管道内检测工艺

管道内检测工艺在之前讲解的内检测标准的基础上，结合实际过程中的施工方法对内检测的过程的一个详细描述主要内容主要内容一、现场勘查二、制定方案（施工组织设计）三、设备准备四、内检测实施五、出具检测报告六、开挖验证一、现场勘查1、获取管线资料（1）输送介质a、原油：含蜡高：调查清管周期。如短期未清过管，应评估管壁结蜡量，慎重选择清管方案。应按照循序渐进的清管步骤进行。防止蜡堵。一旦发生蜡堵，就要断管清除堵塞蜡棒。降低结蜡量：降凝减阻剂、提高温度含硫高：收发球时注意防止自燃。油品中的硫与管壁反应生成硫化亚铁具有很高的自燃性。与空气接触时能够迅速发生氧化反应，并放出大量的热，从而发生自燃。在收发球操作打开盲板时，随着油流带出的硫化亚铁极易堆积在排污口附近，与空气充分接触后，发生自燃，引发球筒内的挥发油气发生闪爆现象。一、现场勘查成品油（汽油、柴油）：汽油挥发性高，闪点低，收发球操作时危险性高。是否专用管道，如有可能检测时换柴油，降低风险。b、化工原料管道需要考虑介质的腐蚀性？是否对人员有伤害，是否对设备有损害。一、现场勘查c、输气管道应关注的参数：含硫量、含水量含硫量高，对检测设备腐蚀含水量高，水露点高，容易发生冰堵水露点：是指天然气中的水蒸气在某一温度及相对湿度一定情况下析出水蒸汽凝结成水珠的温度。湿度一定，压力越高，水露点温度越高。水露点表征天然气的干燥程度。一、现场勘查临界温度：每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。临界压力：在临界温度时，使气体液化的压力。一、现场勘查通常把在临界温度以上的气态物质叫做气体，把在临界温度以下的气态物质叫做汽。降温加压，是使气体液化的条件。例如，水蒸汽的临界温度为374℃，远比常温度要高，因此，平常水蒸汽极易冷却成水。其他如乙醚、氨、二氧化碳等，它们的临界温度略高于或接近室温，这样的物质在常温下很容易被压缩成液体。但也有一些临界温度很低的物质，如氧、空气、氢、氦等都是极不容易液化的气体。其中氦的临界温度为-268℃。要使这些气体液化。必须具备一定的低温技术和设备，使它们达到它们各自的临界温度以下，而后再用增大压强的方法使其液化。天然气的临界温度和临界压力分别为-82.5℃和4.6MPaLNG（液化天然气）东南沿海的LNG接收站（福建、深圳等），从菲律宾等国家通过低温槽船运送LNG到接收站，再经气化输送至用户。一、现场勘查冰堵原因：管道内的高压气体含有一定量的水蒸气，当露点温度等于管线运行温度时，析出水合物，同时管道中的检测器如存在泄流，在泄流处气体急剧膨胀，产生制冷效果。泄流处的水合物就会结冰并逐渐增大形成冰堵。通球过程中如何避免冰堵的发生？（1）脱除水分降低水露点（2）降低压力至水合物生成压力以下（3）添加抑制剂，如甲醇、乙醇等一、现场勘查d、新建管线（未投产）管线在建设过程中很可能由于施工和地壳运动造成管道变形及金属损失。为了进行管道完整性管理，获得管线的第一手资料。很多客户要求进行变形及漏磁检测，以便掌握管道投产前的基础数据。这种管线内没有输送介质，只能以空压机作为动力源。但是，因空压机进气量有限，造成检测器在行走时因后端压力不能持续保持，使检测器走走停停。检测器由停止状态变为运动状态瞬间，静摩擦力大于动摩擦力，压差远大于运动时压差。检测器加速度非常大。瞬时速度能达到30m/s以上。不仅检测数据无效，还会造成检测器部件损坏甚至整体损坏。另一种方式，采取自主动力行走，检测速度稳定，数据可靠，业已在管线上试验成功。一、现场勘查（2）了解管道参数a、管径（外径）、壁厚及壁厚变化是否存在多直径管道？直接决定是否能进行清管及漏磁检测。关注主要管段壁厚，计算清管器及检测器皮碗过盈量（3-5%）壁厚在检测器检测范围之内？b、压力是否符合检测设备承压范围？超压会导致检测器密封腔体泄漏，压坏内部工作电路。输气管道有最低压力限制，1MPa以下基本不可检。低压气体会造成检测器在管道内运行极不稳定。