姜曉紅

中油管道檢測技術有限責任公司

隨著GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》的深入實施，管道完整性管理體系、標準、信息化平臺建設正逐步加強完善，持續(xù)不斷產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)在企業(yè)管理中發(fā)揮了重要作用。然而，數(shù)據(jù)本身的潛在價值以及數(shù)據(jù)之間能夠產(chǎn)生的增值并沒有被充分挖掘出來，對于數(shù)據(jù)的綜合分析與應用還明顯不足。為此，應加強檢測、評價、維修等多源數(shù)據(jù)的融合，取長補短，互相補充，轉(zhuǎn)變以往使用單一數(shù)據(jù)分析管道全部問題的局限性，通過對管道各類數(shù)據(jù)的整合、對齊等綜合分析，掌握管道存在的各類危害，變估量評價為詳細評價，減少不確定因素，從而為管道安全運行提供重要的決策依據(jù)。

加強檢測、評價、維修等基礎數(shù)據(jù)的綜合分析與應用，以內(nèi)檢測時間為節(jié)點，在數(shù)據(jù)集成層面把完整性管理大循環(huán)分解為一個個綜合評價的小循環(huán)，即結(jié)合上一輪內(nèi)檢測數(shù)據(jù)及兩輪內(nèi)檢測周期內(nèi)產(chǎn)生的檢測、修復及評價數(shù)據(jù)，借助于數(shù)據(jù)集成、整合、對齊及完整性評價技術，對管道進行綜合評價，分析管道存在的問題及原因，有針對性地采取管控措施。管道綜合評價小循環(huán)是持續(xù)開展、良性運轉(zhuǎn)管道完整性管理大循環(huán)的有效方法。一方面，通過數(shù)據(jù)對齊、數(shù)據(jù)質(zhì)量分析等工作可以綜合評價管道各數(shù)據(jù)質(zhì)量及檢測設備的性能及執(zhí)行力。另一方面，對數(shù)據(jù)進行深度挖掘和再利用。比如，可以利用兩輪內(nèi)檢測數(shù)據(jù)的整合對齊，確認管道檢測發(fā)現(xiàn)的金屬損失缺陷類型，分析管道存在的腐蝕及腐蝕活性以及腐蝕的生長規(guī)律；利用內(nèi)檢測數(shù)據(jù)與外檢測數(shù)據(jù)的整合對齊，分析管道外腐蝕狀況及外腐蝕產(chǎn)生的原因和生長趨勢；利用管道走向數(shù)據(jù)及管道輸送介質(zhì)相關數(shù)據(jù)分析內(nèi)腐蝕問題及內(nèi)腐蝕產(chǎn)生的階段和原因。對于重點關注的管段或是不能采取修復措施的缺陷，也可結(jié)合數(shù)據(jù)綜合分析及風險分析結(jié)果有針對性地給出風險管控意見。

數(shù)據(jù)集成在管道完整性管理中發(fā)揮的作用遠大于單一數(shù)據(jù)本身的價值。同樣多項檢測技術的集成在解決管道問題中也能發(fā)揮更大的作用。自2011年以來，國內(nèi)管道已發(fā)生多起與環(huán)焊縫相關的失效事故，環(huán)焊縫缺陷已成為影響管道安全的嚴重隱患之一。根據(jù)中油管道檢測技術有限責任公司（中油檢測）管道缺陷數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)近30年歷史檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，管道環(huán)焊縫異常主要存在于管徑711 mm以上口徑的管道上，尤其是大口徑、高鋼級管道。由于漏磁內(nèi)檢測技術對環(huán)焊縫異常有一定的識別能力，尤其對環(huán)焊縫中的體積型缺陷較為敏感，對中小體積的半平面異常，如：未焊透、未熔合及有一定開口的裂紋也有一定的識別能力。因此針對環(huán)焊縫問題目前廣泛使用的主要還是漏磁內(nèi)檢測技術，尤其在現(xiàn)有漏磁技術基礎上進一步提高漏磁檢測設備的分辨率對環(huán)焊縫異常識別是非常有用的。中油檢測成功研制的國內(nèi)首臺三軸超高清晰度漏磁內(nèi)檢測設備已完成了現(xiàn)場工業(yè)應用，經(jīng)驗證，這項技術對針孔型缺陷和環(huán)焊縫開口裂紋缺陷的識別能力有了顯著的提高。

