摘 要： 為保障長(zhǎng)輸天然氣管道（以下簡(jiǎn)稱管道） 安全平穩(wěn)運(yùn)行， 了解管道本體的缺陷、 腐蝕狀況和運(yùn)行能力， 避免因管道缺陷未得到及時(shí)有效的修復(fù)而造成管道腐蝕穿孔、 爆管等安全事故。 管道管理部門(mén)都會(huì)定期采用漏磁檢測(cè)等技術(shù)對(duì)管道進(jìn)行本體檢查， 后期對(duì)管道本體缺陷的現(xiàn)場(chǎng)查找必不可少， 筆者借助PipeImage軟件、 Φ559屏忠線（屏錦至忠縣） 、 Φ630瀘威線（鄧關(guān)至興�。� 漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況講述了智能檢測(cè)缺陷點(diǎn)查找的基本原理和準(zhǔn)確查找智能檢測(cè)缺陷點(diǎn)的方法經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 管道 智能檢測(cè) 缺陷點(diǎn) 查找

1．前言

管道運(yùn)行過(guò)程中主要受到內(nèi)、 外兩個(gè)環(huán)境的腐蝕， 外腐蝕通常是因?yàn)榉栏�絕緣層破損、 老化失效所產(chǎn)生， 我們通常采用PCM多頻管中電流測(cè)試、 直流電位梯度（DCVG） 等方法對(duì)管道外部防腐層破損點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。 但如果要對(duì)管道本體進(jìn)行一個(gè)全方位、 準(zhǔn)確的檢測(cè)， 外檢測(cè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求的。

將無(wú)損檢測(cè)設(shè)備安裝于清管器上， 利用清管流程將檢測(cè)儀器推送通過(guò)被檢測(cè)管道， 采集、處理、 存儲(chǔ)管道本體信息， 從而對(duì)管道本體缺陷及運(yùn)行能力進(jìn)行有效的評(píng)估， 這就是我們所說(shuō)的智能檢測(cè)。 智能檢測(cè)最常用的就是MFL漏磁檢測(cè)技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱智能檢測(cè)） 。 世界上比較有名的管道智能檢測(cè)公司有美國(guó)的Tuboscopc GE PII、英國(guó)的British Gas、 德國(guó)的Pipetronix、 加拿大的Corrpro。 西南油氣田公司所轄管道目前基本都是邀請(qǐng)美國(guó)的Tuboscopc GE PII公司進(jìn)行檢測(cè)的。 管道檢測(cè)數(shù)據(jù)的運(yùn)用和查詢必須使用該公司開(kāi)發(fā)的PipeImage分析軟件（注： 檢測(cè)公司在完成智能檢測(cè)后都會(huì)在將PipeImage分析軟件及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至管道管理部門(mén)） 。

智能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的缺陷點(diǎn)數(shù)據(jù)是比較準(zhǔn)確的，近2年檢測(cè)報(bào)告顯示， 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)缺陷點(diǎn)在管道中的里程位置、 缺陷尺寸已經(jīng)精確到了毫米。 但在現(xiàn)場(chǎng)缺陷點(diǎn)查找工作中我們發(fā)現(xiàn)， 高低起伏的山脈、 復(fù)雜的地形地貌， 給我們準(zhǔn)確的查找缺陷點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱查找缺陷點(diǎn)為定點(diǎn)） 帶來(lái)了較大的困難。 如何將準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用到復(fù)雜的管道埋地現(xiàn)場(chǎng)， 提高定點(diǎn)的準(zhǔn)確性和工作效率， 節(jié)約開(kāi)挖成本。 通過(guò)PipeImage軟件對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的綜合比對(duì)， 我們能夠準(zhǔn)確的找到缺陷點(diǎn)。

2. 定點(diǎn)測(cè)量原理

為了方便缺陷點(diǎn)查找， 管道智能檢測(cè)時(shí)， 我們通常會(huì)在管道沿線每1公里左右布置一個(gè)馬克點(diǎn)（英文： marker， 又稱標(biāo)記點(diǎn)） ， 檢測(cè)設(shè)備通過(guò)時(shí)就會(huì)在數(shù)據(jù)中記錄馬克點(diǎn)位置， 這樣一條完整的管線就被馬克點(diǎn)切割成了數(shù)十個(gè)1公里的小段，通過(guò)附近的馬克點(diǎn)， 在這1公里內(nèi)定點(diǎn)相對(duì)就容易多了。

