探討石化成品油外輸管道泄漏無損檢測的技術分析
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摘 要：成品油外輸管道泄漏是成品油管道最主要的失效類型之一。管道泄漏失效一旦發生，可能對沿線河流、道路、居民密集區、伴行管道等產生嚴重影響，并引發安全事故。以某石化成品油外輸管道失效泄漏為例，對泄漏管段進行無損檢測及安全評價分析，提出了管道檢測及管道運行風險防范和應急處置措施，可為管道后續運行及其他管道的風險評價與運行管理提供參考。
關鍵詞：石化成品油；外輸管道；泄漏；無損檢測
1 發展現狀分析
隨著我國石油天然氣長輸管道在發展過程中，對長輸管道進行檢測的時候，我們使用的檢測方法主要有兩種，分別是射線探傷和超聲波探傷的方法。但是由于在發展的過程中受到長輸管道管徑的限制以及相關檢測技術的限制，使得我們之前使用的射線探傷方法其實主要是使用雙壁單影法，但是由于其在檢測長輸管道的過程中檢測的速度是比較慢的，而且檢測的成本比較高，其檢測的質量也一般，所以在檢測石油天然氣長輸管道的過程中一般都不會使用。
2 成品油外輸管道泄漏檢測方法
2.1 射線檢測
射線檢測是成品油外輸管道環焊縫檢測的主要手段，其發展較早，技術較成熟。射線檢測的基本原理是射線在穿透物體過程中會與物質發生相互作用，因缺陷與周圍金屬對射線的吸收率不同而引起射線的透射強度發生變化，底片上相應部位就會產生黑度差異，從而檢測出缺陷大小、類型以及其所在位置。射線檢測的優點是檢測體積型缺陷（例如氣孔、夾雜）時比較有效；但受透照方向和平面缺陷延伸方向的影響，對任意方向上的平面型缺陷（如裂紋、未焊透、未熔合）用射線檢測會受到限制。對管道對接環焊縫的現場射線檢測，國內普遍采用雙壁單影法，即將射線源置于管道外面進行照相，該方法檢測速度較慢。
2.2 超聲檢測
超聲檢測是在20世紀60年代開始應用于焊縫檢測的。超聲檢測可檢出平面型和體積型缺陷，并能測量缺陷當量尺寸；如果檢測方法得當，超聲檢測還能檢測出閉合的裂紋。由于受管道現場檢測條件的影響，如防腐層介質、開挖空間及液體耦合條件等原因，超聲檢測系統很難直接用于對成品油外輸管道的檢測。
2.3 磁粉檢測
磁粉檢測是利用電磁現象檢測鐵磁性金屬材料表面或近表面缺陷的無損檢測方法之一。20世紀50年代開始，我國制定了磁粉檢測標準規范。成品油外輸管道經磁化后，如果在管道表面或近表面存在缺陷，在缺陷處的磁感應線將會發生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在管道表面的磁粉在光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續性缺陷。根據磁粉檢測所用的載液或載體不同，磁粉檢測方法分為濕法和干法檢測。濕法熒光磁粉檢測靈敏度較高，可以檢測出長為0.1mm、寬為微米級的裂紋和目視難以檢出的缺陷。
3 管道試樣檢測與評價
3.1 管段取樣
將3處泄漏管段分別割除，編號為1#，2#，3#。剝離防腐層后發現3個管段共有4處泄漏穿孔，其中1#和3#試樣管段各存在1處泄漏穿孔，2#試樣管段存在2處泄漏穿孔。試樣管段超聲波測厚，采用MX-5型超聲測厚儀，依據標準GB/T11344-2008《無損檢測接觸式超聲脈沖回波法測厚方法》，測量了3個試樣管段。測量方法為：以10cm為環帶截面間距，每個環帶截面間距測量10個點壁厚。
3.2 試樣管段超聲波檢測
采用Ms380型超聲波探傷儀、2.5P12×12K2探頭及5%刻槽對比試塊以鋸齒形的掃查方式對1#，2#，3#三個取樣管段焊縫進行100%超聲波檢測，靈敏度為100%回波+3dB，耦合劑為纖維素。超聲波檢測時依據標準JB/T4730.3-2005《承壓設備無損檢測第三部分：超聲檢測》。檢測結果表明，取樣管段HFW（高頻焊接）焊縫未發現超標缺陷。
3.3 理化性能分析
依據CDP-S-POP-PL-008-2011-2《成品油管道工程鋼管通用技術條件》規定，對取樣管段進行理化性能分析，評判取樣管段理化性能是否滿足技術規格書的要求。對2#管段按照標準進行化學分析、拉伸性能、沖擊、硬度、壓扁、導向彎曲、金屬組織等性能檢測與分析；對1#泄漏管段只進行化學成分、拉伸性能、沖擊、導向彎曲、金屬組織等性能檢測與分析。
3.4 腐蝕產物分析
采用XFORD INCA350能譜分析儀分析了1#和2#泄漏管段內壁腐蝕產物，結果表明2#管內壁結垢產物的主要成分為C，O，Fe，Mn，Al，Si，Ca等元素，其中腐蝕產物O元素含量非常高，僅次于Fe元素含量，表明管內壁存在氧腐蝕。采用XRD（X射線衍射）分析法，對2#泄漏管段內壁腐蝕產物進行物相分析。
4 結論
隨著現代社會的發展進步，適當安全、高效的維護基礎設施系統，可以防止事故的發生，降低石油和天然氣及其產品的成本。發達國家的油氣管道輸量大、管道輸送品種多、自動化程度高，表現出相當成熟的設計、管理和技術水平。而在長輸管道發展的過程中，長輸管道無損檢測在其發展的過程中發揮著重要的作用，提高了石油天然氣運輸的安全性，也是控制長輸管道安裝焊接質量的重要措施，隨著現代社會的發展其已經不能夠滿足我國現代社會長輸管道發展的需要，這就使得人們不斷地研究和引進新的無損檢測技術已經成為發展的重要趨勢，而且隨著現代社會的發展，從我國進行西氣東輸建設以來，大量地使用新無損檢測技術已經在我國長輸管道建設中。
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