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摘 要：油气管道的内外检测技术是海底管道安全生产的重要保障技术，本文对目前使用的管道内检测技术进行了叙述，并结合胜利油田海底管线的实际情况，重点介绍了胜利油田海底管道可以采取的内检测和外检测技术方法，可以为相关工程人员提供参考。。
关键词：海底管道 胜利油田 无损检测
一、油田海底管道检测现状
胜利油田从开发至今，已建成了各种规格、多种类别的管道，从94年开始建设埕岛海上油田至今已有15年历史，许多海底管线已达到或接近使用寿命，需要进行安全评估以确认其是否继续使用、以及剩余寿命。海底管道在设计的使用期限内，按最高标准设计和建造，但在这期间，由于受其设计、制造工艺、施工和服役环境的影响，不可避免地存在损伤和损坏。在管道运行过程中，如果不能及时发现这些潜在危险，就可能引起油气泄漏，发生管道事故。造成经济上的重大损失和社会负面影响。因而对海底管线进行在役检测意义重大。
二、海底管道主要检测技术简介
按照管道检测实施部位的不同，海底管道检测可分为管道内检测和外检测。
1.管道内检测技术
1.1几何形状异常检测。测径器是用于检测、定位和测量管壁几何形状异常的大小的仪器。
图1 所示为测量管道内部几何尺寸的测径器，通过采用多通道传感器来测量管道的内表面，可以测量管道内壁的凹坑、折皱、椭圆度、弯曲半径或弯角,也可以发现管道内部的腐蚀。
1.2漏磁检测技术
漏磁(MFL) 检测主要用于检测管道的腐蚀缺陷,提供管道上所有缺陷和管件的里程、距最近参考点的距离、周向位置、距上下游环焊缝的位置、缺陷的深度和轴向长度等信息。
1.3超声波检测技术
该法利用超声波直探头发射超声波,根据管道内外壁反射波的时间差来检测壁厚及腐蚀情况。相对于漏磁通法而言,其具有直接和定量化的特点,其数据损失可由相关的软件补偿,所以有较高的精度，对裂纹类缺陷检出率非常高。
1.4涡流检测技术
该技术主要用于检测管壁内表面的裂纹、腐蚀减薄和点腐蚀等,是目前采用较为广泛的管道无损检测技术,主要使用远场涡流检测。由于温度和探头的提离效应、裂纹深度以及传感器的运动速度等均对涡流检测信号都有一定的影响,而且由于远场涡流很难由检测信号直接确定缺陷种类,因此要考虑影响压力管道涡流检测信号的各种因素,才能取得较好的检测效果。
1.5激光检测技术
该检测技术主要是检测管道内部的腐蚀和变形,它的发展是基于现代光学、微电子学和计算机技术的基础,测量系统主要包括激光扫描探头、运动控制和定位系统、数据采集和分析系统三个部分，利用了光学三角测量的基本原理。与传统的涡流法和超声波法相比,激光轮廓测量技术具有检测效率高、精度高、采样点密集、空间分辨力高、非接触式检测、可提供定量检测结果和被检管道任意位置横截面显示图、轴向展开图、三维立体显示图等优点。
2.海底管道外检测技术
对海底管道系统的水下部分进行管外检测，常规的方法有各类水下声学设备、遥控潜水器、潜水员操作。应用较多的声学设备有底部剖面仪、侧向扫描声纳、回声探测器等 。
2.1辅助检测装置
遥控潜水器(Remote Operated Vehicle，ROV)是一种用于水下环境的远程操作装置。ROV最基本、也是最主要的功能是提供一种接近水下海洋环境和水下结构物的工具和方式，突破潜水员工作水深、工作环境要求和工作能力的极限，从而实现近距离的海底环境观察和水下操作。
2.2 海底管道外检测技术
2.2.1电磁超声技术