检测数据无效，甚至设备损坏，管道设备损坏。严重者撞坏盲板，损坏收发球设施。一、现场勘查c、了解生产能力（排量、输量）根据输量计算介质在管道中的运行速度是否符合检测器速度要求算出站间距运行时间评估检测器电池工作时间合理计划跟踪方案（人员分配、车辆分配）一、现场勘查速度计算（I）输油管道一般输量单位：t/d、m3/d质量流量（t/d）密度体积流量（m3/d）体积流量Q（m3/s）根据外径、壁厚算出截面积Sv=Q/S单位是m/s例：某输油管道管径610mm，壁厚8mm，输量32037m3/d。Q=32037/24/3600=0.3708m3/sS=3.14*（0.61-2*0.008）2/4=0.2770m2v=0.3708/0.2770=1.34m/s一、现场勘查（II）输气管道一般输量单位：Nm3/dNm3是指0℃，一个标准大气压下气体体积N代表标准条件(NominalCondition)一、现场勘查气体具有可压缩性已知标况下流量不能用于管道内气体速度直接计算根据理想气体状态方程PV=nRTP0V0=P1V1P0：标准情况下大气压，约为0.1MPa；V0：标准情况下体积流量；P1：管道内运行压力，单位MPa；V1：管道内体积流量；P0、V0、P1已知可以换算出管道内体积流量V1根据外径、壁厚算出截面积Sv=Q/S单位是m/s一、现场勘查例：某输气管道管径406mm，壁厚6mm，运行压力4MPa，输量250万Nm3/d。换算成4MPa下，输量为2500000*0.1/4=62500m3/dQ=62500/24/3600=0.7234m3/sS=3.14*（0.406-2*0.006）2/4=0.1219m2v=0.7234/0.1219=5.93m/s一、现场勘查（3）弯头曲率（转弯半径）管线一般最小为1.5D其他2.5D、3D、5D等是指管道中心线至弯头圆心的距离是几倍的管道外径。检测器能通过的最小半径为1.5D是否存在连续弯头一般要求两连续弯头之间直管段长度大于管道外径一、现场勘查（4）三通开孔直径大于30%管道外径的三通必须有挡条没有挡条的三通往往会造成清管器或者内检测器前端误入旁通管道内，造成卡堵或者误入其他流程，造成检测器无法取出。按照标准要求，两个连续三通最小间距要满足1.5D+（d1+d2）/2，其中D为管道外径，d1，d2为两相邻三通的开孔直径内径例：某管道外径720mm，壁厚8mm，计算两相邻等径三通最小间距。1.5*720+（720-16+720-16）/2=1784mm一、现场勘查（5）套管三通（花管三通）基本结构：由双层钢管组成，内层钢管直径与管道直径相同，内层钢管与外层钢管之间有一定间隙。内层钢管圆周上分布泄流孔，旁通管孔开在外层钢管上。一、现场勘查为了防止清管器停留在三通内，密封皮碗之间的间距要大于套管三通长度。套管三通的曲线特征与普通三通有区别。套管三通看不出三通轮廓，只能看出若干泄流孔。一、现场勘查2、发球筒主要包括快开盲板、筒体、异径管、鞍式支座等。一、现场勘查筒体直径比管道直径至少大1-2个等级。筒体长度要大于检测器长度，以方便检测器放入球筒。测量发球筒高度是否在发球车升降高度范围内，还包括盲板前端的作业空间。一、现场勘查快开盲板：三瓣卡箍式主要由盲板盖、盲板座、开启机构、转臂、安全锁板、密封圈、泄压装置构成。由安全锁板、泄压装置构成盲板的安全自锁功能（盲板自锁、防震、防松动、开启可二次泄压）。一、现场勘查快开盲板：锁环式盲板锁定装置为不锈钢锥型，卡在门和法兰之间，可以均匀地将力360度传递到法兰周边，最具安全性和可靠性；一、现场勘查一、现场勘查一、现场勘查3、线路其他需关注的（1）阀门全通径阀门（2）通球指示器需要关注失效的通球指示器，因锈蚀造成无法弹起而损坏检测设备。（3）动火改造点、带压封堵点、打孔盗油点这些地点是容易发生隐患，需高度关注。（4）局地埋深对于管道埋深较深的地方（4米以上），因接收机信号较弱，可能无法监测通过，造成跟踪丢失。