Công nghệ phát hiện ăn mòn đường ống OCTG

Theo các phần khác nhau của việc thực hiện kiểm tra đường ống, công nghệ kiểm tra đường ống có thể được chia thành công nghệ kiểm tra bên ngoài và công nghệ kiểm tra bên trong.

• Công nghệ phát hiện bên ngoài đường ống

Công nghệ phát hiện ăn mòn bên ngoài thực chất chủ yếu là phát hiện lớp bảo vệ ca-tốt. Mức độ hư hỏng của lớp chống ăn mòn được đánh giá bằng các thông số thu được bằng phương pháp phát hiện này và cũng có thể suy ra mức độ ăn mòn của đường ống. Chủ yếu có các công nghệ sau:
1. Công nghệ phát hiện tính toàn vẹn của lớp chống ăn mòn
Lớp chống ăn mòn ống
① Công nghệ lập bản đồ và đo dòng điện ống đa tần số (PCM)
Công nghệ lập bản đồ dòng điện đường ống đa tần số được sử dụng để đánh giá tình trạng của lớp chống ăn mòn bên ngoài đường ống chôn và xác định điểm hư hỏng trong điều kiện không đào bới. Phương pháp suy giảm độ dốc hiện tại (phương pháp dòng điện ống đa tần số) được sử dụng để đạt được mục đích đánh giá và xác định vị trí điểm hư hỏng.
thiết bị PCM
②Phương pháp DCVG
Nguyên lý của phương pháp gradient điện thế DC (DCVG) là nạp dòng điện một chiều vào đường ống và rút ra gradient điện thế sinh ra do dòng điện chạy qua môi trường bên ngoài và lớp chống ăn mòn. Khi có một điểm bị hư hỏng, tổn thất dòng điện có liên quan thuận chiều với gradient điện thế.
Nguyên lý phát hiện DCVG
③Công nghệ phát hiện Pearson (Pearson)
Công nghệ Pearson thuộc loại dòng điện xoay chiều và có thể xác định chính xác vị trí của các khuyết tật trong lớp chống ăn mòn, đồng thời xác định hình dạng và diện tích của vị trí khuyết tật trong lớp chống ăn mòn để thuận tiện cho việc sửa chữa tiếp theo.
bài kiểm tra Pearson

2. Công nghệ phát hiện hiệu quả bảo vệ catốt
① Công nghệ kiểm tra tiềm năng ống nối đất tiêu chuẩn
Công nghệ kiểm tra tiềm năng đường ống nối đất tiêu chuẩn không thể xác định chính xác các khuyết tật của đường ống và không thể đo được kích thước của khuyết tật nên chỉ có thể thực hiện đánh giá phụ trợ.
② Công nghệ kiểm tra tiềm năng khoảng cách gần (CIPS)
Công nghệ CIPS là công nghệ phát hiện mặt đất, chủ yếu kiểm tra và vẽ biểu đồ mối quan hệ giữa đường ống và điện thế mặt đất cũng như khoảng cách.
Công nghệ phát hiện CIPS
Sản phẩm đại diện: Thiết bị đo CIPS của Công ty CATH-TECH Canada
Ưu điểm: Đánh giá có hệ thống hơn về tình trạng của lớp chống ăn mòn
Nhược điểm: Đường ống có yêu cầu cao về môi trường địa lý, cần đặt ở khu vực bằng phẳng, thoáng đãng, tốc độ phát hiện chậm, dễ bị nhiễu từ dòng điện đi lạc và hoạt động của bên thứ ba. Phương pháp này thực chất chỉ là một công nghệ thử nghiệm tiềm năng từ ống tới mặt đất được "tăng cường", vì vậy tốt nhất nên sử dụng nó cùng với các công nghệ phát hiện khác.
3. Công nghệ phát hiện nhiễu AC và DC
① Phương pháp thử nghiệm tiềm năng liên tục
Đo liên tục điện thế DC hoặc điện thế AC của đường ống nối đất trong một khoảng thời gian và ước tính tình trạng nhiễu.
② Phương pháp kiểm tra mật độ dòng điện
Phương pháp kiểm tra mật độ dòng điện chủ yếu là phương tiện đánh giá mức độ ăn mòn AC của đường ống, nghĩa là mức độ nghiêm trọng của sự ăn mòn AC của đường ống phụ thuộc vào mật độ dòng điện.

