Los oleoductos y gasoductos de larga distancia generalmente son corroídos por el ambiente interno y externo durante la operación. La corrosión interna es causada principalmente por el medio de transporte, la acumulación de líquido en la tubería. suciedad y corrosión interna formada por la acción combinada de tensiones internas. La corrosión externa suele ser causada por daños y fallas en el revestimiento. Generalmente se utiliza la corrosión interna.
En los últimos años, a medida que los propietarios de oleoductos han fortalecido la gestión de operación de los oleoductos e impuesto requisitos estrictos sobre el medio de transmisión, la corrosión interna se ha controlado en gran medida. En la actualidad, la principal dirección de desarrollo del control de la corrosión de oleoductos y gasoductos extranjeros en mi país es la corrosión externa. Por lo tanto, la inspección de tuberías también se centra en los defectos del revestimiento y los defectos de las tuberías causados por la corrosión externa.
En los últimos años, con la popularización y aplicación generalizadas de la tecnología informática, la tecnología de detección en el país y en el extranjero se ha desarrollado rápidamente. La tecnología de detección de tuberías ha formado gradualmente dos ramas de la tecnología de detección interna y externa (detección de revestimiento e inteligente). detección). A menudo, las tuberías situadas debajo de revestimientos dañados o defectuosos también se corroen. La tecnología de inspección externa se basa en probar la efectividad del recubrimiento y la protección catódica, y detecta defectos de corrosión en el cuerpo de la tubería mediante la excavación de agujeros. Es muy efectiva para la mayoría de las tuberías que actualmente tienen condiciones de inspección interna en el norte. La tecnología de inspección en tuberías se utiliza principalmente para detectar defectos como corrosión, deformación local y grietas de soldadura dentro y fuera de la tubería. También puede determinar indirectamente la integridad del revestimiento.
2. Tecnología de detección de tuberías
La corrosión externa de tuberías enterradas suele controlarse mediante un sistema de protección compuesto por revestimiento y protección catódica. Los dos métodos desempeñan funciones complementarias: el recubrimiento está protegido catódicamente, es rentable y la protección catódica controla cuando el recubrimiento tiene poros o daños. Este método se considera el mejor método de protección y se usa ampliamente para controlar la corrosión de tuberías enterradas.
El recubrimiento es la primera línea de defensa para proteger las tuberías enterradas de la corrosión externa, y su efecto protector afecta directamente a la eficiencia de la corriente de protección eléctrica. El documento número 17 de la reunión anual de NACE de 1993 decía: "Los recubrimientos aplicados correctamente deberían proporcionar el 99% de los requisitos de protección para los componentes enterrados, y el 1% restante debería proporcionarse mediante protección catódica". Por lo tanto, se requiere que el recubrimiento tenga buenas propiedades integrales como aislamiento eléctrico, adherencia, continuidad y resistencia a la corrosión, lo cual es muy importante para mantener su integridad. El rendimiento integral del recubrimiento se ve afectado por muchos factores, como los materiales de recubrimiento, la tecnología de reparación, la calidad de la construcción, el ambiente corrosivo y el nivel de gestión, etc. Después de que la tubería haya estado funcionando durante un período de tiempo, el rendimiento integral del recubrimiento disminuirá en diversos grados, como envejecimiento, grietas, descamación, daños, etc. Las superficies de las tuberías pueden corroerse debido al contacto directo o indirecto con el aire y el suelo. No inspeccionar y mantener eficazmente los revestimientos puede provocar, en última instancia, perforaciones y roturas de tuberías.
La tecnología de detección de revestimiento utiliza equipos especiales para detectar el rendimiento integral del revestimiento en el suelo sin excavar la tubería, localiza de manera científica, precisa y económica los defectos de envejecimiento y daño del revestimiento y realiza estadísticas de clasificación integrales. evaluación del tamaño y la cantidad de defectos, proponiendo planes de rectificación, guiando a los propietarios de tuberías para que comprendan el estado del recubrimiento de la tubería y realizando el mantenimiento en la práctica para garantizar la integridad y la integridad del recubrimiento.