选点时建议避开。（5）管道斜接允许斜接小于10度一、现场勘查4、收球筒收球筒长度要大于检测器长度，防止冲击盲板。检测器只有一节装有驱动皮碗，其他节为驱动轮支撑时，要注意阀门到异径管之间直管段的距离。距离过短会造成检测器驱动节进入球筒后失去动力停止前进，而后节仍在阀门中。导致无法关闭阀门，进行流程切换。一、现场勘查5、流程操作（1）流程中的各个阀门保证能全开及全闭（2）排污系统正常（3）快开盲板是否完好一、现场勘查6、查档（1）最近一次清管时间决定于下一步采取什么样的清管方案（2）如果该管线从未实施过清管作业，尽量找出管线投产时的参数包括出站压力、进站压力、排量等和现在的参数进行对比，评估管线的结蜡情况。评估方法：达西公式——流量压降计算公式L表示管线长度，D表示管道内径，V表示输量（或流速），λ表示水力摩阻系数。gVDLhL22二、制定方案现场数据是否符合检测要求，如需要改造，提出建议。制定实施方案（施工组织设计）实施方案是检测的详细计划由检测方制定，业主方审阅同意后，作为双方施工依据。二、制定方案实施方案的主要内容：1、项目基本情况2、编制依据依据哪些标准？3、内检测施工计划包括清管、变形检测、漏磁检测、开挖验证、出具检测报告的具体方案其中清管计划要根据管道勘查情况及以前清管情况制定。首先根据调查及管线生产参数变化评估管线结蜡情况，如排除蜡堵可能，可发送泡沫清管器验证管线基本通球能力。再通其他清管器。如通过评估管线结蜡严重，通球蜡堵风险增大，则要详细制定清管方案。要从小直径泡沫清管器开始清蜡。二、制定方案4、所需设备准备介绍所需清管器、检测器的参数及其他设备5、作业流程写明清管作业、变形检测作业、漏磁检测作业的详细步骤。6、双方工作职责写明双方职责，尤其是业主方的职责尽可能详细列出。二、制定方案7、项目组织为了保障内检测项目顺利进行，将项目组分成若干小组，各司其责。一般包括领导组、调度组、检测组、保驾组、配合组等。8、应急预案列出有可能出现（卡堵）风险及应急处理措施9、HSE管理措施认真执行安全、环境与健康管理体系程序文件实现安全、环境与健康管理目标。三、设备准备按照实施方案中实施计划准备所需设备1、清管器清管目的：a、验证管道通球能力b、清除管道残余渣滓c、清除管道内低洼处明水（对天然气来说），还能降低管线水露点，降低冰堵可能性d、为即将进行的变形检测做好准备三、设备准备常用清管器有泡沫清管器、测径清管器、磁力清管器、钢刷清管器等（1）泡沫清管器泡沫清管器具有良好的柔韧性，收缩性强，能通过40%管道变形。其密度（0.25g/㎝3）比介质密度（汽油0.75g/㎝3、原油0.82g/㎝3）低很多，在介质中处于悬浮状态。可携带低频发射机进行跟踪三、设备准备海绵吸水清管器泡沫吸水球（密度：15-30Kg/m3）主要用于新建管线吸水、干燥、过盈量为3-5%，有效运行距离≥5Km。钢针泡沫清管器（密度≥200Kg/m3）是在光体泡沫清管器的基础上增加钢针而成，其表面布满螺旋状（杂序）排列钢针，对去除管壁内的焊渣、污垢有良好的效果。三、设备准备（2）常规皮碗、钢刷、磁力清管器由清管器骨架、碟皮碗、直板皮碗、低频发射机组成。根据清管目的不同选定相应配件如钢刷、永磁铁、测径板等。皮碗可以选择碟皮碗、直皮碗或直碟混合组成不同清管器。钢刷清管器具有清除管壁铁锈的功能磁力清管器能够吸附管道内残余铁磁性渣滓，比如焊条头、施工工具等三、设备准备皮碗过盈量一般为3%-5%，能通过25%以下管道变形三、设备准备各类型皮碗清管器三、设备准备各类型直板清管器三、设备准备刮蜡清管器三、设备准备软体清管器主要由皮碗、连接体等构成，全部采用聚氨酯材料制成，可携带电子发射机。它具有通过能力强、变形量大、强度较高、不易卡堵、对弯头适应力强等特点。橡胶清管器为传统意义上的清管球，其特点变形能力强，易通过，小口径（小于DN150）为实心结构；大口径（不小于DN150）为空心结构（内部注水），在管线及其复杂的情况下