管道內(nèi)檢測(cè)缺陷的開(kāi)挖驗(yàn)證技術(shù)

1、管道檢測(cè)缺陷的開(kāi)挖驗(yàn)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(shí)間：2015/03/31摘要: 文中概括了管道檢測(cè)開(kāi)挖驗(yàn)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(guò)測(cè)量環(huán)焊縫與螺旋焊縫在12 點(diǎn)鐘方向上的軸向距離快速確定其編號(hào)，有效提高定位精度和效率，降低開(kāi)挖工作量。并給出了在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)中實(shí)用性較強(qiáng)的兩個(gè)數(shù)值，即螺旋焊縫時(shí)鐘位置變化1 h 的軸向距離和環(huán)焊縫時(shí)鐘位置變化1 h 的環(huán)向長(zhǎng)度，利用這兩個(gè)值可精確測(cè)量環(huán)焊縫與螺旋焊縫鐘點(diǎn)。關(guān)鍵詞: 管道檢測(cè); 開(kāi)挖驗(yàn)證; 環(huán)焊縫0 引言  長(zhǎng)輸油氣管道管體缺陷會(huì)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(duì)管道進(jìn)

2、行檢測(cè)，以發(fā)現(xiàn)管體缺陷并及時(shí)修復(fù)，避免管道失效。  管道檢測(cè)器在管道運(yùn)行結(jié)束后，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，出具檢測(cè)報(bào)告，對(duì)所選取的缺陷的位置、類(lèi)型、尺寸信息進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證。  為了解決里程差的校正問(wèn)題，一般每1 km 設(shè)置1個(gè)地面標(biāo)記器進(jìn)行輔助定位，這種方式極增加了檢測(cè)跟蹤的工作量。同時(shí)，由于地形起伏等原因，有效的地面標(biāo)記點(diǎn)與缺陷點(diǎn)之間也存在誤差。  文中針對(duì)定位問(wèn)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(cè)開(kāi)挖流程  根據(jù)缺陷數(shù)據(jù)表或者開(kāi)挖單，在管道沿線(xiàn)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(diǎn)，利用GP

