2012年容器检验师-秦林-管道完整性检测与评价.pdf

1 管道完整性检测与评价管道完整性检测与评价 安全环保与技术监督研究院安全环保与技术监督研究院 20112011年年4 4月月 西南油气田分公司西南油气田分公司 中国石油中国石油 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 2 目 录 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 内检测内检测 第三章第三章 压力试验压力试验 第四章第四章 间接检测评价间接检测评价 第五章第五章 直接检测评价直接检测评价 第六章第六章 完整性评价完整性评价 第七章第七章 综合应用实例综合应用实例 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 3 第一章 概述 管道完整性管理工作流程图 高后果区识高后果区识 别别 风险评价风险评价 数据收集与数据收集与 整理整理 完整性评价完整性评价 维修与维护维修与维护 效能评价效能评价 完整性管理完整性管理 内检测 压力试验 间接检测评价 ACAS、ACVG、DCVG、 CIPS 直接检测评价 土壤、防腐层、腐蚀 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 4 第一章 概述 内检测评价法内检测评价法 采用管道内检测技术进行管道评价，通过内检测器 在管道中通过而对管道内部和外部的腐蚀或损伤情况进 行检测，查出管道中可能存在的缺陷或安全隐患，建立 管道完整的基础数据库，评价管道完整性的状况，并对 管道的安全运行与维护提出建议和维修决策。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 5 第一章 概述 压力试验评价法压力试验评价法 对不能应用内检测器实施检测的管道，为确定某个 时期内其安全运行的操作压力水平，可以采用压力试验。 压力试验一般指水压试验，特定条件下也可采用原油、 成品油。它可以用来进行强度试验和严密性试验，可以 检查建设及使用过程中管段材料缺陷及腐蚀缺陷等的情 况。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 6 第一章 概述 间接评价法间接评价法 间接评价法主要采用已证实的可以确定管道状态 的等技术，包括常用的交流电流衰减法（ACAS）、交 流电位梯度法（ACVG）、直流电位梯度法（DCVG）、 密间隔电位法（CIPS）等方法，通过这些方法间接评 价管道的完整性情况，通常应进行开挖验证以确认检测 结果是否符合实际情况。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 7 第一章 概述 直接评价法直接评价法 直接评价法主要针对内、外腐蚀缺陷，通过该方 法管道运营者可综合管道的物理特征、运行历史结合管 道检查、检测和评价的结果，直接评价管道的完整性情 况。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 8 第一章 概述 完整性检测技术 管道完整性 检测技术 内检测压力试验间接检测直接检测 漏磁 检测 超声波 检测 裂纹 缺陷 检测 防腐层 质量- PCM 防腐层 漏损 点- ACVG 防腐层 质量及 漏损 点- DCVG 阴极保 护有效 性- CIPS 土壤腐 蚀性 性-电 阻率、 阴离子 防腐层 质量- 厚度/粘 接力/结 构/漏点 内、外 腐蚀- 测厚、 超声导 波 焊缝- 无损检 测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 9 第一章 概述 完整性评价技术 管道完整性 评价技术 内检测压力试验间接检测直接检测 金属损 失-腐 蚀、制 造缺陷 凹陷- 顶部/底 部/双重 凹陷等 环焊缝 异常/金 属物/偏 心套管 防腐层 等级评 定 防腐层 漏损点 分级 阴极保 护有效 性评价 土壤腐 蚀性性 评价 防腐层 质量评 价 内、外 腐蚀剩 余强度 评价 焊缝剩 余强度 评价 强度评 价、严 密性评 价 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 10 第一章 概述 明确评价对象 收集相关的数据和资料 根据影响管道完整性的损害因素确定 相应的评价方法 确定再评价时间 完整性评价工作流程图 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 11 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 内检测内检测 第三章第三章 压力试验压力试验 第四章第四章 间接检测评价间接检测评价 第五章第五章 直接检测评价直接检测评价 第六章第六章 完整性评价完整性评价 第七章第七章 综合应用实例综合应用实例 目 录 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 12 第二章 内检测 1 1、测径检测技术、测径检测技术 采用机械传感或磁感采用机械传感或磁感 应原理，用于检测管道凹应原理，用于检测管道凹 陷、椭圆度、内径的几何陷、椭圆度、内径的几何 变化及焊缝余高，并确定变化及焊缝余高，并确定 其大小和位置。