4. Công nghệ phát hiện khuyết tật ăn mòn đường ống
①Phương pháp phát hiện hố đào
Phương pháp phát hiện hố đào là đào phần ống ra để kiểm tra. Sau khi đào, có thể quan sát trực quan tình trạng ăn mòn cụ thể của thân ống. Dựa trên quan sát trực quan, một hoặc nhiều công nghệ kiểm tra không phá hủy như siêu âm, siêu âm mảng pha, hạt từ tính và sóng dẫn hướng được sử dụng để đo các khuyết tật ăn mòn của đường ống.
②Phương pháp phát hiện không cần rãnh
Đối với các đường ống đang hoạt động, công nghệ kiểm tra không rãnh thường được sử dụng, tức là công nghệ phát hiện trực tiếp các khuyết tật ở thân ống bên ngoài của đường ống trên bề mặt. Trong những năm gần đây, chủ yếu có ba loại công cụ phát hiện như vậy:
Chụp cắt lớp từ (MTM) Năm 2019, Công ty Đường ống Dầu khí Trung Quốc đã thử sử dụng công nghệ MTM để xác định vị trí các mối hàn chu vi đường ống và kết quả cho thấy độ chính xác định vị chỉ đạt 50%.
Công nghệ phát hiện điện từ thoáng qua (TEM)
Công nghệ NoPig
Ưu điểm: Sóng điện từ có thể xuyên qua mặt đất để kiểm tra kỹ lưỡng thân ống kim loại và có thể phát hiện các khuyết tật ăn mòn bên ngoài đường ống mà không cần các quy trình đào phức tạp, dừng vận chuyển đường ống hoặc làm hỏng lớp chống ăn mòn bên ngoài của đường ống.
Nhược điểm: độ chính xác thấp, dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường điện từ bên ngoài, tỷ lệ phát hiện thấp, chỉ có thể đưa ra mức độ nghiêm trọng tương đối của khuyết tật, không thể đo chính xác thành ống hoặc kích thước khuyết tật và do vị trí địa lý và điều kiện địa chất của đường ống nhiều hơn phức tạp Độ tin cậy và độ méo của dữ liệu được thu thập cũng đòi hỏi nhiều thử nghiệm và phân tích kết quả.

• Công nghệ phát hiện nội bộ đường ống

Kiểm tra bên trong đường ống chủ yếu đề cập đến việc sử dụng phương tiện vận chuyển đường ống để điều khiển thiết bị phát hiện chạy trong đường ống vận chuyển, được sử dụng để phát hiện thời gian thực, ghi lại các điều kiện bên trong của đường ống và định vị các vị trí hư hỏng.

