管道完整性評價(jià)技術(shù)在LNG管道的應用
來(lái)源:《管道保護》雜志 作者:李強 時(shí)間:2018-8-16 閱讀:
李強
廣東大鵬液化天然氣有限公司
經(jīng)過(guò)近20年國內外管道運營(yíng)實(shí)踐,管道完整性管理已經(jīng)被證明是一種主動(dòng)預防式的管理模式,通過(guò)對管道各項屬性數據進(jìn)行分析,在事故發(fā)生前,系統科學(xué)地對管道風(fēng)險和缺陷進(jìn)行全面檢測、識別和評價(jià),然后根據嚴重等級進(jìn)行提前維修和風(fēng)險預控,避免隱患發(fā)展到事故。
廣東大鵬LNG公司(廣東大鵬)自2005年引入管道完整性管理以來(lái),及時(shí)跟蹤國內外最新進(jìn)展,形成了一套行之有效的管道完整性評價(jià)體系,確保了管道本質(zhì)安全,為管道持續可靠供氣奠定了堅實(shí)的基礎。
1 構建管道完整性評價(jià)管理體系
累計建立并發(fā)布7份專(zhuān)項管道完整性評價(jià)程序文件,如《管道內檢測實(shí)施細則》《管道外腐蝕檢測實(shí)施細則》《管道疑似缺陷點(diǎn)內檢測開(kāi)挖驗證作業(yè)實(shí)施細則》《管道超聲導波檢測實(shí)施細則》《管道缺陷評估細則》等,并保持每年更新和完善,不僅實(shí)現了對管道完整性評價(jià)工作的全覆蓋,而且使管道完整性檢測和評價(jià)工作有據可依,有章可循,做到“做我所寫(xiě),寫(xiě)我所做”。
實(shí)際工作中,檢測工程師、完整性評價(jià)工程師、數據工程師嚴格執行和落實(shí)程序文件要求,實(shí)現了完整性檢測數據傳遞的無(wú)縫銜接和閉環(huán)管理,確保了用于完整性評價(jià)的數據質(zhì)量。
通過(guò)完整性管理年報對管道完整性評價(jià)進(jìn)行專(zhuān)項要素分析,有效識別和發(fā)現已開(kāi)展管道完整性評價(jià)工作的不足,完善并循環(huán)提升管道完整性評價(jià)水平。
2 構建管道完整性評價(jià)技術(shù)體系
2.1構建檢測技術(shù)體系
LNG管道內介質(zhì)為L(cháng)NG氣化后的天然氣,水和硫的含量極低, 管道涂覆內涂層,通常沒(méi)有內腐蝕產(chǎn)生環(huán)境(除非施工期遺留試壓水)。
經(jīng)過(guò)對管道工藝操作及介質(zhì)參數、管材類(lèi)型及等級以及多條管道的內外檢測和開(kāi)挖驗證,確定管道本體缺陷的主要類(lèi)型有:外腐蝕、燒蝕、機械損傷、制造缺陷、焊縫異常、幾何變形以及復合型缺陷。其中外腐蝕分為普通的電化學(xué)腐蝕和雜散電流腐蝕;燒蝕分為電弧灼傷和大電流燒蝕;機械損傷分為內部機械損傷和外部機械損傷;制造缺陷有重皮、打磨、夾雜等;焊縫異常常見(jiàn)氣孔、未焊滿(mǎn)、咬邊等。各類(lèi)缺陷檢測方法見(jiàn)表 1。
2.2 構建檢測、監測、評價(jià)機制
2.2.1 管道內檢測和外腐蝕檢測
對于具備內檢測條件的管道,已基本完成兩輪內檢測和三輪外腐蝕檢測,部分管道完成3-4次內檢測,有效發(fā)現一定數量幾何變形、腐蝕、焊縫異常、內部機械劃傷、夾渣、重皮、燒蝕等管道本體缺陷;對于不具備內檢測條件的管道,均安裝了超聲導波永久監測探頭,定期進(jìn)行檢測,再結合外腐蝕檢測,實(shí)現了管道完整性評價(jià)的全覆蓋。
2.2.2 修正管道中線(xiàn)數據方法
針對存在管線(xiàn)位置不準、竣工資料不全等問(wèn)題,摸索出一套基于管道內檢測的修正管道中線(xiàn)數據并準確獲取管道數據集的方法。首先采集并分析管道內檢測中線(xiàn)、磁力盒坐標、管線(xiàn)探測等數據;其次,利用航空攝影測量獲得管道兩側400m影像圖及線(xiàn)路走向圖;最后,應用地理信息分析軟件對竣工資料、最新中線(xiàn)數據和影像圖進(jìn)行整合比對分析,修正錯誤數據,得到準確的管道數據集,最終形成管道路由及縱斷面圖,使得全線(xiàn)中線(xiàn)坐標精度在±1m以?xún)。提高了完整性管理數據的可靠性?/p>