筆者以2008年8月的屏忠線檢測(cè)數(shù)據(jù)生成的一張缺陷開(kāi)挖單舉例做簡(jiǎn)單說(shuō)明。 見(jiàn)圖1， 上游A084號(hào)馬克點(diǎn)在6680號(hào)環(huán)焊縫下游2.4米處， 下游A079號(hào)馬克點(diǎn)在7630號(hào)環(huán)焊縫下游6.1米處， 兩點(diǎn)間距為748.2米（495.8米+252.4米） ， 上游點(diǎn)距離缺陷點(diǎn)較近的7250焊口495.8米， 下有點(diǎn)距離缺陷點(diǎn)較近的7250焊口252.4米。 那我們使用皮尺從下游點(diǎn)往上游點(diǎn)測(cè)量前進(jìn)252.4米， 就是7250焊縫位置， Feature中的“0.0metres”表示缺陷與7250焊縫的距離是0米， 這說(shuō)明缺陷就在焊縫上。

完成7250位置測(cè)量后， 垂直于水平面進(jìn)行開(kāi)挖， 如圖2， 發(fā)現(xiàn)焊縫。

為了證實(shí)該焊縫是否是7250焊縫， 那我就要用到開(kāi)挖單的缺陷位置圖解部分。 見(jiàn)圖3， 圖中標(biāo)注了每節(jié)管道的長(zhǎng)度， 因?yàn)榈匦渭肮艿烙貌牡脑�因�?有直管段、 彎頭、 短接， 每根管道長(zhǎng)度是有所差別的。 7250號(hào)焊縫的下游管節(jié)長(zhǎng)度是11.4米， 那么我們?cè)诰嘁验_(kāi)挖焊縫位置下游11.4米進(jìn)行開(kāi)挖， 如果能夠挖到焊縫， 說(shuō)7250號(hào)焊縫查找成功， 當(dāng)然， 缺陷點(diǎn)在距7250號(hào)焊縫下游0米位置， 我們就能成功找到焊縫位置。 另舉一個(gè)例子， 如果圖標(biāo)顯示缺陷點(diǎn)在7250號(hào)焊縫下游2米處， 那我們?cè)?250號(hào)焊縫下游2米處開(kāi)挖就能成功找到缺陷。

3. 現(xiàn)場(chǎng)缺陷定點(diǎn)的主要影響因素

現(xiàn)場(chǎng)缺陷點(diǎn)定點(diǎn)測(cè)量工具主要用的是皮尺（軟尺） 、 探管儀， 地形平坦時(shí)也會(huì)用到激光測(cè)距儀， 雖然智能檢測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)到了1毫米， 但在現(xiàn)場(chǎng)的定點(diǎn)過(guò)程中， 受一些客觀或主觀因數(shù)的影響， 測(cè)量結(jié)果是存在一定誤差的， 正常的誤差一般都在10米以內(nèi)， 但有些較嚴(yán)重的測(cè)量誤差甚至達(dá)到了幾十米， 這都影響了定點(diǎn)工作的正常開(kāi)展。

3.1 平行路段找點(diǎn)：

如圖4， 埋地路面與管道走向基本平行， 管道埋深一直保持在穩(wěn)定狀況， 這種情況是最理想的狀況， 通常任意選取上游間距及下游間距來(lái)測(cè)就可以， 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的誤差很小， 可以很輕松找到缺陷點(diǎn)。

