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完整性检测技术在油气田地面工程建设中的应用
——以古龙页岩油外输工程为例

2022-02-09张钦玮

全面腐蚀控制 2022年12期
关键词:管体中心线完整性

张钦玮

(大庆油田工程项目管理有限公司,黑龙江 大庆 163000)

1 完整性检测方案制定

古页1号站原油外输工程(葡西二转油站至新肇联段)起点葡西二转油站,终点新肇联转油脱水站,新建管道全长25.78km,设计压力4.0MPa,管径DN150,2021年设计外输量1021.5m3/d。

该新建管道为I类管道,建设期的完整性检测选取设计桩点气9-气16段作为完整性检测段,管线全长约3km,于建设期对该新建管道开展管道中心线测量、埋深探测、路由调查和管道防腐层整体性能检测。

2 完整性检测技术及方法

2.1 管道中心线、焊缝、穿跨越起/终点坐标采集

现场业务组选用RTK测量技术,于建设期对检测段管道在下沟回填前以管道相邻管节之间的焊缝为特征点采集坐标。坐标数据采集前,业务组利用控制基准点对所用仪器进行经纬度坐标、平面坐标校验,所用仪器均在标准要求的误差范围内,现场采集的数据均为在卫星数满足仪器要求并在固定解状态下进行的定位打点测量。

坐标采集时,管道中心线测量间距不大于50m,焊缝测量间距不大于20m,现场共采集管道中心线坐标数据59组、焊缝坐标数据87组、穿跨越起/终点坐标数据5组。将测得的管道中心线数据通过专用软件加载到地图中绘制管道路由图,管线实际路由与设计路由、施工放线路由大体走向一致,局部位置路由略有偏差,检测段绕长发村段管道整体向东偏移9.7m左右。

2.2 管道埋深探测

本次管道埋深检测以30m为测量间距,现场共测得埋深数据112组,检测数据经处理后为管顶至地面的埋设实际深度,为表示管道埋深曲线变化,绘制管道埋深趋势图;经统计汇总,该段管线累计有76处管段覆土深度不足1.2m。

根据施工相关管理规定,隐蔽工程在隐蔽前,施工单位应当通知建设单位和建设工程质量监督机构,经查对施工单位此段隐蔽相关资料进行比对。对检测数据分析发现检测段管道个别位置覆土深度不足,累计有55处管段覆土深度达不到设计要求,缺少部分外输油管道的隐蔽资料。

2.3 路由调查

2.3.1 标志桩、标志牌(警示牌)

在站间管道的起点、终点、折点、大型穿跨越两端及每隔500m的地方均设管道标志桩,共计设置标志桩90个。

2.3.2 阴极保护电位测试桩

本工程共设绝缘接头测试桩兼电位测试桩4个,分别设在葡西二转油站和新肇联输油管道出站处以及中间加热站进出站外的绝缘接头处;从通电点处开始,输油管道每1000m设在1个电位测试桩,共设置28个;定向钻穿越和让通铁路穿越段两侧各设置1个电位测试桩,用于检测该处的阴极保护电位,共计4个。

2.3.3 管道高后果区调查

经过对测试段进行的埋地管道中心线测绘数据显示,施工后管道距离村落最近建筑距离为123.6m,在管道中心线东侧200m范围内存在长发村住户11户、小学1座、乡村诊所1处,该区域内在全年50天内出现30人以上聚集情况,考虑该处管道发生失效后可能产生不可接受后果,确定为高后果区,经过计算,高后果区段管道长度0.201km。

2.3.4 油气管道同路由敷设

在探测管道埋深时发现,在已回填隐蔽管道附近有在建工程DN150输气管道进行布管作业,经过与现场作业所属施工方沟通,该工程为采油厂输气管线更换工程,与本项目工程同路由并行敷设,并行间距1m左右。经过现场测量,油气管道同沟敷设段共计3处,总长度约为2km。

2.4 管道防腐层整体性能检测

2.4.1 防腐层破损点检测与评价

采用电流梯度法,利用埋地管道防腐层测试系统,对埋地管道的外防腐层破损点进行了检测和GPS定位,共检测出破损点19个,经计算平均为6个/km,参照Q/SYDQ1229-2014标准,外防腐层的完整性为中级。

2.4.2 防腐层绝缘电阻率测试与评价

根据检测电流值及其衰减情况,采用埋地管道防腐层检测数据处理系统(ESTEC),计算管道外防腐层绝缘电阻率。参照Q/SYDQ1229-2014中的评价方法,全长3083.38m防腐层绝缘电阻率平均7.4KΩ.m2,等级为二级,其中:1级的管道为224.1m占7.3%;2级的管道为208.9m占6.8%,3级的管道为669.9m占21.7%,4级的管道为1493.5m占48.4%,5级的管道为487.1m占15.8%。

2.4.3 土壤电阻率测试

采用接地电阻测试仪(ZC-8)测试土壤电阻率1处,测试点距起点距离2731.11m,土壤电阻率测试值为12.56Ω·m。测试结果表明,该管道的敷设环境腐蚀性为"强"级。

2.4.4 管地电位测试

利用万用表和硫酸铜参比电极,对检测出存在破损点的管道开挖1处探坑进行管地电位测试,近参比法测得的管地电位为-667mV。

2.4.5 典型管段开挖验证

根据埋地管道外防腐层检测、防腐层检漏、土壤腐蚀性测试,选择了1处管段进行了开挖验证:

破损点开挖后发现,管线外防腐层轻度破损,管体锈蚀,红棕色锈迹,管体剩余壁厚5.89mm,腐蚀坑深无,管体为1级腐蚀。外防腐层轻度破损,管体锈蚀(距测试起点2731.11m)。

2.4.6 建议

试验段全长3083.38m,土壤腐蚀性为强,整条管道检测出破损点19个,管道绝缘电阻率平均7.4kΩ·m2,管体剩余壁厚5.89mm。管道安全等级为3级,建议修复破损点处防腐保温层两侧各1.5m,修复长度57m,3年内重新检测。

3 结语

建设期完整性检测技术可向甲方、设计单位提供检测数据,把安全隐患消灭在建设过程中,运行期可降低运行成本,有利于运行期维修维护,可为后续完整性管理工作提供数据支持。

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