检测的内容同常规超声检测技术,但是超声波探伤需对探伤对象的表面进行处理,使其达到一定的表面光洁度。而电磁超声波探伤与常规方法相比无需机械和液体耦合,对沾染或结渣轻微的表面无需进行处理,大大减少了辅助性工作量。
2.2.2标准管/地点位检测技术（P/S）
该技术主要用于监测阴极保护效果的有效性，采用万用表测试接地CU/CuSO4电极与管道金属表面某一点之间的电位，通过电位距离曲线了解电位分布情况，用以区别当前电位与以往电位的差别，还可通过测得的阴极保护电位是否满足标准以衡量涂层状况。
2.2.3皮尔逊监测技术（PS）
该技术是用来找出涂层缺陷和缺陷区域的方法，由于不需阴极保护电流，只需要将发射机的交流信号（1000 Hz）加载在管道上，因操作简单、快速曾广泛使用与涂层监测中。
2.2.4密间距电位测试技术（CIS、CIPS）
密间距电位测试（Close Interval Survey）和密间距极化电位（Close Interval Potential Survey）监测类似于标准管/地电位（P/S）测试法，其本质是管地电位加密测试和加密断电电位测试技术。通过测试阴极保护在管道上的密集电位和密集化电位，确定阴极保护效果的有效性，并可间接找出缺陷位置、大小，反映涂层状况。
2.2.5PCM多频管中电流测试
多频管中电流法是检测涂层漏电状况的新技术，是以管中电流梯度测试法为基础的改进型涂层检测方法。
四、胜利油田海底管道宜采用的检测方法
由于油田内部管道的特殊性，类别多、规格繁，应根据实际情况有区别地采用不同的检测方法，以达到节省成本，同时又起到应有的检测作用。
1.内检测法
适用于长度较长，一般在20km以上，管径较粗，DN250以上，壁厚不宜过厚，一般小于20mm的油田钢制管道。为能在不停产情况下进行，管道两端应有相应装置，如收发球筒装置。 主要使用检测设备：管道测径器、高清晰度漏磁检测（MFL）爬行器。
检测过程：先采用清管器对管道进行清管、测径，确保管道畅通，并消除过大的管道变形对检测结果的影响。然后，采用高清晰度漏磁检测爬行器进行内检测，发现缺陷后，再在缺陷部位进行精确定位，并开挖验证，然后结合开挖情况确定维修、保养措施。
2.超声波导波检测法（外检测法）
适用于各种重要管线在发现缺陷地段的快速准确定位，实施外检测时需要突出内腐蚀检测的场合，一些重要管道要求100%检测时。
主要设备：超声波导波检测仪，目前主要依托进口，如PII公司。
检测程序：根据实际情况，确定检测点，对于连续检测，每间隔200米左右布置一个检测点，检测到缺陷后对缺陷进行评判，确定是否需维修，如需要，根据其所在位置修补。
3.PCM法管道定位
适用于各类需要进行路由精确测定的管道、地下管道普查、也可用于确定打眼盗油位置。主要设备：PCM检测仪、GPS定位仪，PCM检测仪产品较多，如RD8000，LD6000，PL960等。
检测程序：检测前将管道连接接地点全部断开，如阴极保护接地点，利用PCM检测仪确定管道中心平面位置以及埋深，同时根据GPS确定测点对应的管道中心点实际经纬度以及海拔，根据数据利用软件生产管道三维走向图，在结合GIS技术可提供管道状况、位置和时间的相对关系的精确记录，以进行后期的绘图分析，可实现海底管线信息化共享。
五、海底管道的检测的难点及改进措施
考虑到胜利油田海底管线大多是复壁结构，如侧重芯管检测宜采用内检测法，如侧重套管检测宜采用外检测法。从上述所述的检测方法来看，内检测时宜采用MFL管道爬行器检测法；但海底管线最终发生泄漏必须是套管破损，所以套管的检测更具实际意义，故可考虑外检测法，海底管道一般都不太长，一般只有几公里或更短，为减少检测工作量，可考虑推行超声波导波检测法，备用的方案是采用专用的耦合线圈，使用PCM多频管中电流法对海底管线套管进行外检测。