3.2 不平行路段找點(diǎn)：

當(dāng)?shù)乇淼孛媾c管道走向不平行， 相對(duì)位置不穩(wěn)定的時(shí)候， 誤差就出現(xiàn)了。 這是我們?cè)跍y(cè)量定點(diǎn)過(guò)程中一直都存在的情況， 這種測(cè)量誤差無(wú)處不在。 如圖5， 圖中是三種最常見(jiàn)的因地形造成的測(cè)量誤差特征。 如特征1， 地面的曲率半徑小于管道的曲率半徑， 在地面拱起部分隨管道走向的地面測(cè)量長(zhǎng)度大于該處管道長(zhǎng)度。 如特征2， 管道從陡坡過(guò)渡到平行路段， 管道有一個(gè)彎頭漸變的過(guò)程， 該處隨管道走向的地面測(cè)量長(zhǎng)度小于該處管道長(zhǎng)度， 如特征3， 管道在懸崖陡坡頂端或爬坡頂端， 管道從陡坡過(guò)渡到平行路段， 也有一個(gè)彎頭漸變的過(guò)程， 該處隨管道走向的地面測(cè)量長(zhǎng)度大于該處管道長(zhǎng)度。

因?yàn)榈孛娓叩推鸱�不是�?guī)則的幾何圖形， 不是絕對(duì)的矩形或絕對(duì)的圓， 所以要通過(guò)精確計(jì)算是很有難度的， 通�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量對(duì)誤差的把握靠的是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員的經(jīng)驗(yàn)和判斷。 整個(gè)測(cè)量過(guò)程必須應(yīng)用探管儀對(duì)管道埋深進(jìn)行全程監(jiān)控， 遇見(jiàn)如圖5中的誤差特征或其他特征時(shí)， 測(cè)量人員應(yīng)合理運(yùn)用幾何知識(shí)對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行加減修正。 如果現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算判斷失誤量累計(jì)過(guò)多， 誤差就會(huì)超出控制范圍。

3.3 測(cè)量線路偏差

因線路探測(cè)不明或線路不熟悉， 或僅憑目測(cè)或經(jīng)驗(yàn)將彎曲管線錯(cuò)誤判斷成直管段等， 使得缺陷點(diǎn)測(cè)量線路與管道走向發(fā)生了偏差， 這是缺陷定點(diǎn)工作中最為常見(jiàn)的低級(jí)失誤。 如圖6， 兩種情況中， 線路測(cè)量路徑與管道走向路徑發(fā)生了偏差。

3.4 因馬克點(diǎn)失效帶來(lái)的誤差

通常我們?cè)谥悄軝z測(cè)時(shí)， 每公里放置一個(gè)馬克點(diǎn)， 這樣能夠確保每個(gè)缺陷都在兩個(gè)間隔1公里左右的馬克之間， 缺陷距上下游馬克點(diǎn)從數(shù)十米到數(shù)百米， 測(cè)量誤差基本在可控范圍內(nèi)。 但是在智能檢測(cè)過(guò)程中， 個(gè)別馬克點(diǎn)設(shè)備出現(xiàn)了故障，是數(shù)據(jù)分段標(biāo)記失效。

以屏忠線2008年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例， 上游A068號(hào)馬克點(diǎn)至下游A036號(hào)馬克點(diǎn)距離是4727.1米（1940.6米+2786.5米） ， 這說(shuō)明兩點(diǎn)之間有2到3個(gè)馬克點(diǎn)失效了， 致使管段切分未達(dá)到預(yù)定效果， 缺陷附近的特征焊縫距上游馬克點(diǎn)1940.6米， 距下游馬克點(diǎn)2786.5米。

這直接增加了現(xiàn)場(chǎng)缺陷定點(diǎn)測(cè)量工作的難度， 最小測(cè)量長(zhǎng)度都達(dá)到了1940.6米， 在人工測(cè)量中， 測(cè)量距離的增加伴隨而來(lái)的將是測(cè)量誤差的增大。

4. 優(yōu)化定點(diǎn)測(cè)量方法

將智能檢測(cè)數(shù)據(jù)、 數(shù)據(jù)分析軟件（PipeImage）（以下簡(jiǎn)稱該軟件為： PII） 與現(xiàn)場(chǎng)地形特征、 管線高程差（高低落差） 相結(jié)合， 運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析、 測(cè)量， 可在保證缺陷點(diǎn)定點(diǎn)精度的前提下， 縮短定點(diǎn)的時(shí)間， 提高工作效率，節(jié)約人力、 節(jié)約開(kāi)挖成本， 降低維修費(fèi)用。 下面筆者介紹幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及PipeImage分析軟件使用的心得與讀者分享。 下面我們以Φ630瀘威線（鄧關(guān)至興�。� 2010年漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)為例。