其大小和位置。 一、管道内检测技术一、管道内检测技术 测径检测技术原理测径检测技术原理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 13 第二章 内检测 测径（变形）检测器测径（变形）检测器 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 14 第二章 内检测 2 2、漏磁检测技术、漏磁检测技术 通过磁极使管壁间形通过磁极使管壁间形 成沿轴向的磁力线。金属成沿轴向的磁力线。金属 损失等缺陷导致磁力线的损失等缺陷导致磁力线的 变化，传感器通过探测和变化，传感器通过探测和 测量漏磁量判断缺陷位置测量漏磁量判断缺陷位置 和大小等情况。和大小等情况。 漏磁检测技术原理漏磁检测技术原理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 15 第二章 内检测 内、外金属损失（腐蚀、制造缺陷等）；内、外金属损失（腐蚀、制造缺陷等）； 各种焊接缺陷；各种焊接缺陷； 冷加工缺陷；冷加工缺陷； 凹槽及变形；凹槽及变形； 焊缝环焊缝、螺旋焊缝、直焊缝等；焊缝环焊缝、螺旋焊缝、直焊缝等； 弯曲；弯曲； 三通、法兰、阀门、套管、钢衬块、支管；三通、法兰、阀门、套管、钢衬块、支管； 缺陷修复区；缺陷修复区； 管壁金属的加强区。管壁金属的加强区。 一般分为（一般分为（1）标准分辨率设备；（）标准分辨率设备；（2）高分辨率设备；）高分辨率设备； （（3）超高分辨率设备。）超高分辨率设备。 漏磁检测适用缺陷漏磁检测适用缺陷 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 16 第二章 内检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 17 第二章 内检测 3 3、超声波检测技术、超声波检测技术 通过液体耦合，传感器直接向垂直通过液体耦合，传感器直接向垂直 于管道表面的方向发送超声波信号，管于管道表面的方向发送超声波信号，管 壁内表面和外表面的超声波反射信号被壁内表面和外表面的超声波反射信号被 传感器接收，通过它们的传播时间差以传感器接收，通过它们的传播时间差以 及超声波在管壁中的传播速度确定壁厚、及超声波在管壁中的传播速度确定壁厚、 缺陷位置尺寸等。缺陷位置尺寸等。 超声波检测技术原理超声波检测技术原理 超声波检测器超声波检测器 传感器阵列传感器阵列 超声波检测器样图超声波检测器样图 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 18 第二章 内检测 内、外金属损失（腐蚀、制造缺陷等）；内、外金属损失（腐蚀、制造缺陷等）； 凹槽及变形；凹槽及变形； 各种焊接缺陷；各种焊接缺陷； 弯曲、压扁、翘曲；弯曲、压扁、翘曲； 三通、法兰、阀门、钢衬块、支管；三通、法兰、阀门、钢衬块、支管； 夹层；夹层； 裂纹；裂纹； 气孔、夹杂物气孔、夹杂物 管道管壁厚度的精确测量。管道管壁厚度的精确测量。 超声波检测适用缺陷超声波检测适用缺陷 超声波检测出的夹层缺陷超声波检测出的夹层缺陷 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 19 第二章 内检测 国际上采用漏磁检测技术最广泛。国际上采用漏磁检测技术最广泛。 内检测技术内检测技术 漏磁检测漏磁检测 检测条件检测条件缺陷识别率缺陷识别率检测介质检测介质管壁厚度管壁厚度 超声波检测超声波检测 液体液体、、气体气体 液体液体 对管道清洁度对管道清洁度 要求不高要求不高 对管道清洁度对管道清洁度 要求很高要求很高 轴向细长缺陷轴向细长缺陷 不易检出不易检出 对多种缺陷比对多种缺陷比 漏磁敏感漏磁敏感 最大壁厚限制最大壁厚限制 - -磁场强度磁场强度 最小壁厚限制最小壁厚限制 - -超声波传输超声波传输 漏磁检测与超声波检测对比漏磁检测与超声波检测对比 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 20 第二章 内检测 4 4、裂纹缺陷检测技术、裂纹缺陷检测技术 通过液体耦合介质（油，水等通过液体耦合介质（油，水等 ，传感器以一定角度的入射，传感器以一定角度的入射 角（一般为角（一般为45）发射超声波信号，在管壁中产生剪切波，遇）发射超声波信号，在管壁中产生剪切波，遇 到内外表面裂纹，会反射回来并被探头接收。