关键词：海底管道 胜利油田 无损检测
一、油田海底管道检测现状
胜利油田从开发至今，已建成了各种规格、多种类别的管道，从94年开始建设埕岛海上油田至今已有15年历史，许多海底管线已达到或接近使用寿命，需要进行安全评估以确认其是否继续使用、以及剩余寿命。海底管道在设计的使用期限内，按最高标准设计和建造，但在这期间，由于受其设计、制造工艺、施工和服役环境的影响，不可避免地存在损伤和损坏。在管道运行过程中，如果不能及时发现这些潜在危险，就可能引起油气泄漏，发生管道事故。造成经济上的重大损失和社会负面影响。因而对海底管线进行在役检测意义重大。
二、海底管道主要检测技术简介
按照管道检测实施部位的不同，海底管道检测可分为管道内检测和外检测。
1.管道内检测技术
1.1几何形状异常检测。测径器是用于检测、定位和测量管壁几何形状异常的大小的仪器。
图1 所示为测量管道内部几何尺寸的测径器，通过采用多通道传感器来测量管道的内表面，可以测量管道内壁的凹坑、折皱、椭圆度、弯曲半径或弯角,也可以发现管道内部的腐蚀。
1.2漏磁检测技术
漏磁(MFL) 检测主要用于检测管道的腐蚀缺陷,提供管道上所有缺陷和管件的里程、距最近参考点的距离、周向位置、距上下游环焊缝的位置、缺陷的深度和轴向长度等信息。
1.3超声波检测技术
该法利用超声波直探头发射超声波,根据管道内外壁反射波的时间差来检测壁厚及腐蚀情况。相对于漏磁通法而言,其具有直接和定量化的特点,其数据损失可由相关的软件补偿,所以有较高的精度，对裂纹类缺陷检出率非常高。
1.4涡流检测技术
该技术主要用于检测管壁内表面的裂纹、腐蚀减薄和点腐蚀等,是目前采用较为广泛的管道无损检测技术,主要使用远场涡流检测。由于温度和探头的提离效应、裂纹深度以及传感器的运动速度等均对涡流检测信号都有一定的影响,而且由于远场涡流很难由检测信号直接确定缺陷种类,因此要考虑影响压力管道涡流检测信号的各种因素,才能取得较好的检测效果。
1.5激光检测技术
该检测技术主要是检测管道内部的腐蚀和变形,它的发展是基于现代光学、微电子学和计算机技术的基础,测量系统主要包括激光扫描探头、运动控制和定位系统、数据采集和分析系统三个部分，利用了光学三角测量的基本原理。与传统的涡流法和超声波法相比,激光轮廓测量技术具有检测效率高、精度高、采样点密集、空间分辨力高、非接触式检测、可提供定量检测结果和被检管道任意位置横截面显示图、轴向展开图、三维立体显示图等优点。
2.海底管道外检测技术
对海底管道系统的水下部分进行管外检测，常规的方法有各类水下声学设备、遥控潜水器、潜水员操作。应用较多的声学设备有底部剖面仪、侧向扫描声纳、回声探测器等 。
2.1辅助检测装置
遥控潜水器(Remote Operated Vehicle，ROV)是一种用于水下环境的远程操作装置。ROV最基本、也是最主要的功能是提供一种接近水下海洋环境和水下结构物的工具和方式，突破潜水员工作水深、工作环境要求和工作能力的极限，从而实现近距离的海底环境观察和水下操作。
2.2 海底管道外检测技术
2.2.1电磁超声技术
检测的内容同常规超声检测技术,但是超声波探伤需对探伤对象的表面进行处理,使其达到一定的表面光洁度。而电磁超声波探伤与常规方法相比无需机械和液体耦合,对沾染或结渣轻微的表面无需进行处理,大大减少了辅助性工作量。
