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已經趨于常規化。一些老舊管線由于內部雜質長期累積，并且受地質變化及其他外力影響，導致管道內徑發生較大的變化，常規清管器無法清出大量雜質，后續檢測作業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的情況下，對管道內雜質量和分布情況依然無法做出判斷，不能有效的安排清管操作，造成清管作業的盲目性和卡球現象。因此需要一種強通過能力的幾何檢測器來彌補技術上的空白，同時對管線的積垢量和分布進行評估分析。筆者深入了分析智能泡沫電子幾何檢測技術的優點和應用前景。

1 常規測徑技術介紹

機械測徑板。可以直觀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，不同廠家提供的清管器的結構可能會略有不同，對測徑板的使用也會有不同的方法，但是都會把測徑板作為前期作業的必備部分（圖 1）。

測徑板是通過配合清管器對管道內的變形進行判斷，因此其通過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，對于復雜管線測徑是一種有效的手段，不過其缺點也很明顯，就是無法對變形點進行量化分析，即無法提供常規幾何所能提供的管線參數，無法準確判斷變形點的尺寸及深度，尤其是無法進行定位等。

常規電子幾何檢測設備。作為內檢測通球作業必選的測徑設備，配合搭載的傳感器可以采集管線幾何特征點，并進行有效的分析，包括里程、橢圓度變化、彎頭角度變化、管線內徑變化及造成的原因、管線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，通過能力往往會設計在25%OD范圍以內，同時不具備測垢技術能力，如果測徑板運行結果顯示存在大于該數值的變形，往往無法進行下一步作業，很多情況下導致檢測作業被迫中止。

2 智能泡沫電子幾何檢測技術

該技術是在保證所有電子傳感器精度的情況下，對設備進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進行準確的 檢測和識別，設備通過能力可以高達35%ID，更特殊情況需廠家根據管線情況進行定制設計（圖 2）。

該技術在國外作為一種有效的手段來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，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的幾何參數，評估分析蠟垢量和分布情況，為下一步作業提供有效指導。

智能泡沫電子幾何檢測設備可以在大部分介質中運行包括空氣和水等，也能適應高溫原油管線運行，可以有效避免卡堵和停產作業的風險，為業主節省停產帶來的運營損失。

3 國內應用情況

2018年，中海油位于渤海的某條33.3 cm（10寸）海管在通球作業過程中出現泡沫鋼刷球破損并清出大量雜質垢片，因垢量堆積過大導致卡堵，清管作業被迫中止。北京蒂川國際貿易有限公司在接到咨詢后，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行檢測作業，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，最小內徑點位于發球端的第一個彎頭內，內徑最小值為160 mm（圖 3）。整個清管作業結束后，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在中海油項目的順利實施，進一步驗證了該技術可以有效的彌補當前大變徑和測垢檢測技術上的空白，特別是針對一些復雜工況的管線如檢測老舊變形、結垢管線， pig閥管線和部分新建管線等。

作者：榮洪清，北京蒂川國際貿易有限公司經理，主要從事管道內檢測技術相關服務和新技術的推廣應用。