《海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)方法》主要對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)實(shí)踐進(jìn)行了全面的介紹,按照評(píng)估管道需不需要內(nèi)檢測(cè)、計(jì)算管道能不能內(nèi)檢測(cè)以及如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)檢測(cè)的主線進(jìn)行組織,具體內(nèi)容包括對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)工作必要性的論述、針對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)可行性的分析、海底管道內(nèi)檢測(cè)器原理及其技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、海底管道內(nèi)檢測(cè)的流程以及管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法等。
《海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)方法》從理論依據(jù)、計(jì)算算法和工程實(shí)踐角度詳細(xì)闡述海底管道內(nèi)檢測(cè)的完整流程。成書過(guò)程中,作者參考了國(guó)內(nèi)外管道內(nèi)檢測(cè)的新研究成果以及大量海底管道內(nèi)檢測(cè)相關(guān)的國(guó)家、國(guó)際以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合作者多年的海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)實(shí)踐,旨在使讀者對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)有直觀、全面的認(rèn)識(shí)。
《海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)方法》適合具有一定相關(guān)知識(shí)的技術(shù)人員或現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用,同時(shí)可以為管道油氣儲(chǔ)運(yùn)研究人員提供參考。
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隨著人類鉆井足跡從陸地延伸到海洋,海洋能源開發(fā)已成為能源工業(yè)的一大重要支柱。據(jù)國(guó)務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)辦公室統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示,海洋石油產(chǎn)量占全國(guó)石油總產(chǎn)量的比例從2000年的6.7%上升到2015年的37%,海底管道總計(jì)近7000km,已經(jīng)覆蓋了渤海、南海東西部大部分水域和東海部分水域。
隨著管道服役時(shí)間的增長(zhǎng),因管道材質(zhì)問(wèn)題或施工、腐蝕和外力作用造成的損傷使管道狀況逐漸惡化,潛在危險(xiǎn)很大。特別是海洋管道,海底自然條件比較惡劣、表層地基不穩(wěn)定、海浪沖淘以及介質(zhì)腐蝕等都會(huì)導(dǎo)致管壁腐蝕和管壁裂紋的產(chǎn)生。
管道內(nèi)檢測(cè)是國(guó)內(nèi)外管道行業(yè)公認(rèn)的管道安全檢測(cè)的最有效手段,國(guó)際上已立法明確應(yīng)用內(nèi)檢測(cè)方法進(jìn)行管道檢測(cè)。管道內(nèi)檢測(cè)器是以管道輸送介質(zhì)為行進(jìn)動(dòng)力,在管道中行走來(lái)對(duì)管道進(jìn)行在線直接無(wú)損檢測(cè),確定管道的變形、腐蝕、裂紋、缺陷程度,為管道運(yùn)行、維護(hù)、安全評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。
如何進(jìn)行海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè),一直都沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。作者根據(jù)海洋管道檢測(cè)多年的經(jīng)驗(yàn),借鑒國(guó)內(nèi)外管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),嘗試對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)全面的總結(jié)。作者相信,本書對(duì)海底管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)具有指導(dǎo)作用,對(duì)其他管道內(nèi)檢測(cè)也有參考價(jià)值。
仝書由王增國(guó)、崔礦慶、唐建華、馮健和汪剛共同撰寫。全書分為三個(gè)主要部分。第一部分包含第1章和第2章,主要介紹如何評(píng)估海底管道需不需要做內(nèi)檢測(cè),其中包括海底管道所面臨的問(wèn)題和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以及管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的介紹;第二部分包含第3~5章,主要介紹如何判斷管道能不能實(shí)施內(nèi)檢測(cè),針對(duì)內(nèi)檢測(cè)可行性分析,以管道結(jié)構(gòu)和管道內(nèi)部狀態(tài)分析為主,從收發(fā)球筒的位置結(jié)構(gòu)、管道附件等管道結(jié)構(gòu)上的因素以及管道內(nèi)結(jié)垢、砂沉積、結(jié)蠟等內(nèi)部狀態(tài)因素進(jìn)行研究討論,并以此進(jìn)行案例分析,從而對(duì)內(nèi)檢測(cè)可行性分析有更直觀化的了解;第三部分包含第6~9章,主要介紹海底管道內(nèi)檢測(cè)的流程,其中包括海底管道內(nèi)檢測(cè)原理的闡述、海底管道內(nèi)檢測(cè)器的介紹、檢測(cè)收發(fā)球的流程步驟以及一些特殊情況的應(yīng)急處理辦法。
本書的研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61473069、61374124)的資助,在此表示感謝。另外,在成書過(guò)程中,東北大學(xué)的博士研究生李芳明,碩士研究生李志鵬、孫海明、張?chǎng)尾┑葏⑴c了本書的錄入、繪圖等工作,在此一并表示感謝。另外,謹(jǐn)向?qū)帉懝ぷ鹘o予積極支持和大力幫助的同行和同事表示誠(chéng)摯的謝意。
在本書寫作的過(guò)程中,作者始終本著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,力求精益求精,但疏漏之處在所難免,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
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目錄
