管道内检测缺陷的开挖验证技术

1、管道内检测缺陷的开挖验证技术作者：田野 文章来源：管道技术与设备2015年第1期 发布时间:2015/03/31摘要：文中概括了管道内检测开挖验证工作流程，提出目标环焊缝的确定原则和定位技巧，通过测量环焊缝与螺 旋焊缝在12点钟方向上的轴向距离快速确定其编号，有 效提高定位精度和效率，降低开挖工作量。并给出了在现 场勘测中实用性较强的两个数值，即螺旋焊缝时钟位置变 化1 h的轴向距离和环焊缝时钟位置变化1 h的环向长 度，利用这两个值可精确测量环焊缝与螺旋焊缝钟点。关键词：管道内检测；开挖验证；环焊缝0引言长输油气管道管体缺陷会造成管道失效、管输产品泄 漏。因此，相关规范规定必须定期对管道进行

2、内检测，以 发现管体缺陷并及时修复，避免管道失效。管道检测器在管道内运行结束后，对检测数据进行分 析、评价，出具检测报告，对所选取的缺陷的位置、类型、 尺寸信息进行实地验证。为了解决里程差的校正问题，一般每1 km设置1个 地面标记器进行辅助定位，这种方式极大地增加了内检测 跟踪的工作量。同时，由于地形起伏等原因，有效的地面标记点与缺陷点之间也存在误差。文中针对定位问题，提出了解决办法，为管道的安全 运行提供有力保障。1管道内检测开挖流程根据缺陷数据表或者开挖单，在管道沿线找到参考桩, 如果有磁标记，应找到参考桩附近的磁标记。以磁标记或 参考桩为起点，利用GPS定位仪（如果地势较平坦且管 线走

3、向为直线，可以用卷尺）测量腐蚀缺陷数据表中给出 的间距，得到目标环焊缝位置，进行开挖。根据缺陷数据 表给岀的环焊缝与上、下游螺旋焊缝交点的时钟位置，判 断开挖的环焊缝是否是目标环焊缝。对螺旋焊缝缺陷、内 腐蚀缺陷等，采用超声波等检测手段检测开挖处是否存在 缺陷。对缺陷进行修复后，做好防腐、回填工作。图1为 长输油气管道开挖验证流程。图1长输油气管道开挖验证流程2确定目标环焊缝2.1目标环焊缝确定原则对螺旋焊缝管来说，每个环焊缝与螺旋焊缝都有上下 游2个交点，并且2个交点的时钟位置不同，以此来确 定开挖点的环焊缝是否为目标环焊缝。若缺陷修复列表中给出的参考焊缝均为缺陷的上游环 焊缝，则当缺陷距离

4、上游环焊缝较远时，考虑到开挖的经 济性，此时可选择其下游环焊缝为参考环焊缝进行开挖， 以降低开挖量。由于存在内检测信号偏差或地面测量误差，经常发生 开挖环焊缝并非目标环焊缝的误开挖情况，应重新确定目 标环焊缝的位置。首先对比漏磁检测数据上其他环焊缝与 螺旋焊缝交点的时钟位置，确认其编号。由于时钟位置存 在误差，开挖环焊缝编号的确定较困难。此时还可以辅以 其他方式，如根据相邻环焊缝的时钟位置、管长及管道上 的其他特征，确认开挖环焊缝的编号。然后根据环焊缝绝 对里程列表，得到开挖环焊缝与目标环焊缝的绝对里程， 将两者相减即可得到开挖环焊缝与目标环焊缝的距离。根 扌居此距离确定目标环焊缝位置后重新开

5、挖。2.2目标环焊缝定位技巧利用GPS定位仪得到目标环焊缝的初步位置后，可先 行开挖岀管线12点钟方位部分，用卷尺、直尺等工具测 量螺旋焊缝与环焊缝在12点钟方向上的距离，通过查阅 工程建设资料或者漏磁检测数据查看管线螺距，即可推算岀该螺旋焊缝与环焊缝的交点。图2为管线展开示意图。(1)dLA tan = = tanc =I7T/7式中：d为螺旋焊缝与环焊缝在12点钟方向上的距离;I为螺旋焊缝与环焊缝交点到环焊缝12点钟的环向距 离；L为2条螺旋焊缝间的距离；D为管道直径。-环悍缝 螺旋焊縫 螺旋悍缝螺旋焊縫环焊缝螺旋焊醛管线12点钟 方向图2管线展开示意图用卷尺测岀d和L（或者查阅工程建设资

6、料），根据 式（1）可求得，螺旋焊缝与环焊缝的交点钟点为 12L,即虫ttD L 螺旋焊缝时钟位置变化1 h的轴向距离L1的计算公 式为厶二（订/12） tan61（2）式中？为螺旋焊缝与管道轴向的夹角。环焊缝时钟位置变化1 h的环向长度-可通过式（3） 计算：Lc =77 （十2心）/12（3）式中6为防腐层厚度，mm.如果连续多根管段螺旋焊缝与环焊缝交点时钟位置都 比较接近，这时较难确认已开挖环焊缝的编号，此时需要 依据其他参考桩进行地面测量，重新找点开挖，也可以通 过附近其他开挖位置正确的点，推算岀其与目标环焊缝的 距离，进行地面测量找点，或者根据式（2）和式（3）精确 计算交点位置来确

7、定焊缝编号，重新开挖。3应用实例西气东输一线某段管道直径D为1 016 mm,管节长 度为12m,螺旋焊缝间距L为1.75 mo 2011年采用高 清晰漏磁内检测器进行检测，由于检测器里程轮故障，缺 陷数据里程与实际里程误差较大。按照检测数据开挖发现 实际开挖点并没有目标环焊缝，继续沿上游拓展开挖点， 在开挖点上游8 m处发现一条环焊缝。由于螺旋焊缝与 环焊缝交点位于管道下端，判断交点钟点需将作业坑继续 挖深，且由于防腐层较厚，交点不清晰，无法准确判断环 焊缝的编号。为解决上述问题，根据式（1）制作表1。表1螺旋焊缝与环焊缝在12点钟方向上的距离与钟点对应表蛭旋焊缝巧环焊绽在12点 钟方向上的

8、距M dfnm钟点方向/h螺旋焊缝耳环焊缝仕12点 钟方向上的距离刃nun方向/h14611 021729221 167843731 312958341 4581072951 &041187561 75012利用现场开挖点，通过测量得出上游螺旋焊缝与环焊 缝在12点钟方向上的距离为875 mm,下游螺旋焊缝与 环焊缝在12点钟方向上的距离为729 mm,对照表1可 知，环焊缝与上游螺旋焊缝交点时钟方向为6点，即管 道正下方，与下游螺旋焊缝交点时针方向为5点，根据 漏磁检测数据，进一步确定该环焊缝编号为17250,即为 目标环焊缝。最后，去除防腐层，进行缺陷测量，证实了 交点算法的正确性。4结论现场开挖验证表明，利用缺陷上游的参考环焊缝可以 实现管道缺陷的准确定位。通过测量螺