管道檢測適用性評價和補強修復技術效益顯著

     本報訊(唐偉)石油天然氣集團公司管材研究所趙新偉、白真權、羅金恒等人完成的“管道檢測、適用性評價和補強修復技術開發及其應用”獲2005年石油天然氣集團公司技術創新二等獎。
  石油天然氣集團公司管材研究所是石油天然氣集團公司直屬科研機構,是集團公司和石油行業在石油管工程技術領域唯一的技術中心與核心科研機構。其定位和發展方向為:以市場為導向,面向油田和生產廠,開展應用基礎研究,開發新技術、新產品、新工藝,逐步形成具有自主知識產權和廣闊市場前景的核心技術。加強技術監督、工程監理、現場檢驗,確立公正獨立的第三方地位。
  TGRC已經擁有石油管材認可實驗室、安全生產監督安全評價機構、石油工業專用管材質量監督檢驗中心、石油工業專用螺紋量規計量站、石油工業標準化技術委員會石油管材專標委秘書處、CNPC石油管力學和環境行為重點實驗室、CNPC石油管道與重大裝備勞動安全衛生評價中心、CNPC無損檢測人員資格考核和發證機構、科協失效分析和預防中心石油管材與裝備分中心、美國石油學會(API)委員會委員單位、國際標準化組織ISO/TC67/SC5中方技術歸口單位等資質和授權,在石油管材領域發揮著舉足輕重的作用。
  油氣管道運輸對國民經濟起著重要作用,但油氣管道一旦發生爆破,往往造成巨大經濟損失、環境污染和人員傷亡。我國已建成油氣長輸管道3萬余公里,油氣集輸管道10萬多公里,還有大量城市輸氣管道,其中60%%左右的管道因腐蝕、外力損傷和疲勞等原因,已進入事故多發期,必須進行完整性評價和加強完整性管理。另外,我國正在建設和將要建設大量的油氣輸送管線,未來同樣需要加強完整性管理。
  “管道檢測、適用性評價和補強修復成套技術開發及應用”項目針對我國油氣管道特點,將消化吸收和自主創新相結合,進行了系統性的理論探索、技術開發和現場應用研究,建立了從油氣管道檢測、適用性評價到含缺陷管道補強修復成套的管道完整性管理和維護技術。主要技術及其創新點如下:
  在借鑒國外先進的管道風險評估技術基礎上,結合我國油氣管線的特點,開發出基于風險的管道檢測程序優化技術,包括管線風險評估、管線風險排序和基于風險的管道檢測程序優化等。將基于風險的管道檢測程序優化技術和管道外檢測手段相結合,形成了特色的管道外檢測技術,該技術對于我國大量無法采用內檢測技術(SmartPig)檢測的在役油氣管道具有很強的適用性。
  在“九五”研究成果的基礎上,進一步完善和改進了管道剩余強度評價方法和剩余壽命預測方法,在國內次建立了系統的含缺陷管道適用性評價方法,并開發了功能豐富的管道適用性評價軟件,軟件包括數據庫、剩余強度評價、剩余壽命預測和案例庫四大模塊。利用所建立的適用性評價方法和軟件,可以對含有體積型、裂紋型、幾何型、彌散損傷型和機械損傷型等各類缺陷的管道進行剩余強度評價,可以對管道腐蝕可靠性壽命、疲勞壽命、應力腐蝕開裂壽命、彌散損傷(點腐蝕和氫鼓泡等)壽命等各種損傷壽命進行預測。
  在國內次開發出復合材料(玻璃鋼和碳纖維增強樹脂)片材+改性膠粘劑+缺陷填充材料三組分體系的含缺陷管道外補強修復技術和產品,建立了系列缺陷尺寸下的補強工藝參數和現場補強施工工藝流程,申請發明1項。有限元分析、實物爆破試驗和多條管線的現場應用驗證了該技術的工程適用性和可靠性。該技術與傳統的焊接修補技術相比,具有可帶壓操作、方便快捷、施工安全和經濟可靠等優點,其價格是國際上同類技術和產品價格的1/10。
  該項目采用邊研究、邊應用的模式,不僅為許多重要管道的安全運營做出了貢獻,而且大大促進了我國油氣管道完整性管理的技術進步。項目研究成果在西氣東輸管線、陜京管線、河南中安和中開輸氣管線、新疆克烏DN300輸油管線和三化天然氣管線、中石化濮臨管線、青?;ǜ窆芫€、渤南海底管線等10余條管線上推廣應用,經濟效益顯著。同時,成果的推廣應用,使我國管線管理更加科學化和規范化,顯著降低了管線事故發生率,大限度地保證了油氣輸送的安全,促進了行業技術進步,社會效益更加顯著。
  主要完成人趙新偉博士,高級工程師,現任石油管材研究所輸送管與安全評價中心主任。曾獲孫越崎科技教育基金青年科技獎、陜西省五四青年獎章等榮譽。是“管道檢測、適用性評價和補強修復技術開發及應用”項目負責人。
  白真權,腐蝕與防護碩士。承擔和組織過各種重要研究項目50余項,包括自然科學基金重點項目、重點應用基礎研究規劃(973)項目,中油集團公司科技攻關、應用基礎研究、技術開發項目和中青年創新基金項目等。獲得各種獎勵6項(其中省部級以上獎勵5項),參與出版專著2種,申請發明2項。
  羅金恒,高級工程師?,F在石油天然氣集團公司管材研究所工作,從事油氣輸送管道檢測、安全評價、風險評估、GIS建設等工作,曾獲省部級科技獎勵6項,在本項目中負責項目的具體實施。