En mi país, la tecnología de detección externa de tuberías comenzó a mediados de los años 1980. Los métodos de detección incluyen principalmente detección de potencial de tierra/tubo estándar, prueba de resistencia de aislamiento del revestimiento Pearson, prueba de corriente del tubo, etc. Los resultados de la inspección desempeñan un papel importante en la evaluación general del recubrimiento, pero todavía existe una gran brecha para localizar con precisión los defectos y guiar razonablemente el mantenimiento. En los últimos años, gracias a los préstamos del Banco Mundial y a los intercambios con empresas extranjeras de oleoductos, los equipos de inspección externos se han vuelto relativamente baratos y fáciles de operar. La tecnología extranjera de inspección fuera de oleoductos se ha utilizado ampliamente en la inspección de revestimientos de oleoductos y gasoductos de larga distancia nacionales. En la actualidad, la tecnología nacional de inspección de tuberías ha alcanzado básicamente el nivel de los países desarrollados avanzados. Las tecnologías de detección externa ampliamente utilizadas en el trabajo real incluyen principalmente: detección de potencial de tierra/tubo estándar, detección de Pearson, prueba de potencial de espaciado fino, prueba de corriente de audiencia multifrecuencia y prueba de gradiente de CC.
1. Tecnología estándar de detección de posición/tubería (P/S)
Esta tecnología se utiliza principalmente para monitorear la efectividad de la protección catódica. Utilice un multímetro para probar el potencial entre el electrodo de CU/CuSO4 conectado a tierra y un cierto punto en la superficie metálica de la tubería. Utilice la curva de distancia potencial para comprender la distribución del potencial y distinguir la diferencia entre el potencial actual y el potencial anterior.
El estado del recubrimiento también se puede medir midiendo si el potencial de protección catódica cumple con los estándares. Este método es rápido y sencillo, y todavía se utiliza ampliamente en la gestión y el seguimiento diario de los revestimientos de tuberías y la protección catódica por parte de los departamentos de gestión de tuberías.
2. Tecnología de Monitoreo Pearson (PS)
Esta tecnología es un método para descubrir defectos de recubrimiento y áreas defectuosas. Dado que no se requiere corriente de protección catódica, solo es necesario cargar en la tubería la señal de CA (1000 Hz) del transmisor. Debido a su funcionamiento sencillo y rápido, se ha utilizado ampliamente en el seguimiento de recubrimientos. Sin embargo, la precisión de los resultados de las pruebas es baja. Debido a la interferencia de la corriente externa, diferentes secciones del suelo y del revestimiento provocarán cambios en la señal, y la evaluación de los defectos y el tamaño de los defectos depende de la experiencia del operador.
3. Tecnología de prueba de potencial de corto alcance (CIS, CIPS)
La medición de potencial en espacios reducidos y la medición de potencial en espacios reducidos son similares al potencial de tubería/tierra estándar (P/S). Pruebas La esencia del método es la tecnología de prueba de potencial de tubo a tierra encriptada y prueba de potencial de apagado encriptada. Al probar el potencial de densidad y el potencial de densidad de la protección catódica en la tubería, se puede determinar la efectividad del efecto de protección catódica, se puede descubrir indirectamente la ubicación y el tamaño de los defectos y se puede reflejar la condición del recubrimiento. Este método también tiene limitaciones. Tiene baja precisión y exactitud. Depende de la experiencia del operador y es susceptible a interferencias externas. Algunos errores de lectura alcanzan los 200 ~ 300 mV.
4. Prueba de corriente en tubos multifrecuencia PCM
El método de retención del punto medio de tubos multifrecuencia es una nueva tecnología para monitorear las fugas de recubrimiento, que se basa en la prueba de gradiente de corriente. método en el tubo Método de detección de recubrimiento mejorado basado en Utiliza el instrumento PCM avanzado actual para medir la corriente de acuerdo con el intervalo de detección conocido, determinar la distribución del gradiente de corriente y delinear toda la tubería. Puede encontrar de manera rápida y económica la sección de tubería con una fuga grave de señal de corriente y evaluar la. recubrimiento a través del análisis de la condición de la capa por computadora, y luego use el marco "A" del instrumento PCM para detectar el gradiente de potencial de la superficie y localizar con precisión el punto de ruptura del recubrimiento. Este método es adecuado para tuberías de diferentes especificaciones y materiales. Puede detectar toda la tubería desde una larga distancia. Se ve menos afectado por los cambios en el material de revestimiento y el entorno del terreno. Es adecuado para terrenos complejos y puede evaluar el estado de envejecimiento de la misma. revestimiento. Se puede calcular el valor Rg de la resistencia superficial del revestimiento en la sección de la tubería, se puede dividir el grado técnico del revestimiento de la tubería, se puede evaluar el estado del revestimiento de la tubería y se puede proponer el método de mantenimiento del revestimiento. También se pueden utilizar bobinas de acoplamiento especiales para la inspección de revestimientos en tuberías submarinas.