通过测量回波的时到内外表面裂纹，会反射回来并被探头接收。通过测量回波的时 间与强度，从而探测各种裂纹的尺寸与位置间与强度，从而探测各种裂纹的尺寸与位置 。。 适用于液体输送管道。对于气体输送管道，适用于液体输送管道。对于气体输送管道，可以在一个液体段可以在一个液体段 内运行这种设备，以提供必要的超声波内运行这种设备，以提供必要的超声波-管壁耦合。管壁耦合。 裂纹检测技术原理裂纹检测技术原理 裂纹检测器裂纹检测器 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 21 第二章 内检测 纵向裂纹；纵向裂纹； 应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹、角裂纹；应力腐蚀裂纹、疲劳裂纹、角裂纹； 类裂纹缺陷缺口、凹槽、划痕、纵向不规则焊接；类裂纹缺陷缺口、凹槽、划痕、纵向不规则焊接； 夹杂和分层；夹杂和分层； 阀门、法兰、焊接补丁等。阀门、法兰、焊接补丁等。 裂纹检测适用缺陷裂纹检测适用缺陷 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 22 第二章 内检测 制定详细的检测方案 检测前的准备工作 清管 内检测 数据分析 提交检测报告 2.5 数据分析数据分析 1. 检查数据的完整性。应包括 a 各通道信号应清晰、完整; b 地面标记数据应健全; c 若数据不完整应分析原因，重新检测。 2.缺陷数据分析整理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 23 第二章 内检测 正常的磁信号正常的磁信号 异常的磁信号异常的磁信号 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 24 第二章 内检测 2.6 2.6 提交检测报告提交检测报告 1. 检测工程概述 2.腐蚀检测器技术指标 3.检测到缺陷的摘要和统计 4.严重金属损失全面描述表开挖表 5.管道特征列表 金属损失、焊缝、弯头、三通、小开孔、 法兰、阀门、套管、补丁、定位磁铁、 贴近的金属等 6.地面定标点列表 制定详细的检测方案 检测前的准备工作 清管 内检测 数据分析 提交检测报告 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 25 第二章 内检测 三、内检测缺陷评价三、内检测缺陷评价 腐腐 蚀蚀 与管道相接的金属构件与管道相接的金属构件 焊缝缺陷焊缝缺陷 凹痕、沟槽凹痕、沟槽 腐蚀缺陷 制造缺陷 凹陷 金属物 偏心套管 常见缺陷常见缺陷 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 26 第二章 内检测 内检测缺陷评价作用内检测缺陷评价作用 明确管道的实际状况 预测缺陷增长率 制定修复响应计划 提出管道修复措施 确定管道再检测时间间隔 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 27 第二章 内检测 内检测缺陷评价意义内检测缺陷评价意义 管线1 修复103个缺陷点资金浪费 管线2 修复508个缺陷点有严重缺陷未修复 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 28 第二章 内检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 29 第二章 内检测 缺陷评价基本公式缺陷评价基本公式 用于计算缺陷的失效应力，也用于预测剩余强度。           /1 /1 1 0 0 MAA AA SS M Folias系数，取决于缺陷轴向长度和管道几何形状； S 失效时的环向应力； 材料的流动应力，与屈服强度有关的物理属性； A缺陷在纵面上的横截面积； A0无缺陷纵面上的横截面积。 S 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 30 第二章 内检测 B31GB31G与与RstrengRstreng计算公式比较计算公式比较 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 31 第二章 内检测 全寿命全寿命内腐蚀内腐蚀/检测周期较短检测周期较短 半寿命半寿命外腐蚀外腐蚀/检测周期较长检测周期较长 管道剩余寿命预测管道剩余寿命预测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 32 第二章 内检测 腐蚀缺陷评价图 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 33 第二章 内检测 制造缺陷评价图 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 