前言
第1章海底管道安全評(píng)估1
1.1海底管道現(xiàn)狀概述1
1.1.1海底管道面臨的問(wèn)題1
1.1.2中外海底管道事故案例統(tǒng)計(jì)2
1.1.3海底管道失效因素分析4
1.1.4國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8
1.2腐蝕海底管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)11
1.2.1概述11
1.2.2管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法13
1.2.3小結(jié)21
1.3本章小結(jié)21
第2章海底管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估23
2.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)概念23
2.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論概述27
2.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的對(duì)比與選擇27
2.3.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的分類28
2.3.2經(jīng)典風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法介紹29
2.3.3方法的對(duì)比與選擇35
2.4海底管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)例分析37
2.4.1風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法概述37
2.4.2風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法評(píng)估步驟41
2.5本章小結(jié)43
第3章管道內(nèi)檢測(cè)可行性研究46
3.1海底管道內(nèi)檢測(cè)可行性分析46
3.2可行性研究的重要意義46
3.2.1重要意義46
3.2.2研究方向47
3.3本章小結(jié)47
第4章基于清管通球的管道結(jié)構(gòu)可行性分析48
4.1清管簡(jiǎn)介48
4.2發(fā)球筒可行性分析49
4.2.1發(fā)球操作過(guò)程49
4.2.2發(fā)球筒位置50
4.2.3發(fā)球筒空間51
4.2.4發(fā)球筒工藝52
4.2.5其他52
4.3管道附件可行性分析53
4.3.1管道附件53
4.3.2三通53
4.3.3球閥53
4.3.4彎頭54
4.4收球筒可行性分析55
4.4.1收球操作過(guò)程55
4.4.2收球筒位置56
4.4.3收球筒空間57
4.4.4收球筒工藝57
4.4.5收球筒附件57
4.5管道屈曲分析58
4.5.1局部屈曲58
4.5.2擴(kuò)展屈曲58
4.5.3桿狀屈曲59
4.6案例分析60
4.6.1管道簡(jiǎn)介60
4.6.2發(fā)球筒長(zhǎng)度61
4.6.3操作空間62
4.6.4管道附件63
4.6.5管線工藝63
4.6.6管道屈曲度64
4.7本章小結(jié)66
第5章管道內(nèi)部狀態(tài)可行性分析68
5.1管道通球風(fēng)險(xiǎn)分析68
5.2管道砂沉積分析68
5.3瀝青質(zhì)沉積預(yù)測(cè)70
5.3.1石油瀝青質(zhì)70
5.3.2影響瀝青質(zhì)沉積的因素分析70
5.4管道結(jié)蠟風(fēng)險(xiǎn)分析73
5.4.1結(jié)蠟成因及危害73
5.4.2結(jié)蠟的影響因素73
5.4.3處理措施74
5.5管道結(jié)垢分析75
5.5.1結(jié)垢成因75
5.5.2結(jié)垢的影響因素76
5.6案例分析78
5.7本章小結(jié)79
第6章管道內(nèi)檢測(cè)種類及原理概述81
6.1通徑檢測(cè)82
6.1.1非接觸式通徑檢測(cè)器83
6.1.2接觸式通徑檢測(cè)器83
6.1.3小結(jié)86
6.2超聲波檢測(cè)87
6.2.1超聲檢測(cè)的基本原理87
6.2.2超聲檢測(cè)的特點(diǎn)88
6.2.3超聲檢測(cè)的設(shè)備88
6.2.4小結(jié)90
6.3漏磁檢測(cè)90
6.3.1漏磁檢測(cè)的基本原理91
6.3.2漏磁檢測(cè)的特點(diǎn)92
6.3.3漏磁檢測(cè)的要素93
6.3.4小結(jié)96
6.4渦流檢測(cè)96
6.4.1渦流檢測(cè)的基本原理98
6.4.2渦流檢測(cè)的特點(diǎn)98
6.4.3渦流檢測(cè)的要素99
6.4.4小結(jié)100
6.5本章小結(jié)101
第7章清管器的分類102
7.1通管道球的目的102
7.2一般清管器103
7.2.1泡沫式清管器103
7.2.2機(jī)械式清管器103
7.2.3一體式清管器107
7.2.4球形式清管器108
7.3管道內(nèi)檢測(cè)器109
7.3.1幾何學(xué)檢測(cè)器110
7.3.2金屬損失檢測(cè)器111
7.3.3裂紋和涂層剝離檢測(cè)器112
7.4本章小結(jié)113
第8章檢測(cè)流程114
8.1管道調(diào)查115
8.1.1管道本身的技術(shù)參數(shù)115
8.1.2管道附屬設(shè)施116
8.1.3管道運(yùn)行參數(shù)116
8.2試通球117
8.3檢測(cè)前清洗117
8.3.1清管球發(fā)球操作118
8.3.2清管球收球操作118
8.4檢測(cè)流程119
8.4.1檢測(cè)球發(fā)球操作119
8.4.2檢測(cè)球收球操作119
8.4.3注意事項(xiàng)120
8.5測(cè)試數(shù)據(jù)分析121
8.5.1檢測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)收121
8.5.2檢測(cè)數(shù)據(jù)初步分析121
8.5.3檢測(cè)數(shù)據(jù)詳細(xì)分析121
8.5.4校對(duì)審核122
8.6管道完整性評(píng)價(jià)122
8.6.1評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備123
8.6.2評(píng)價(jià)方法123
8.6.3預(yù)估維修比123
8.6.4腐蝕生長(zhǎng)速率估算123
8.7檢測(cè)報(bào)告124
8.7.1變形檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容124
8.7.2腐蝕檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容125
8.7.3完整性評(píng)價(jià)報(bào)告內(nèi)容128
8.7.4用戶化軟件報(bào)告內(nèi)容128
8.7.5檢測(cè)成果提交129
8.8本章小結(jié)129
第9章應(yīng)急程序131
9.1旁通131
9.2卡球131
9.2.1卡球原因分析131
9.2.2卡球解決措施132
9.3本章小結(jié)134
參考文獻(xiàn)135