5. Método del gradiente de potencial CC
Este método detecta el gradiente de potencial (es decir, la caída de IR del suelo) generado por la corriente de protección catódica que fluye hacia la parte dañada del suelo. Recubrimiento de tubería enterrada. Según la caída de IR Calcula el tamaño de los defectos del recubrimiento como porcentaje. Su ventaja es que no interfiere con la corriente alterna. Al juzgar si la corriente entra o sale de la tubería, se puede juzgar si la tubería está corroída.
6. Comparación de varios métodos de prueba
En los últimos años, el autor ha realizado pruebas de revestimiento y revestimiento en muchas tuberías, como la línea Longcang, la línea Gongzi, la línea Luwei y Sinking. Línea en Sichuan. Los métodos anteriores se compararon durante la detección del efecto de protección catódica y se descubrió que se implementan varias tecnologías de detección de defectos de recubrimiento cargando señales de CC o CA en la tubería. La única diferencia radica en la estructura, el rendimiento y la función. Cada método tiene su propio énfasis y es convincente al evaluar el rendimiento integral del recubrimiento, pero cada método tiene sus propias ventajas y desventajas.
Para superar las limitaciones de una única tecnología de detección, el autor descubrió que la combinación de varios métodos de detección para detectar defectos en el recubrimiento puede compensar las deficiencias de varias tecnologías. Para tuberías con protección catódica, primero podemos consultar los valores de prueba en el registro de gestión diario (P/S) y luego usar la tecnología CIPS para medir el potencial de tierra de la tubería. El potencial de interrupción medido puede determinar la efectividad del sistema de protección catódica. Después de juzgar que el recubrimiento puede estar defectuoso, podemos determinar las características del cátodo y del ánodo de cada defecto mediante la tecnología DCVG y, finalmente, determinar la posición central del defecto mediante DCVG y determinar la ubicación del defecto midiendo la caída de IR causada por la corriente de fuga que fluye a través del suelo Dependiendo del tamaño y la gravedad, la reparación puede ser opcional. Para tuberías sin protección catódica falsa, se puede usar la tecnología de detección PCM para determinar la sección de la tubería con una fuga de señal de corriente grave, y luego se puede usar el marco "A" o la tecnología de detección Pearson en PCM para ubicar con precisión el punto de daño del recubrimiento y determinar el tamaño del daño del recubrimiento.
La tecnología de detección PCM también se puede utilizar para tuberías con protección catódica y su precisión de detección es ligeramente inferior a la de la tecnología DCVG.
Debido a que todas las tecnologías de detección de recubrimientos aplican señales eléctricas a las tuberías, todas las tecnologías tienen algunas deficiencias y algunos defectos del recubrimiento no se pueden encontrar. Por ejemplo, algunas tuberías expuestas no están en contacto con la tierra en el lugar del revestimiento dañado, por lo que la señal no puede fluir a la tierra para formar un bucle y solo se puede encontrar a través de otros métodos debido al efecto de blindaje; no es adecuado para que la carcasa pase a través de la tubería; ninguna de estas tecnologías puede determinar si el revestimiento se ha caído.
Tercero, tecnología de detección en tubería
La tecnología de detección en tubería agrega varios equipos de prueba no destructivos al cerdo de la isla, cambiando la limpieza no inteligente original a una basada en información. El detector inteligente de defectos en tuberías (pig inteligente) con funciones de recolección, procesamiento y almacenamiento puede detectar defectos en las tuberías mediante el movimiento del pipa en la tubería. Ya en 1965, la empresa estadounidense Tuboscopc aplicó con éxito la tecnología de pruebas no destructivas de fuga de flujo magnético (MFL) a las pruebas internas de oleoductos y gasoductos de larga distancia. Posteriormente, surgieron una tras otra otras tecnologías de pruebas internas no destructivas. y en el intento se descubrieron sus amplias perspectivas de aplicación.
En la actualidad, empresas de monitoreo extranjeras reconocidas incluyen Tuboscopc GE PII en los Estados Unidos, British Gas en el Reino Unido, Pipetronix en Alemania y Corrpro en Canadá. Sus productos básicamente se han serializado y diversificado. Según sus funciones, los detectores internos se pueden dividir en calibradores para detectar la deformación geométrica de las tuberías, detectores de fugas en las tuberías, detectores de fugas para detectar defectos de volumen causados por la corrosión, detectores de corrientes parásitas para detectar defectos en la superficie de las grietas, detectores ultrasónicos y detectores basados en cizallamiento elástico. Equipos de detección de fisuras por olas. A continuación se ofrece una breve introducción a varios métodos ampliamente utilizados.
1. Tecnología de detección de diámetro
La tecnología mejorada se utiliza principalmente para detectar la deformación geométrica de las tuberías causada por fuerzas externas y determinar la ubicación específica de la deformación. Algunos utilizan dispositivos mecánicos y otros utilizan el principio de inducción magnética para detectar picaduras, ovalidades, diámetro interior y otros cambios geométricos que afectan el diámetro interior efectivo de la tubería.