34 第二章 内检测 四、应用实例四、应用实例 重庆某管线重庆某管线 投运时间 2002年8月 管线规格 Ф323.9mm5.6（6.3）mm 管道材质 L360螺旋缝双面埋弧焊钢管 防腐层类型 三层PE 设计压力 6.4MPa 运行压力 2.68 MPa～4.22MPa 管线长度 14.8km 三级地区长度 8821m 四级地区长度 6049m 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 35 第二章 内检测 缺陷 特征 缺陷数量（个） 合计 （个） 0- 9 10 - 19 20 - 29 30- 39 40 - 49 50 - 59 60 - 69 70 - 79 80 - 100 内腐蚀 335 11 0 0 0 0 0 0 0 346 外腐蚀 293 81 16 2 2 0 0 0 0 394 制造缺陷 26 6 0 2 0 0 0 0 0 34 金属物 16 16 凹陷 43 43 环焊缝异常 10 10 偏心套管 1 1 缺陷统计表 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 36 第二章 内检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 37 第二章 内检测 缺陷描述缺陷描述 类型 外腐蚀 时钟位置 1215 o’clock 长度 153 mm 宽度 186 mm 深度 24 WT 绝对位置 1213.3 m 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 38 第二章 内检测 金属腐蚀特征分析 370 420 470 02000400060008000100001200014000 高程示意图高程示意图 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 39 第二章 内检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 40 第二章 内检测 制造缺陷特征分析 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 41 第二章 内检测 内腐蚀增长速率分析 腐蚀深度 内腐蚀目前数量 内腐蚀5年后数量 内腐蚀8年后数量 0-19 346 343 335 20-29 0 3 9 30-39 0 0 2 ≥40 0 0 0 8年后 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 42 第二章 内检测 外腐蚀增长速率分析 5年后 腐蚀深度 外腐蚀目前数量 外腐蚀5年后数量 外腐蚀8年后数量 0-19 374 277 243 20-29 16 54 50 30-49 4 43 60 50-80 0 16 31 ≥80 0 4 10 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 43 第二章 内检测 修复计划 修复原则修复原则 当满足下列条件时，对缺陷进行修复 （1）当检测到的当前内、外腐蚀特征的尺寸超出B31G所允许的尺寸时； （2）当内腐蚀以全寿命法按照各自腐蚀速率增长时，内腐蚀特征的尺寸超出了 B31G所允许的尺寸时； （3）当外腐蚀以半寿命法按照各自腐蚀速率增长时，外腐蚀特征的尺寸超出了 B31G所允许的尺寸时； （4）当检测到的当前制造缺陷特征的尺寸超出了Shannon所允许的尺寸时； （5）当内、外腐蚀特征和制造缺陷的尺寸达到或超过了壁厚的80时。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 44 第二章 内检测 腐蚀缺陷 内腐蚀5年后 外腐蚀5年后 制造缺陷 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 45 第二章 内检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 46 第二章 内检测 缺陷修复 推荐方法 缺陷类型 修复方法 优先级 外腐蚀 沉积焊接金属 1 B型套筒 2 碳纤维复合材料 3 A型套筒、开孔封堵、机械夹具 4 换管 5 内腐蚀 B型套筒 1 A型套筒、碳纤维复合材料、机械夹具 2 换管 3 开孔封堵、机械螺栓夹具 4 换管 5 凹陷 A型套筒（带填充料） 1 B型套筒、机械夹具 2 碳纤维复合材料 3 换管 4 划痕或其他 类似金属损失 沉积焊接金属 1 B型套筒、机械夹具 2 碳纤维复合材料、A型套筒 3 换管 4 焊缝缺陷 打磨 1 B型套筒 2 A型套筒 3 换管 4 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 