2.2.3 管道數據價(jià)值的深度挖掘
通過(guò)開(kāi)展兩輪管道內檢測數據比對工作,探索出一套內檢測與內檢測、內檢測與外檢測數據比對,內檢測與其他重要數據比對的方法,形成了有效的內檢測數據利用體系,對管道完整性進(jìn)行準確和客觀(guān)評價(jià),及早發(fā)現管道安全管理盲區。
編訂行業(yè)標準SY/T0087.5―2016《油氣管道腐蝕數據綜合分析技術(shù)規范》及氣電企業(yè)標準Q/HS QD 0008―2016《在役陸上長(cháng)輸天然氣管道完整性數據綜合分析評價(jià)技術(shù)規范》,進(jìn)一步指導和規范管道數據的分析利用。
2.2.4 河流穿越段管道埋深監測
與國內檢測公司合作,利用One-Pass檢測技術(shù)定期監測河流穿越段管道水下埋深,再與內檢測數據對比,及時(shí)發(fā)現和防范河流穿越段管道發(fā)生的問(wèn)題。
2.2.5 管道地質(zhì)災害應變監測
在管道沿線(xiàn)地質(zhì)災害高風(fēng)險點(diǎn)、高填土區管道、站內沉降管道安裝了22套管道地質(zhì)災害遠程監測系統。實(shí)時(shí)監控管道應變和管道周邊覆土的水壓、土壓、傾斜度等參數,經(jīng)過(guò)數據分析和風(fēng)險評價(jià),一定程度上掌握了地質(zhì)災害高風(fēng)險點(diǎn)的風(fēng)險變化情況。解決了系統耐高溫、耐潮濕、地下雜散電流及浪涌等可靠性方面的問(wèn)題。
2.2.6 構建管道缺陷及安全狀態(tài)評價(jià)體系
自主開(kāi)發(fā)管道缺陷及安全狀態(tài)評價(jià)軟件體系,包括7個(gè)模塊15套算法。實(shí)現了對管道本體缺陷如腐蝕、機械劃傷、幾何變形、焊縫缺陷、裂紋,各種復雜工況下如重車(chē)碾壓、懸空管道、占壓管道承壓能力等的風(fēng)險評價(jià),使管道缺陷及安全狀態(tài)評價(jià)一體化、模塊化、數字化。同時(shí)編制了在役長(cháng)輸天然氣管道腐蝕壁厚損失臨界值速查表、在役長(cháng)輸天然氣管道懸空臨界值速查表,改善了現場(chǎng)工作效率。
2.2.7 含缺陷焊縫適用性評價(jià)關(guān)鍵技術(shù)
汲取國內管道環(huán)焊縫失效事故經(jīng)驗教訓,加強環(huán)焊縫缺陷管理,對施工期存在較大拘束應力的含缺陷焊縫評價(jià)及動(dòng)態(tài)彎曲載荷對缺陷失效敏感性等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展研究,取得多項成果,形成適用于大鵬公司的焊縫缺陷可接受臨界值,提高了含缺陷焊縫評價(jià)的可靠性。
3 管道合于使用評價(jià)
依照國家相關(guān)法規,在役長(cháng)輸天然氣管道應經(jīng)有資質(zhì)的單位開(kāi)展管道定期檢驗及合于使用評價(jià)工作。但現階段國內有此資質(zhì)的單位非常有限,且檢測能力有待在實(shí)際工作中進(jìn)一步驗證。
廣東大鵬自2015開(kāi)展管道合于使用評價(jià)工作。經(jīng)過(guò)與相關(guān)單位多輪次技術(shù)溝通,最終確定:通過(guò)審查公司檢測數據,并按照一定比例進(jìn)行抽查復驗,再對管道本體和腐蝕防護系統進(jìn)行評級,最終給出合于使用評價(jià)結論。避免了高昂的檢測評價(jià)費用,提高了工作效率和工作質(zhì)量,使企業(yè)達到了合法合規運營(yíng)的要求。
作者:李強,1986年生,工程師,2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)材料學(xué)專(zhuān)業(yè),現為廣東大鵬液化天然氣有限公司技術(shù)服務(wù)部完整性評價(jià)工程師,主要從事與天然氣長(cháng)輸管道及管道完整性評價(jià)相關(guān)的技術(shù)工作。
《管道保護》2018年第1期(總第38期)
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