采用激光技术直接检测管道外部腐蚀
2005-11-17石油科技网
    成千上万米的管线深埋于地下,经过数年使用后,需要对其安全性和环保性进行检测,及时发现问题,采取措施,延长寿命。如果对管道内部的检测数据掌握不准确,将会增加作业者的难度,造成不必要的损失。
    腐蚀检测有很多种方式。腐蚀点的长度、宽度和位置可以用尺子或卷尺测量,而深度的测量相对难度大一些。目前可以测量腐蚀点深度的仪器有几种,包括深度尺(pit gauge)、深度千分尺、笔式探测仪等。深度尺测量速度快而容易操作,但准确性不高;深度千分尺的测量准确性高于深度尺,但安装准备时间长;笔式探测仪则是利用小型超声换能器测量管壁残余厚度的一种仪器。
    激光管线探测工具(LPIT)则是一种采用激光技术直接检测和测量管道腐蚀的新型探测仪。与前面的几种测量仪相比,它的测量速度更快,测量精度更高。LPIT 属于自动腐蚀评估工具,其原理是利用8个激光束来测量和绘制出管线表面的腐蚀点。激光射向管线后,会返回到一个光敏传感器上。当光线射至传感器周围时,传感器可以显示出腐蚀点或其它的表面缺陷。此工具有二大优点:一是可以提高扫描速度;二是可以将所有的数据编成目录索引以便以后进一步的检测评估。
    另一种利用激光原理开发出来的腐蚀检测工具叫激光扫描仪。它主要依赖于三角形原理、光学投影扫描法和传感器的移动来实现平面三维测量,并将腐蚀区绘制成图输出。激光传感器可以测量出传感器到管线表面的距离,然后利用分析算法获得管线的初始表面值,最后计算出腐蚀点的深度,生成等高线图。激光扫描仪可以准确快速地将腐蚀区图形数字化,其误差仅为+/-0.10mm、分辨率为(1×1)mm。其优点为:可以实现快速扫描,现场出报告,减少了挖掘队、涂层队、维修队的等待时间;减少了检测失误的机率,降低了不必要的维修操作。
    荷兰RTD(Rontgen Technische Dienst)公司在加拿大阿尔伯达使用LPIT进行腐蚀检测获得非常好的效果。工程开始时,该公司只配备了一个两个人组成的工作队和一个LPIT测量系统。准备阶段,首先在管线上设置人工栅格,栅格的大小根据腐蚀点的尺寸特征决定。安置人工栅格的速度为30min/m,安装LPIT系统的时间为30min。探测过程中,根据腐蚀面的大小估算检测时间。最后根据采集的数据,现场计算破裂压力,确定是否有必要维修,并做出评估报告。该工程总计挖了60多个检测沟,工程总计扫描腐蚀长度为530m。 平均每个检测沟所扫描的腐蚀长度为8.83m,自动评估时间约为2hr 20min,而如果采用人工评估则大约需要48.5hr。在整个工程中,LPIT大约节省了2915个工时。工程按时完成任务,报告内容全面,没有任何拖延,成为此类工程的一个典范。
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