47 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 内检测内检测 第三章第三章 压力试验压力试验 第四章第四章 间接检测评价间接检测评价 第五章第五章 直接检测评价直接检测评价 第六章第六章 完整性评价完整性评价 第七章第七章 综合应用实例综合应用实例 目 录 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 48 第三章 压力试验 1、一般规定、一般规定 对于新建管道和在役管道的更换管段应进行试压； 对从原先规定的操作压力基础上提高操作压力的现有管道系统 应进行试压； 管道液体试压应分段进行； 试压中如有泄漏，应泄压后修补，修补合格后应重新试压。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 49 第三章 压力试验 2、试压管段选择原则、试压管段选择原则 试压管段应根据地区等级并结合地形分段； 壁厚不同的管道应分别试压； 穿（跨）越大中型河流、铁路、二级及以上公路、高速 公路的管段应单独进行试压； 分段水压试验的管段长度不宜超过35km； 试压管段的高差不宜超过30m。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 50 第三章 压力试验 分类 强度试验 严密性试验 输油管道一般地段 压力值（MPa） 1.25倍设计压力 设计压力 稳压时间（h） 4 24 输油管段大中型穿 跨越及管道通过人 口稠密区 压力值（MPa） 1.5倍设计压力 设计压力 稳压时间（h） 4 24 合格标准 无泄漏 压降不大于1试验压力 值，且不大于0.1MPa 输油管道试验压力、稳压时间和合格标准 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 51 第三章 压力试验 输气管道试验压力、稳压时间和合格标准 分类 强度试验 严密性试验 一级地区输气管道 压力值（MPa） 1.1倍设计压力 设计压力 稳压时间（h） 4 24 二级地区输气管道 压力值（MPa） 1.25倍设计压力 设计压力 稳压时间（h） 4 24 三级地区输气管道 压力值（MPa） 1.4倍设计压力 设计压力 稳压时间（h） 4 24 四级地区输气管道 压力值（MPa） 1.5倍设计压力 设计压力 稳压时间（h） 4 24 合格标准 无泄漏 压降不大于1试验压力 值，且不大于0.1MPa 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 52 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 内检测内检测 第三章第三章 压力试验压力试验 第四章第四章 间接检测评价间接检测评价 第五章第五章 直接检测评价直接检测评价 第六章第六章 完整性评价完整性评价 第七章第七章 综合应用实例综合应用实例 目 录 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 53 第四章 间接检测评价 一、交流电流衰减法（一、交流电流衰减法（ACASACAS）） 通过测量沿管道的交流电流衰减，来定性或定量确定 管道防腐层质量的地表测量方法。 多频管中电流法（多频管中电流法（PCM法）法） 检测设备PCM检测仪， 计算软件。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 54 第四章 间接检测评价 设备架设设备架设 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 55 第四章 间接检测评价 检测原理检测原理 一条导电线路有电流通过，导线周围会产生磁场。当交 变磁力线切割一个线圈时,线圈就会产生感应电信号。 发射机将交流电信号施加于被测管道上，接收机通过感 应线圈检测出管道上这一特殊信号电流的强度和方向，从而测 出管道位置、埋深、电流。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 56 第四章 间接检测评价 数据处理数据处理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 57 第四章 间接检测评价 数据处理数据处理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 58 第四章 间接检测评价 二、交流电位梯度法（二、交流电位梯度法（ACVGACVG）） 测量沿管道或环绕管道的交流电流通过由防腐层破损漏电点所 产生的土壤中交流电压梯度的变化，来确定防腐层缺陷位置的地 表测量方法。 在地面对防腐层进行连续性、完好性检验，找出防腐层破损 漏电点。 设备PCM检测仪＋A字架。