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上一页 海底管道缺陷内检测器:油气命脉里的"机器医生"(2) 查看下一页

2013年11月08日 10:14 来源:科技日报 参与互动(0)

  “由于海洋气象水文和地质环境条件远比陆地恶劣复杂,因此风险也随之加大。”黄松岭说。

  今年7月,泰国海底石油输油管道发生泄漏,约5万升原油溢出,严重影响当地捕鱼业并危及海洋生物和珊瑚生存;2008年12月,阿塞拜疆里海海底油气管道泄漏,几千吨石油漂浮于海面,带来可怕的环境污染和生态破坏……这些惨痛教训,不断提高着业内外对于海底油气管道安全的重视。

  ——— 曾经国外技术垄断 ———

  态度高傲 收费高昂

  “不进行专利申报和学术交流,甚至公司网站上都不展示油气管道缺陷内检测器照片。”国外少数几家掌握此类技术的公司对各个关键技术严格保密,这般“谨小慎微”既是为了全面对外技术封锁,更是为了赚取高额检测费用。

  从上世纪60年代国外就开始研究管道缺陷在线检测。而我国是从本世纪初,才开始有以黄松岭的“油气管道腐蚀缺陷检测器”为代表的此类研究成果出现。在这之前,国外公司对华是技术上绝不合作,只提供检测服务。几千公里的输油管道检测工程,每公里收费动辄数万美元。

  “即使转让设备,也是十年前的老技术,而且只给硬件不给软件,每次做工程都要等国外技术人员,国内的人员还不能靠近。”这样的“转让”充其量就是“租赁”。国外公司的高傲来自于技术垄断,而垄断是因为管道缺陷在线检测是世界上公认的难题。

  相比较陆地管道的内检测,黄松岭课题组的最新研究成果“海底油气管道缺陷检测器”面对的问题“没有最难,只有更难”——在其成果出现之前,国外只有两家公司具备海底油气管道的缺陷检测能力。

  ——— 测漏磁算结果出报告 ———

  海底管道内检测器难上加难

  管道安全评估的基础是管道损伤检测,确定管道的损伤程度,为管道运行、维护、安全评价提供依据,做到视情维护。那么缺陷检测器到底是何“神圣”?

  在医学领域中,穿行于血管内的胶囊机器人还只是实验室里的话题,但在油气“血脉”中,这一想法早已得到实现。“其实就是一个检测机器医生。”黄松岭描述到。在检测一条管道线路时,从入口将这个“机器医生”塞入,然后它会随着油气输送的推力自动前行,不论几十公里还是几百公里,研究人员只要在出口等着它出来,然后通过调取存储于内部的数据,就可以获得一份自动生成的检测报告。

  “检测器的永磁体会向管壁上输出磁力线,如果管壁有缺陷,那么这些磁力线就会有损失,这就是漏磁。检测器通过传感器感知漏磁状况,然后通过一定的算法就可计算出管壁的缺损状态。”管道内检测技术涉及无损检测、通讯、机械、信号处理、流体力学和材料等多门学科。

  那么海底油气管道的内检测难点是什么?

  “首先对通过性有着极高的考验。”黄松岭解释道,同陆地油气管道相比,海底油气管道转弯半径小,只有1.5D(D为管道直径),这近乎于直角,再加上渔船的抛锚刮伤、海冰撞击及海流冲淘极易造成海底油气管道的变形和损伤。如果检测器通过能力不强,卡在管道里,那么修复工程的代价几乎跟重新铺设新管道一样高。由于平台到海底的油气管道是垂直的立管,那么对检测器的速度控制也提出了很高的要求。“另外由于海底管道壁厚、口径小,本来饱和磁化就困难,而通过能力又要求永磁体的体积变小了,这也使海底管道检测的难度大很多。”

  “油田油气管道很多是油、气、水混输,流量小,流速不稳,更增加了检测难度,以前检测这类管道经常需要停产停输,会影响油田生产,产生较大经济损失。”而“海底油气管道缺陷检测器”在胜利油田CB30A平台到海五联、CB11D井组—中心一号等多条海底管线进行的工程应用,实现了油田海底油气管道在线不停输检测,油井在检测期间不停产,增产原油42.83万吨,价值20.92亿元,相比采用国外检测设备,节支达3150万元。

【编辑:宋亚芬】
 
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