2. Tecnología de detección de fugas
En la actualidad, las tecnologías relativamente maduras incluyen el método de diferencia de presión y el método de radiación de ondas acústicas. El primero consta de un instrumento con un dispositivo de medición de presión y la tubería bajo prueba debe llenarse con el líquido adecuado. La zona de presión más baja se forma en la tubería en el lugar de la fuga, y aquí se instala un detector de fugas, este último se basa en la detección acústica de fugas, utilizando el sonido único que se produce en el rango de 20 ~ 40 kHz cuando la tubería tiene una fuga; Equipo electrónico con selección de frecuencia adecuada. Recoja, luego detecte y localice fugas mediante una rueda de kilometraje y un sistema de marcado.
3. Tecnología de detección de fugas de flujo magnético (MFL)
Entre todas las tecnologías de detección en tuberías, la detección de fugas de flujo magnético tiene la historia más larga porque puede detectar la corrosión causada por la corrosión en el interior y el exterior. fuera de la isla de la tubería, defectos de volumen y bajos requisitos en el entorno de prueba. Puede usarse en oleoductos y gasoductos y puede determinar indirectamente la condición del recubrimiento, por lo que tiene la más amplia gama de aplicaciones. Dado que la fuga de flujo magnético es un proceso relativamente ruidoso, incluso si los datos no han sufrido ningún tipo de amplificación, las señales anormales en el registro de datos son obvias y su aplicación es relativamente simple. Vale la pena señalar que cuando se utiliza un detector de fugas de flujo magnético para detectar tuberías, es necesario controlar la velocidad de funcionamiento del raspador. La fuga de flujo magnético es bastante sensible a la velocidad de su vehículo. Aunque los sensores utilizados actualmente reemplazan la bobina de inducción y reducen la sensibilidad a la velocidad, no pueden eliminar completamente la influencia de la velocidad. Esta tecnología requiere que la pared de la tubería alcance una saturación magnética completa durante la inspección de la tubería. Por lo tanto, la precisión de la prueba está relacionada con el espesor de la pared de la tubería. Cuanto mayor es el espesor, menor es la precisión. Su rango de aplicación suele ser cuando el espesor de la pared de la tubería no supera los 12 mm. La precisión de esta tecnología no es tan alta como la ultrasónica y la determinación de la altura exacta del defecto depende de ella. la experiencia del operador.
4. Tecnología de prueba ultrasónica piezoeléctrica
El principio de la tecnología de prueba ultrasónica piezoeléctrica es similar al de las pruebas ultrasónicas tradicionales. El sensor detecta defectos en la tubería haciendo contacto con la pared de la tubería mediante un acoplamiento de fluido. La prueba ultrasónica es la más sensible a defectos planos como grietas y tiene una alta precisión de detección. Actualmente es el mejor método de detección para detectar grietas. Sin embargo, debido a que el cristal sensor es frágil, el elemento sensor se daña fácilmente en el entorno de la tubería. El cristal sensor necesita mantener un acoplamiento continuo con la pared de la tubería a través del líquido, lo que requiere un alto grado de limpieza del agente de acoplamiento. Por lo tanto, se limita a tuberías de suministro de líquidos.
5. Tecnología de detección y detección de ondas electromagnéticas (EMAT)
Las ondas ultrasónicas se pueden excitar en medios conductores elásticos sin contacto mecánico ni acoplamiento líquido. Esta tecnología utiliza los principios de la física electromagnética para reemplazar el sensor piezoeléctrico tradicional en la tecnología de detección ultrasónica con un nuevo tipo de sensor. Cuando se excita energía ultrasónica en la pared del tubo del sensor de ondas electromagnéticas, las superficies internas y externas cerradas se utilizan como ". guías de ondas" para propagar la onda. Cuando la pared del tubo es uniforme, la propagación de la pared del tubo retrasada sólo se atenúa. Cuando hay una anomalía en la pared de la tubería, el cambio repentino en la impedancia acústica en el límite anormal producirá reflexión de onda, refracción y reflexión difusa, y la forma de onda recibida cambiará significativamente. Porque la característica más importante de la detección de paredes de supercrecimiento basada en sensores de ondas acústicas electromagnéticas es que no requiere acoplador líquido para garantizar su rendimiento de trabajo. Por lo tanto, esta tecnología proporciona viabilidad para las pruebas ultrasónicas de gasoductos y es un método eficaz para reemplazar las pruebas de fuga de flujo magnético.