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 59 第四章 间接检测评价 检测原理检测原理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 60 第四章 间接检测评价 检测原理检测原理 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 61 第四章 间接检测评价 特殊地段的检测特殊地段的检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 62 第四章 间接检测评价 限制条件限制条件 对处于套管内破损点未被电解质淹没的管道本方法不 适用，下列情况会使测量结果的准确性受到影响 1 A字架距离发射机较近； 2 测量不可到达的区域，如河流穿越； 3 外防腐层导电性很差的管段，如铺砌路面、冻土、 沥青路面、含有大量岩石回填物。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 63 第四章 间接检测评价 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 64 第四章 间接检测评价 三、直流电位梯度法（三、直流电位梯度法（DCVGDCVG）） 测量沿管道或环绕管道的直流电流通过由防腐层破损漏电点 所产生的土壤中交流电压梯度的变化，来确定防腐层缺陷位置、 大小以及表征腐蚀活性的地表测量方法。 沿管道地表，以密间隔（1～3m）移动参比电极测量管地 电位的方法。 四、密间隔电位法（四、密间隔电位法（CIPSCIPS）） 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 65 第四章 间接检测评价 检测仪器检测仪器 1 CIPS/DCVG测量 主机一套； 2 GPS卫星同步电 流断续器； 3 探管仪； 4 两根硫酸铜参比电 极探杖； 5 配套测量线轴及连 接导线。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 66 第四章 间接检测评价 采用周期性同步通/断的阴极保护直流电流施加在管道上后， 利用两根硫酸铜参比电极探杖，以密间隔测量管道上方土壤中的 直流地电位梯度，根据测量的电位梯度变化，可确定防腐层破损 点位置；通过检测破损点处土壤中电流的方向，可识别破损点的 腐蚀活性；依据破损点IR定性判断破损点的大小及严重程度。 DCVGDCVG测量方法测量方法 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 67 第四章 间接检测评价 测量管道沿线的管地电位，并且通过GPS卫星同步中 断器对阴极保护信号进行中断，可以同时测得阴极保护的 ON/OFF电位。 CIPSCIPS测量方法测量方法 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 68 第四章 间接检测评价 防腐层破损漏电点电位极性划分防腐层破损漏电点电位极性划分 电位极性类型 简称 状态描述 阴极阴极/阴极型阴极型 C/C 在阴极保护下防腐层破损漏电点是阴极（保护状态），阴极保 护断开后防腐层破损漏电点能继续保持极化。这些防腐层破损 漏电点消耗了阴极保护电流，在一般情况下都不会发生腐蚀 阴极阴极/中性型中性型 C/N 在阴极保护下处于保护状态，而断开时则处于自然腐蚀状态。 这些防腐层破损漏电点消耗保护电流，并且只有在阴极保护系 统不正常时才会发生腐蚀 阴极阴极/阳极型阳极型 C/A 在阴极保护下处于保护状态，而断开时则处于阳极（腐蚀）状 态。这些防腐层破损漏电点消耗保护电流，并在阴极保护正常 时也可能发生腐蚀 阳极阳极/阳极型阳极型 A/A 不管阴极保护系统是否工作都不能被保护。这类防腐层破损漏 电点是正在发生腐蚀的热点，它们可能消耗也可能不消耗保护 电流 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 69 第四章 间接检测评价 一级（极轻微） 二级（轻微） 三级（中等） 四级（严重） IR ≤15 16≤IR≤35 36≤IR≤60 ≥60 腐蚀活动 腐蚀可能性几乎没有 腐蚀可能性较小 有可能发生腐蚀 腐蚀可能性最高 维修建议 暂不维修 进行监测 计划维修 立即维修 100    offon offon VV VV IR  西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 70 第四章 间接检测评价 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 71 第四章 间接检测评价 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 72 第四章 间接检测评价 开挖直接检测开挖直接检测管道处埋有牺牲阳极，防腐层缺陷是牺 牲阳极造成，该处牺牲阳极未使管道开、关电位产生 明显的负向偏移，已基本失效，可去除。