shù)據(jù)的對比結(jié)果，對管道進(jìn)行綜合的完整性評價，全面有效地分析缺陷產(chǎn)生的原因、生長情況，發(fā)現(xiàn)管道存在的問題，排除完整性評價中的不確定因素，制定合理有效的腐蝕控制措施，使管