1. Công nghệ kiểm tra không phá hủy dựa trên nguyên lý quang học
Ưu điểm: Nó có thể nhanh chóng tiến hành phát hiện đường ống ở khoảng cách xa không tiếp xúc và phát hiện trên diện rộng. Việc phát hiện là trực quan, an toàn, không độc hại và không có mối nguy hiểm về bức xạ. Kết quả giúp dễ dàng xác định các khuyết tật bên trong trên bề mặt đường ống. Các khiếm khuyết có thể được quan sát theo thời gian thực hoặc ngay lập tức dựa trên các gợn sóng.
thay đổi với độ chính xác và độ nhạy cao.
Nhược điểm: Khó phát hiện các khuyết tật sâu của vật thể, đòi hỏi trình độ hiểu biết và tính chuyên nghiệp cao của các chuyên gia, có những yêu cầu nhất định đối với bề mặt của vật thể và thường yêu cầu can thiệp ứng suất.
2. Công nghệ phát hiện rò rỉ từ thông
Công nghệ phát hiện rò rỉ từ thông có thể phát hiện các khuyết tật mất kim loại trong đường ống dẫn dầu và khí đốt, xác định chính xác các đặc điểm khác nhau của toàn bộ đường ống và hồ sơ sửa chữa đường ống lịch sử và có khả năng phát hiện nhất định các bất thường về vết nứt đường ống.
Kiểm tra bên trong rò rỉ từ thông với độ phân giải cực cao lần đầu tiên đã được sử dụng thành công ở tuyến thứ ba của Đường ống Thiểm Tây-Bắc Kinh
Ưu điểm: Công nghệ phát hiện từ tính không cần tác nhân ghép, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài, tốc độ phát hiện nhanh, rất nhạy cảm với các khuyết tật thể tích, có thể giải quyết các sự cố đường ống do ăn mòn và phù hợp hơn để phát hiện nhanh các khu vực rộng lớn và đường ống dẫn đường dài.
Nhược điểm: Đòi hỏi phải nghiên cứu chuyên sâu về lý thuyết và ứng dụng kỹ thuật.
3. Công nghệ phát hiện tia
Cơ chế phát hiện
Phát hiện cường độ tia X, tia gamma và các tia khác bị suy giảm ở các phần khác nhau của phôi khi chúng xuyên qua vật thể và xác định xem có khuyết tật ở thành trong của ống hay không dựa trên kết quả thử nghiệm.
lợi thế
Ưu điểm của công nghệ này là ghi âm vĩnh viễn, kết quả trực quan hơn và phạm vi chiếu xạ rộng.
sự thiếu sót
Thiết bị thử nghiệm phức tạp nên chi phí thử nghiệm cao. Do các vật thể đang được thử nghiệm có xu hướng truyền không hoàn toàn, gây nguy hiểm cho người lao động về bức xạ, đồng thời sẽ gây ô nhiễm bức xạ cho môi trường xung quanh và khó phát hiện các khuyết tật vuông góc với bức xạ.
4. Công nghệ kiểm tra siêu âm (Ultrasonic testing, UT)
Cơ chế phát hiện
Việc sử dụng công nghệ siêu âm để thử nghiệm là một trong năm phương pháp thử nghiệm không phá hủy thông thường.
Có hai cách khác nhau
①Công nghệ kiểm tra siêu âm điện từ (EMAT)
Thiết bị kiểm tra siêu âm điện từ
Máy dò vết nứt siêu âm điện từ do ROSEN phát triển không cần chất tiếp âm lỏng và phù hợp để phát hiện đường ống dẫn khí. Nó có thể phát hiện các vết nứt và bong tróc lớp chống ăn mòn, nhưng hiệu quả phát hiện vẫn cần được xác minh thông qua các ứng dụng kỹ thuật.
②Kiểm tra siêu âm áp điện
Thiết bị siêu âm áp điện

5. Công nghệ phát hiện dòng điện xoáy
Cơ chế phát hiện
Cuộn dây đầu dò gửi một từ trường xung xuyên qua bất kỳ vật liệu phi từ tính nào (chẳng hạn như vật liệu cách điện) giữa đầu dò và bộ phận đang được thử nghiệm. Những thay đổi trong từ trường xung sẽ tạo ra dòng điện xoáy trên bề mặt mẫu thử. Sự lan truyền của dòng điện xoáy có liên quan đến thành phần vật liệu, tính năng và độ dày thành của mẫu thử.
Công nghệ phát hiện dòng điện xoáy
lợi thế:
So với công nghệ dòng điện xoáy nối đất thông thường, nó có thể kích thích dòng điện xoáy dạng xung. Phổ tín hiệu dòng điện xoáy rộng hơn, có thể đáp ứng yêu cầu xuyên thấu tín hiệu của lớp cách điện, lớp chống ăn mòn và độ dày của tường. Nó có thể phát hiện cả khuyết tật bề mặt và khuyết tật sâu, đồng thời không bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Da, nó có độ chính xác phát hiện cao hơn.
sự thiếu sót
Chi phí kiểm tra một lần cao và thiết bị đắt tiền. Dòng điện kích thích sóng vuông sử dụng trong phương pháp này yêu cầu kích thước cuộn dây lớn, chỉ có thể áp dụng để kiểm tra các phụ kiện đường ống có kích thước cuộn dây. Ngoài ra, khả năng phát hiện các biến dạng nhỏ là chưa đủ.
cải tiến công nghệ
(1) Tiếp tục nghiên cứu công nghệ phát hiện và đánh giá vết nứt ăn mòn ứng suất.
(2) Bắt đầu nghiên cứu về cơ chế ăn mòn vi sinh vật và công nghệ phát hiện.
(3) Nghiên cứu công nghệ phát hiện và kiểm định khuyết tật ăn mòn lỗ kim.
(4) Phát triển công nghệ phát hiện kết hợp bên trong và bên ngoài.
(5) Hệ thống giám sát rò rỉ đường ống dẫn dầu khí và điều khiển tự động.