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 73 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 内检测内检测 第三章第三章 压力试验压力试验 第四章第四章 间接检测评价间接检测评价 第五章第五章 直接检测评价直接检测评价 第六章第六章 完整性评价完整性评价 第七章第七章 综合应用实例综合应用实例 目 录 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 74 第五章 直接检测评价 1、涂层地面检测评价中找出的涂层破损漏电点； 2、阴极保护有效性检测评价中，发现的有问题管段； 3、管道低洼积液处、三通及弯头冲刷段等易受腐蚀的地方； 4、管道出入地端； 即直接开挖检测。是对管道间接检测作业的验即直接开挖检测。是对管道间接检测作业的验 证和修正，同时也是对管道防腐层和管道内、外壁证和修正，同时也是对管道防腐层和管道内、外壁 缺陷直接检测评价的方法。缺陷直接检测评价的方法。 选点原则选点原则 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 75 第五章 直接检测评价 内容内容 土壤腐蚀性检测土壤腐蚀性检测 防腐层质量检测防腐层质量检测 管道外腐蚀检测管道外腐蚀检测 管道内腐蚀检测管道内腐蚀检测 焊缝质量检测焊缝质量检测 超声导波检测超声导波检测 电位测试电位测试 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 76 第五章 直接检测评价 1、土壤腐蚀性检测、土壤腐蚀性检测 1、土壤剖面进行分层描述 2、土层干湿度野外观察（分为干、润、 潮、湿、水五级） 3、土壤质地、土壤松紧度野外观察（分为 疏松、松、稍紧、紧、很紧五级） 4、植物根系、地下水位 5、土壤电阻率 6、土壤PH值 7、土壤盐离子含量 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 77 第五章 直接检测评价 2、、防腐层质量检测防腐层质量检测 1、、防腐层电火花检测防腐层电火花检测 2、、防腐层破损点检测防腐层破损点检测 3、、防腐层外观检测防腐层外观检测 4、、防腐层厚度测试防腐层厚度测试 5、、防腐层粘接力测试防腐层粘接力测试 6、、防腐层结构检测防腐层结构检测 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 78 第五章 直接检测评价 3、管道外腐蚀检测、管道外腐蚀检测 1、腐蚀面积测量 2、腐蚀产物分析 3、腐蚀坑深测试 4、管道外壁机械损伤程度测量 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 79 第五章 直接检测评价 4 4、管道内壁腐蚀检测、管道内壁腐蚀检测 超声波测厚，测试管道是否存在减薄现象及减薄程度， 计算内腐蚀速率。 X射线检测。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 80 第五章 直接检测评价 5、焊缝质量检测、焊缝质量检测 超声波探伤超声波探伤 X射线探伤射线探伤 表面探伤表面探伤 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 81 第五章 直接检测评价 6、超声导波检测、超声导波检测 站场管道、穿跨越管道；特殊地段埋地管道。 设备通过向管道发送超声导波信号并分析，得出管道的腐 蚀位置、腐蚀程度，一般来说，严重腐蚀代表壁厚金属损 失20及其以上，中度腐蚀代表壁厚金属损失在10～ 20之间，轻度腐蚀代表10以下的壁厚金属损失。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 82 第五章 直接检测评价 导波传感器 探头环 支撑 腐蚀 焊缝 超声导波 检测主机 笔记本 电脑 弯头 焊缝 腐蚀 焊缝 焊缝 腐蚀 弯头处焊缝 传感器探头环位置 信 号 强 度 支撑腐蚀 焊缝 检测距离 导波传感器 探头环 支撑 腐蚀 焊缝 超声导波 检测主机 笔记本 电脑 弯头 焊缝 腐蚀 焊缝 焊缝 腐蚀 弯头处焊缝 传感器探头环位置 信 号 强 度 支撑腐蚀 焊缝 检测距离 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 83 第五章 直接检测评价 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 84 第五章 直接检测评价 7、电位测试、电位测试阴极保护电位测试阴极保护电位测试 1）测量前，应确认阴极保护运行正常，管道已充分极化。 