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英國(guó)MACAW公司依據(jù)CEPA 2015提出管道環(huán)向應(yīng)力腐蝕開裂預(yù)防處理改進(jìn)方法

近年來，管道開裂故障頻發(fā)，造成了重大的安全和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。研究表明，應(yīng)力腐蝕開裂與拉伸軸向應(yīng)變和腐蝕性環(huán)境有關(guān)，大多數(shù)應(yīng)力腐蝕開裂會(huì)導(dǎo)致環(huán)向裂紋。加拿大能源管道協(xié)會(huì)（CEPA）發(fā)布了關(guān)于應(yīng)力腐蝕開裂管理的詳細(xì)指南CEPA 2015，該指南表明影響管道環(huán)向應(yīng)力腐蝕因素包括：涂層類型、建設(shè)年份、建筑季節(jié)、管齡、管道等級(jí)、管道直徑、壁厚、土壤類型、坡度及降雨量等。

英國(guó)MACAW公司依據(jù)CEPA 2015提出了管道環(huán)向應(yīng)力腐蝕開裂預(yù)防處理改進(jìn)方法，使用液體耦合壓電超聲波（UT）傳感器和電磁聲波傳輸（EMAT）傳感器檢測(cè)環(huán)向裂紋。EMAT是利用單個(gè)傳感器檢測(cè)環(huán)向異常數(shù)據(jù)，檢測(cè)裝置在經(jīng)過環(huán)向缺陷處前單位檢測(cè)時(shí)間會(huì)減慢，在經(jīng)過環(huán)向開裂處后檢測(cè)時(shí)間會(huì)增加，傳感器仍然能檢測(cè)到缺陷處的反射信號(hào)，利用檢測(cè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)可以檢測(cè)出缺陷的位置。UT的數(shù)據(jù)是利用兩個(gè)相反方向的傳感器獲得的，跟EMAT數(shù)據(jù)相似，如圖6所示傳感器朝向和遠(yuǎn)離環(huán)形焊縫信號(hào)會(huì)發(fā)生變化，這里短的檢測(cè)時(shí)間與管道內(nèi)徑有關(guān)，長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間與管道外徑有關(guān)，圖中原始數(shù)據(jù)反映了管道內(nèi)徑和外徑處缺陷的位置，再結(jié)合彎曲應(yīng)變?cè)u(píng)估和管道負(fù)載建模就能更清楚的了解管道環(huán)向應(yīng)力腐蝕開裂情況。

圖6 EMAT與UT檢測(cè)異常數(shù)據(jù)

本研究提出了一種識(shí)別易受環(huán)境影響的應(yīng)力腐蝕開裂預(yù)防處理改進(jìn)方法，在獲得關(guān)于管道設(shè)計(jì)、建設(shè)和路線等信息的基礎(chǔ)上，利用兩套設(shè)備檢測(cè)管道環(huán)向裂縫，后制定適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救方法，此方法為管道環(huán)向應(yīng)力腐蝕開裂的預(yù)防提供了決策支持。

吳超 張雪琴 編譯自Pipeline Technology Journal官網(wǎng)