北京蒂川國際貿易有限公司

國內石油天然氣管道的清管通球和內檢測作業(yè)已經(jīng)趨于常規化。一些老舊管線(xiàn)由于內部雜質(zhì)長(cháng)期累積，并且受地質(zhì)變化及其他外力影響，導致管道內徑發(fā)生較大的變化，常規清管器無(wú)法清出大量雜質(zhì)，后續檢測作業(yè)極易造成失敗或卡堵。即使在常規清管器能夠清出大量雜質(zhì)的情況下，對管道內雜質(zhì)量和分布情況依然無(wú)法做出判斷，不能有效的安排清管操作，造成清管作業(yè)的盲目性和卡球現象。因此需要一種強通過(guò)能力的幾何檢測器來(lái)彌補技術(shù)上的空白，同時(shí)對管線(xiàn)的積垢量和分布進(jìn)行評估分析。筆者深入了分析智能泡沫電子幾何檢測技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和應用前景。

1 常規測徑技術(shù)介紹

機械測徑板�？梢灾庇^(guān)有效的判斷管道內部是否存在變形，為下一步的工作提供指導。機械測徑板分為直管測徑板和彎頭測徑板兩種，一般會(huì )配合泡沫或者機械清管一起使用，一次運行之后可以根據測徑結果初步判斷管道內部彎頭和其他管段的變形情況，不同廠(chǎng)家提供的清管器的結構可能會(huì )略有不同，對測徑板的使用也會(huì )有不同的方法，但是都會(huì )把測徑板作為前期作業(yè)的必備部分（圖 1）。

測徑板是通過(guò)配合清管器對管道內的變形進(jìn)行判斷，因此其通過(guò)能力主要受限于所搭載的清管器，在配合泡沫清管器使用的情況下，對于復雜管線(xiàn)測徑是一種有效的手段，不過(guò)其缺點(diǎn)也很明顯，就是無(wú)法對變形點(diǎn)進(jìn)行量化分析，即無(wú)法提供常規幾何所能提供的管線(xiàn)參數，無(wú)法準確判斷變形點(diǎn)的尺寸及深度，尤其是無(wú)法進(jìn)行定位等。

常規電子幾何檢測設備。作為內檢測通球作業(yè)必選的測徑設備，配合搭載的傳感器可以采集管線(xiàn)幾何特征點(diǎn)，并進(jìn)行有效的分析，包括里程、橢圓度變化、彎頭角度變化、管線(xiàn)內徑變化及造成的原因、管線(xiàn)是否存在凹坑等缺陷，電子幾何提供的數據可以直接決定下一步金屬損失作業(yè)的可行性。目前國內常規電子幾何檢測設備受其設計或者能力影響，通過(guò)能力往往會(huì )設計在25%OD范圍以?xún)�，同時(shí)不具備測垢技術(shù)能力，如果測徑板運行結果顯示存在大于該數值的變形，往往無(wú)法進(jìn)行下一步作業(yè)，很多情況下導致檢測作業(yè)被迫中止。

2 智能泡沫電子幾何檢測技術(shù)

該技術(shù)是在保證所有電子傳感器精度的情況下，對設備進(jìn)行了特殊設計和集成化處理，將設備設計成了小巧的電子倉結構，配備易壓縮的泡沫體，由于精度等不受影響，可以對凹陷等管道特征點(diǎn)進(jìn)行準確的 檢測和識別，設備通過(guò)能力可以高達35%ID，更特殊情況需廠(chǎng)家根據管線(xiàn)情況進(jìn)行定制設計（圖 2）。

該技術(shù)在國外作為一種有效的手段來(lái)彌補常規幾何檢測不足和測垢能力的空白，特別適用于一些情況不明的老舊管線(xiàn)，在通完泡沫球之后，即可將該設備投入使用，可以有效采集管道內所有相關(guān)的幾何參數，評估分析蠟垢量和分布情況，為下一步作業(yè)提供有效指導。

智能泡沫電子幾何檢測設備可以在大部分介質(zhì)中運行包括空氣和水等，也能適應高溫原油管線(xiàn)運行，可以有效避免卡堵和停產(chǎn)作業(yè)的風(fēng)險，為業(yè)主節省停產(chǎn)帶來(lái)的運營(yíng)損失。

3 國內應用情況

2018年，中海油位于渤海的某條33.3 cm（10寸）海管在通球作業(yè)過(guò)程中出現泡沫鋼刷球破損并清出大量雜質(zhì)垢片，因垢量堆積過(guò)大導致卡堵，清管作業(yè)被迫中止。北京蒂川國際貿易有限公司在接到咨詢(xún)后，與英國制造商共同調研分析，決定采用智能泡沫電子幾何檢測設備對該條海管進(jìn)行檢測作業(yè)，評估管道內存在的變形和垢片的體積及分布情況。本次檢測共通球8次，包括常規泡沫清管器，智能泡沫電子幾何檢測器模擬體和智能泡沫電子幾何檢測器。發(fā)現海管的前3.5 km結垢嚴重，平均厚度在15 mm左右，最小內徑點(diǎn)位于發(fā)球端的第一個(gè)彎頭內，內徑最小值為160 mm（圖 3）。整個(gè)清管作業(yè)結束后，泡沫清管器球體完整，未有明顯破損，垢片量較少（圖 4、 5）。

智能泡沫電子幾何檢測技術(shù)在中海油項目的順利實(shí)施，進(jìn)一步驗證了該技術(shù)可以有效的彌補當前大變徑和測垢檢測技術(shù)上的空白，特別是針對一些復雜工況的管線(xiàn)如檢測老舊變形、結垢管線(xiàn)， pig閥管線(xiàn)和部分新建管線(xiàn)等。

作者：榮洪清，北京蒂川國際貿易有限公司經(jīng)理，主要從事管道內檢測技術(shù)相關(guān)服務(wù)和新技術(shù)的推廣應用。