4.1 管道列表法

筆者選取瀘威線（鄧關(guān)至興�。� 鄧關(guān)站出站球閥至64號(hào)馬克點(diǎn)一處ERF值為1.567（注： ERF為管道生產(chǎn)壓力與本體最大承受壓力的比值， 該值已大于1， 說(shuō)明在該缺陷點(diǎn)穿孔， 爆管的可能性極大， 必須修復(fù)） 、 缺陷深度為壁厚的42%的缺陷點(diǎn)進(jìn)行解釋說(shuō)明。 見(jiàn)圖8， 缺陷里程為1002.808米， 缺陷點(diǎn)位于1400號(hào)焊縫下游0.532米。 1400號(hào)焊縫距鄧關(guān)站出站球閥999.916米， 距64號(hào)馬克點(diǎn)92.728米。

如果采用傳統(tǒng)的方法我們肯定直接從64號(hào)馬克點(diǎn)反方向測(cè)量92.728米找到焊縫， 然后在朝下游方向測(cè)量0.924米開(kāi)挖確定1400號(hào)焊縫查找正確， 然后從1400好焊縫朝下游方向測(cè)量0.532米開(kāi)挖找到缺陷點(diǎn)并修復(fù)。

但還有更簡(jiǎn)單的方法。 同樣以圖8所示缺陷為例， 通過(guò)PII橫向功能列表里面中的“ Pipeline”按鍵可打開(kāi)管線列表（注： 管線列表主要記錄了每段管節(jié)的長(zhǎng)度， 焊縫里程、 彎頭度數(shù)等信息） 。

圖8中缺陷的管線里程為1002.808米， 通過(guò)列表查看我們發(fā)現(xiàn)， 在里程為1023.097處有一處40°彎頭（Bend 40 Deg） ， 彎頭方向?yàn)槌�下游方向上彎�?這個(gè)彎頭可能處于一個(gè)明顯爬坡點(diǎn)。 我們可以從64號(hào)馬克點(diǎn)朝上行進(jìn)70米左右（注： 92.728米減去（1023.097-1002.808)米） ， 會(huì)很明顯的發(fā)現(xiàn)彎頭， 直接對(duì)彎頭進(jìn)行開(kāi)挖， 找到彎頭上游方向 0 . 4 8米處里程為1023.617米的焊縫（twin seamwelded start） ，從焊縫處朝上游方向準(zhǔn)確測(cè)量20.809米， 直接開(kāi)挖， 缺陷點(diǎn)準(zhǔn)確找到。

再舉一個(gè)事例： 見(jiàn)圖10， 缺陷里程為11848.778米。

然后在管線列表中找到該點(diǎn)， 見(jiàn)圖11。 我們?cè)谌毕蔹c(diǎn)下游方向找到了兩處彎頭， 一處為朝下游方向的右彎頭30°（Right） 里程為11909.407米， 如圖12。 一處為朝下游方向的左彎頭30°（Left） 里程為11947.9米， 如圖13。 我們從75號(hào)馬克點(diǎn)朝上游方向大概行進(jìn)測(cè)量至500米周邊（601.649米減去（11947.9-11847.201） 米） ，這500米初略測(cè)量出現(xiàn)誤差不會(huì)影響到定點(diǎn)工作， 用探管儀很同意測(cè)量找到圖13中的左完頭彎頭（提醒， 右下游朝上游走， 彎頭方向發(fā)生了水平180°的變向） ， 然后再?gòu)膹濐^處朝上游進(jìn)行100.699米（11947.9-11847.201米） 用探管儀找到圖12中的有彎頭， 誤差一般在0.5米內(nèi)， 然后對(duì)該彎頭進(jìn)行開(kāi)挖， 找到距右彎頭0.343米處的15610號(hào)焊縫。 從15610號(hào)焊縫朝上游行進(jìn)測(cè)量60.286米找到15540號(hào)焊縫， 缺陷就很容易找到了。