2）测量时，将硫酸铜电极放置在管顶正上方地表的潮湿 土壤上，应保证硫酸铜电极底部与土壤接触良好。 3 ）将电压表调至适宜的量程上，读取数据，作好管地电 位值及极性记录。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 85 第五章 直接检测评价 牺牲阳极开路电位牺牲阳极开路电位 1 测量前，应断开牺牲阳极与管道的连接。 2 测量中，将数字万用表的正极与牺牲阳极连接，负极与硫酸铜电极连接。 3 将硫酸铜电极放置在正上方的潮湿土壤上，应保证与土壤接触良好。 4 将数字万用表调至适宜的量程上，读取数据，作好电位值及极性记录。 5 测量完成后将牺牲阳极与管道恢复连通。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 86 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 内检测内检测 第三章第三章 压力试验压力试验 第四章第四章 间接检测评价间接检测评价 第五章第五章 直接检测评价直接检测评价 第六章第六章 完整性评价完整性评价 第七章第七章 综合应用实例综合应用实例 目 录 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 87 第六章 完整性评价 内容内容 外腐蚀直接评价（外腐蚀直接评价（ECDA）） 内腐蚀直接评价（内腐蚀直接评价（ICDA）） 土壤腐蚀性综合评价土壤腐蚀性综合评价 防腐层综合性能评价防腐层综合性能评价 阴极保护有效性评价阴极保护有效性评价 缺陷适用性评价缺陷适用性评价 管材适用性评价管材适用性评价 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 88 第六章 完整性评价 1 1、外腐蚀直接评价（、外腐蚀直接评价（ECDAECDA）） DCVGCIPS 其他 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 89 第六章 完整性评价 2 2、内腐蚀直接评价、内腐蚀直接评价 （（ICDAICDA）） 检测管线基础资料收集 开挖处是否发现 内腐蚀 否 确定管道內腐蚀状况，提出维修建议 是 管道內腐蚀敏 感位置 现场踏勘 已有测绘资 料 管线高程图 管道多相流计 算 管道倾角计算 腐蚀机理分析 确定开挖点，直接检测 分析原因 管道所处地区 级别 缺陷评估 第一步预评估第一步预评估 数据采集、整合、可行 性、ICDA区域 第二步间接检查第二步间接检查 流动模型、倾角计算、 开挖的次序排列 第三步直接检查第三步直接检查 详细检查（开挖及检查） 第四步后评估第四步后评估 功效评估、记录更新报 告 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 90 第六章 完整性评价 2.1 管道高程测绘管道高程测绘 RTK测量系统测量系统 能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，需要 一名人员看护RTK的基准站，一名人员使用移动站测试高程。 35米的间距测量管道高程，对管道沿线地表的变化情 况较大的区段，加密测量。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 91 第六章 完整性评价 2.2 管道倾斜角计算管道倾斜角计算 临界倾斜角临界倾斜角          距离 高程 实际 arcsin 实际倾斜角实际倾斜角 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 92 第六章 完整性评价 2.3 多相流计算多相流计算 使用FLUENT软件计算可以得到管线中气液两相随时间 变化的分布情况，当气液两相分布趋于稳定，就可以判断出 积液的位置。 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 93 第六章 完整性评价 2.4 直接检测直接检测 应力检测 局部漏磁检测 超声波C扫描 超声波测厚 超声导波检测 数字X射线 西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院 94 第六章 完整性评价 3 3、土壤腐蚀性综合评价、土壤腐蚀性综合评价 土壤腐蚀性评价应包括土壤电阻率、氧化还原电土壤腐蚀性评价应包括土壤电阻率、氧化还原电 位、管地电位、土壤位、管地电位、土壤pH值、土壤质地、土壤的含水率、值、土壤质地、土壤的含水率、 土壤含盐量、土壤土壤含盐量、土壤Cl-含量等参数。含量等参数。 序号序号 检测指标检测指标 数值范围数值范围 评价分数评价分数 / Ni/ Ni