3、S 定位儀( 如果地勢(shì)較平坦且管線(xiàn)走向?yàn)橹本€(xiàn)，可以用卷尺) 測(cè)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(kāi)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(diǎn)的時(shí)鐘位置，判斷開(kāi)挖的環(huán)焊縫是否是目標(biāo)環(huán)焊縫。對(duì)螺旋焊縫缺陷、腐蝕缺陷等，采用超聲波等檢測(cè)手段檢測(cè)開(kāi)挖處是否存在缺陷。對(duì)缺陷進(jìn)行修復(fù)后，做好防腐、回填工作。圖1 為長(zhǎng)輸油氣管道開(kāi)挖驗(yàn)證流程。圖1 長(zhǎng)輸油氣管道開(kāi)挖驗(yàn)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(duì)螺旋焊縫管來(lái)說(shuō)，每個(gè)環(huán)焊縫與螺旋焊縫都有上下游2 個(gè)交點(diǎn)，并且2 個(gè)交點(diǎn)的時(shí)鐘位置不同，以此來(lái)確定開(kāi)挖點(diǎn)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(shí)，考慮到開(kāi)挖的經(jīng)濟(jì)性，此時(shí)可選擇其下游環(huán)焊縫為參考環(huán)焊縫進(jìn)行開(kāi)挖，以降低開(kāi)挖量。  由于存在檢測(cè)信號(hào)偏差或地面測(cè)量誤差，經(jīng)常發(fā)生開(kāi)挖環(huán)焊縫并非目標(biāo)環(huán)焊縫的誤開(kāi)挖情況，應(yīng)重新確定目標(biāo)環(huán)焊縫的位置。首先對(duì)比漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)上其他環(huán)焊縫與螺旋焊縫交點(diǎn)的時(shí)鐘位置，確認(rèn)其編號(hào)。由于時(shí)鐘位置存在誤差，開(kāi)挖環(huán)焊縫編號(hào)的確定較困難。此時(shí)還可以輔以其他方式，如根據(jù)相鄰環(huán)焊縫的時(shí)鐘位置、管長(zhǎng)及管道上的其他特征，確認(rèn)開(kāi)挖環(huán)焊縫的編號(hào)。然后根據(jù)環(huán)焊縫絕對(duì)里程列表，得到開(kāi)挖環(huán)焊縫與目標(biāo)環(huán)焊縫的絕對(duì)里程，將兩者相減即可得到開(kāi)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(kāi)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(kāi)挖出管線(xiàn)12 點(diǎn)鐘方位部分，用卷尺、直尺等工具測(cè)量螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點(diǎn)鐘方向上的距離，通過(guò)查閱工程建設(shè)資料或者漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)查看管線(xiàn)螺距，即可推算出該螺旋焊縫與環(huán)焊縫的交點(diǎn)。圖2 為管線(xiàn)展開(kāi)示意圖。式中: d 為螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點(diǎn)鐘方向上的距離; l 為螺旋焊縫與環(huán)焊縫交點(diǎn)到環(huán)焊縫12 點(diǎn)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(xiàn)展開(kāi)示意圖  用卷尺測(cè)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(diǎn)鐘點(diǎn)為  螺旋焊縫時(shí)鐘位置變化1 h 的軸向距離L1的計(jì)算公式為式中?為螺旋焊縫與管道軸向的夾角。  環(huán)焊縫時(shí)鐘位置變化1 h 的環(huán)向長(zhǎng)度Lc可通過(guò)式(3) 計(jì)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(diǎn)時(shí)鐘位置都比較接近，這時(shí)較難確認(rèn)已開(kāi)挖環(huán)焊縫的編號(hào)，此時(shí)需要依據(jù)其他參考樁進(jìn)行地面測(cè)量，重新找點(diǎn)開(kāi)挖，也可以通過(guò)附近其他開(kāi)挖位置正確的點(diǎn)，推算出其與目標(biāo)環(huán)焊縫的距離，進(jìn)行地面測(cè)量找點(diǎn)，或者根據(jù)式(2) 和式(3) 精確計(jì)算交點(diǎn)位置來(lái)確定焊縫編號(hào)，重新開(kāi)挖。3 應(yīng)用實(shí)例  西氣東輸一線(xiàn)某段管道直

7、徑D 為1 016 mm，管節(jié)長(zhǎng)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(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，由于檢測(cè)器里程輪故障，缺陷數(shù)據(jù)里程與實(shí)際里程誤差較大。按照檢測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)挖發(fā)現(xiàn)實(shí)際開(kāi)挖點(diǎn)并沒(méi)有目標(biāo)環(huán)焊縫，繼續(xù)沿上游拓展開(kāi)挖點(diǎn)，在開(kāi)挖點(diǎn)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(diǎn)位于管道下端，判斷交點(diǎn)鐘點(diǎn)需將作業(yè)坑繼續(xù)挖深，且由于防腐層較厚，交點(diǎn)不清晰，無(wú)法準(zhǔn)確判斷環(huán)焊縫的編號(hào)。  為解決上述問(wèn)題，根據(jù)式(1) 制作表1。表1 螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點(diǎn)鐘方向上的距離與鐘點(diǎn)對(duì)應(yīng)表  利用現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量得出上游螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點(diǎn)鐘方向上的距離為875 mm，下游螺旋焊縫與環(huán)焊縫在12 點(diǎn)鐘方向上的距離為729 mm，對(duì)照表1 可知，環(huán)焊縫與上游螺旋焊縫交點(diǎn)時(shí)鐘方向?yàn)? 點(diǎn)，即管道正下方，與下游螺旋焊縫交點(diǎn)時(shí)針?lè)较驗(yàn)? 點(diǎn)，根據(jù)漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定該環(huán)焊縫編號(hào)為17250，即為目標(biāo)環(huán)焊縫。最后，去除防腐層，進(jìn)行缺陷測(cè)量，證實(shí)了交點(diǎn)算法的正確性。4 結(jié)論  現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖驗(yàn)證表明，利用缺陷上游的參考環(huán)焊縫可以實(shí)現(xiàn)管道缺陷的準(zhǔn)確定位。通過(guò)測(cè)量螺旋焊縫與