為什么第二個(gè)例子不像第一個(gè)例子那樣直接測(cè)量開(kāi)挖缺陷點(diǎn)， 而要先找到缺陷點(diǎn)上游1.577米處的15540特征焊縫， 通過(guò)焊縫再找到缺陷點(diǎn)。 因?yàn)榈谝粋�(gè)例子我們只要求精確測(cè)量20.809米， 這是比較精確的， 但第二個(gè)例子要精確測(cè)量60.286米， 距離稍長(zhǎng)， 可能會(huì)受地形影響產(chǎn)生誤差， 這種情況還是應(yīng)該采用嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn)的辦法進(jìn)行定點(diǎn)。

4.2 管道3D影像法

檢測(cè)公司完成管道智能檢測(cè)后都會(huì)提供管 道 3 D 影 像 數(shù) 據(jù) ， 我 們 通 過(guò) 分 析 軟 件 可 以直觀的看到管道的3D立體影像， 例如管道走向， 彎頭， 閥室， 三通等都可以很直觀的看到， 使用和操作很簡(jiǎn)單。 此方法是在掌握了基本定點(diǎn)原理， 以及上述的管線列表定點(diǎn)法后的輔助方法。

如圖 1 4， 缺陷點(diǎn)距上下游馬克點(diǎn)分別是390.963米和614.607米。 缺陷點(diǎn)位于3560號(hào)焊縫周邊。

如圖15， 我們通過(guò)該管道的3D影像明顯的看到了焊縫3560處的彎頭。 經(jīng)驗(yàn)豐富、 對(duì)管道現(xiàn)場(chǎng)熟悉的管護(hù)工可以不進(jìn)行任何測(cè)量就直接找到位于山坡上的彎頭。 找到鏈接彎頭的3560號(hào)焊縫后， 結(jié)合圖14， 從焊縫朝上游準(zhǔn)確測(cè)量焊縫0.377米（9.13-8.753） 就是缺陷點(diǎn)。

5．結(jié)論

用科學(xué)的方法將智能檢測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用到智能檢測(cè)缺陷點(diǎn)開(kāi)挖驗(yàn)證或缺陷修復(fù)定點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)， 不但提高了定點(diǎn)的準(zhǔn)確性、 有效的縮短了定點(diǎn)時(shí)間， 提高了工作效率， 節(jié)約了人工， 降低了相關(guān)費(fèi)用， 還增強(qiáng)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)的可用性，為管道缺陷修復(fù)工作的順利開(kāi)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 有效延長(zhǎng)管道的使用壽命、 為管道安全平穩(wěn)運(yùn)行保駕護(hù)航。

6. 結(jié)束語(yǔ)

筆者參與了梁平輸氣作業(yè)區(qū)屏石線、 屏忠線智能檢測(cè)缺陷開(kāi)挖驗(yàn)證工作， 配合參與了管道防腐補(bǔ)強(qiáng)這兩條管線的缺陷修復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)工作， 總結(jié)收集了一些現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。 后期通過(guò)參加西南油氣田公司和GE公司組織召開(kāi)的智能檢測(cè)培訓(xùn)，通過(guò)輸氣處科研所、 管道科專家老師們的指導(dǎo)和幫助， 對(duì)一些定點(diǎn)工作經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。 本文展示了筆者對(duì)管道漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)在后期缺陷開(kāi)挖定點(diǎn)工作中運(yùn)用的探討。 現(xiàn)特將自己一些淺薄的定點(diǎn)工作經(jīng)驗(yàn)與讀者分享， 請(qǐng)大家多多指正幫扶。 ◢

參考文獻(xiàn)

[1]《屏忠線2008年漏磁檢測(cè)報(bào)告》 PII Pipeline Solutions，太原剛玉國(guó)際貿(mào)易公司．

[2]《瀘威線（鄧關(guān)至興隆） 漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)及Pipeline軟件》 PII Pipeline Solutions， 太原剛玉國(guó)際貿(mào)易公司．

《管道保護(hù)》 2012年第 3 期（總第 4 期）