2.2.2标准管/地点位检测技术（P/S）
该技术主要用于监测阴极保护效果的有效性，采用万用表测试接地CU/CuSO4电极与管道金属表面某一点之间的电位，通过电位距离曲线了解电位分布情况，用以区别当前电位与以往电位的差别，还可通过测得的阴极保护电位是否满足标准以衡量涂层状况。
2.2.3皮尔逊监测技术（PS）
该技术是用来找出涂层缺陷和缺陷区域的方法，由于不需阴极保护电流，只需要将发射机的交流信号（1000 Hz）加载在管道上，因操作简单、快速曾广泛使用与涂层监测中。
2.2.4密间距电位测试技术（CIS、CIPS）
密间距电位测试（Close Interval Survey）和密间距极化电位（Close Interval Potential Survey）监测类似于标准管/地电位（P/S）测试法，其本质是管地电位加密测试和加密断电电位测试技术。通过测试阴极保护在管道上的密集电位和密集化电位，确定阴极保护效果的有效性，并可间接找出缺陷位置、大小，反映涂层状况。
2.2.5PCM多频管中电流测试
多频管中电流法是检测涂层漏电状况的新技术，是以管中电流梯度测试法为基础的改进型涂层检测方法。
四、胜利油田海底管道宜采用的检测方法
由于油田内部管道的特殊性，类别多、规格繁，应根据实际情况有区别地采用不同的检测方法，以达到节省成本，同时又起到应有的检测作用。
1.内检测法
适用于长度较长，一般在20km以上，管径较粗，DN250以上，壁厚不宜过厚，一般小于20mm的油田钢制管道。为能在不停产情况下进行，管道两端应有相应装置，如收发球筒装置。 主要使用检测设备：管道测径器、高清晰度漏磁检测（MFL）爬行器。
检测过程：先采用清管器对管道进行清管、测径，确保管道畅通，并消除过大的管道变形对检测结果的影响。然后，采用高清晰度漏磁检测爬行器进行内检测，发现缺陷后，再在缺陷部位进行精确定位，并开挖验证，然后结合开挖情况确定维修、保养措施。
2.超声波导波检测法（外检测法）
适用于各种重要管线在发现缺陷地段的快速准确定位，实施外检测时需要突出内腐蚀检测的场合，一些重要管道要求100%检测时。
主要设备：超声波导波检测仪，目前主要依托进口，如PII公司。
检测程序：根据实际情况，确定检测点，对于连续检测，每间隔200米左右布置一个检测点，检测到缺陷后对缺陷进行评判，确定是否需维修，如需要，根据其所在位置修补。
3.PCM法管道定位
适用于各类需要进行路由精确测定的管道、地下管道普查、也可用于确定打眼盗油位置。主要设备：PCM检测仪、GPS定位仪，PCM检测仪产品较多，如RD8000，LD6000，PL960等。
检测程序：检测前将管道连接接地点全部断开，如阴极保护接地点，利用PCM检测仪确定管道中心平面位置以及埋深，同时根据GPS确定测点对应的管道中心点实际经纬度以及海拔，根据数据利用软件生产管道三维走向图，在结合GIS技术可提供管道状况、位置和时间的相对关系的精确记录，以进行后期的绘图分析，可实现海底管线信息化共享。
五、海底管道的检测的难点及改进措施
考虑到胜利油田海底管线大多是复壁结构，如侧重芯管检测宜采用内检测法，如侧重套管检测宜采用外检测法。从上述所述的检测方法来看，内检测时宜采用MFL管道爬行器检测法；但海底管线最终发生泄漏必须是套管破损，所以套管的检测更具实际意义，故可考虑外检测法，海底管道一般都不太长，一般只有几公里或更短，为减少检测工作量，可考虑推行超声波导波检测法，备用的方案是采用专用的耦合线圈，使用PCM多频管中电流法对海底管线套管进行外检测。