然而，任何一種內(nèi)檢測技術都存在一定的局限性，沒有任何單一的技術能檢測發(fā)現(xiàn)管道所有類型的缺陷。針對目前環(huán)焊縫異常識別量化的技術限制，實際應用中可以換一種思維解決環(huán)焊縫的安全問題。正如大家所知，管道環(huán)焊縫除了本身存在各類問題外，在管道使用周期內(nèi)也會受到其他缺陷或異常的影響，比如環(huán)焊縫或附近存在腐蝕、裂紋、疲勞及額外應力載荷。針對目前環(huán)焊縫問題的現(xiàn)狀，除了借助于先進的超高清漏磁內(nèi)檢測技術外，還應從多項檢測技術集成、多元數(shù)據(jù)分析等方面入手，從不同角度識別影響環(huán)焊縫失效的各類風險，通過綜合分析和安全性評估，制定消減或監(jiān)控措施，避免管道失效發(fā)生。

中油檢測一直致力于多項檢測技術與數(shù)據(jù)集成研究，解決管道重點關注問題。比如：利用漏磁+渦流的復合技術提升厚壁管的檢測性能；利用漏磁+超聲的復合技術提升缺陷分類及量化如壁中缺陷的識別；將慣性測量單元IMU搭載至單節(jié)輕便的內(nèi)檢測設備上，可周期性地進行IMU檢測，實現(xiàn)管道彎曲變形和位移變化的監(jiān)測。針對管道環(huán)焊縫問題，在現(xiàn)有超高清漏磁內(nèi)檢測技術基礎上，集成了變形、軸向應變及IMU等多項檢測技術。通過多項檢測技術的集成，一次檢測報告管道存在的各類金屬損失、針孔型缺陷、異常環(huán)焊縫、軸向應變、彎曲變形及位移變化，并直接實現(xiàn)各類檢測數(shù)據(jù)一次性精準對齊，直接查看環(huán)焊縫區(qū)域是否存在其他缺陷、異常，或是否位于額外載荷區(qū)域中。同時，將復合檢測結(jié)果與管道其他歷史數(shù)據(jù)集成，科學分析環(huán)焊縫異常或局部應力集中產(chǎn)生的原因，為環(huán)焊縫異常的安全管理及地質(zhì)災害管控提供了重要的數(shù)據(jù)基礎。

多項技術的集成是技術再組合、再利用和再優(yōu)化的過程，能夠突破單一技術本身的壁壘，擴大了技術的應用范圍，從而發(fā)揮更大的作用。隨著各領域技術的不斷發(fā)展，多項檢測技術的復合也逐漸具有可實施性。同樣，多元數(shù)據(jù)的集成與應用是發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，實現(xiàn)管道數(shù)據(jù)標準化、管道智能分析與管理的數(shù)據(jù)基礎。今后，隨著數(shù)字化通信及IT技術的不斷發(fā)展，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術將逐漸建立健全管道智能化管理體系。實現(xiàn)管道多源數(shù)據(jù)自動對齊、感知、可視化及智能決策分析，主動預測管道存在的風險，挖掘管道危害存在的本質(zhì)原因，實現(xiàn)管道的科學預防、智能維修，保障管道安全經(jīng)濟運行。

作者簡介：姜曉紅，1975年生，高級工程師，畢業(yè)于大慶石油學院，現(xiàn)主要從事管道完整性管理技術服務及管道安全相關數(shù)據(jù)集成管理與分析工作。聯(lián)系方式：13513262975，jc_jiangxh@cnpc.com.cn。