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海油发展攻克管道超声波内检测技术助降本提效

来源:中国能源新闻网 发表日期:2023-08-10 17:18:31
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中国能源新闻网讯(李世铭)今年以来,中海油能源发展公司装备技术公司(简称“装备技术公司”)自主研发的超声波内检测技术已应用于我国各海域油气田共15条海管的内检测工作,检测设备调运周期由原来的45天压缩到5~7天,数据分析周期由原来的60天缩短至30天,提升效率的同时,管道数据的安全性得到了保障。该技术成果获得发明及实用新型专利授权5项,获得中国设备管理协会2023年石油和化工行业设备管理与技术创新成果一等奖。

显著成效的背后,是近8年来海油发展装备技术公司对管道内检测技术的潜心研究、反复测试、不断优化,最终让这一国产技术大放光彩。

破冰:科技创新实现自主检测


(相关资料图)

海底管道被喻为海上油气田生产的“生命线”,海管内检测技术是目前检测其健康和安全状态最有效的技术手段。管道内检测是一项“高精尖”的技术,国内起步较晚。由于海上环境复杂、海管介质多样,2015年之前,海管内检测作业从设备到人员都只能借助国外公司的力量,检测数据也由国外公司分析。

为了改变这一被动局面,装备技术公司积极参与中国海油科研项目“海底管道超声波内检测器研制”,于2019年成功研制出第一代压电超声内检测技术。2022年研制出第二代相控阵超声内检测技术,项目获得发明及实用新型专利5项,制订企业标准1项,培养了一支34人的管道超声波内检测技术服务团队,实现了管道内检测作业从设备研制、现场服务到数据分析、设备维护的全过程自主化。

解卡:多措并举攻克数项难题

不同于陆地管道,海底管道受海洋环境、海上平台空间和输送介质的影响,对管道内检测器耐腐蚀性、便携性和通过性提出了更高要求。为此,装备技术公司迎难而上,多措并举,为海管量身定制检测方案。

面对管道内检测器通过性差这一关键难题,项目团队改变传感器的结构布局、进行模块化设计,之后反复试验、优化、再试验、再优化,历时两年,最终实现了超声波内检测器的小型化、集成化,可识别缺陷的最小尺寸由过去的5毫米×5毫米优化至3毫米×3毫米,内检测器分辨能力增强,通过性也得到大幅提升。

然而难题一项接着一项,项目团队以技术创新作为闯关的金钥匙:通过建模仿真研究及配件加工测试,解决检测数据需高速采集的难题;通过成立QC(质量控制)小组攻关,解决设备数据采集稳定性的难题;为了确保试验质效,建设了与该项目配套的亚洲最大水下管道综合实验基地;通过举办管道超声波内检测技术比武和技能培训,培养更多的技术人才,提高技术能力。

收获:技术应用向更多海域推广

2019年2月,装备技术公司研发的首套12英寸国产超声波内检测器在蓬莱19-3油田海试成功,经评估,检测数据完整有效。

此后4年,装备技术公司在国产超声波内检测器的海上应用过程中,结合不同工况不断对检测技术进行改进,对数据分析算法进行优化,逐步提高传感器的稳定性,技术应用从渤海向更多海域推广,管道检测范围也从常规的12英寸扩展到6英寸、8英寸、10英寸等多个尺寸,覆盖了中国海油80%的海管尺寸。

面对不同海域不同工况的新问题,项目团队通过“一管一策”逐步提升内检测技术的适用性:针对只有一端能收发球的特殊海管,采用双向超声波内检测;针对管径发生变化的特殊海管,采用变径管道的超声波内检测;针对存在凹陷或焊瘤的特殊海管,采用变形管道的超声波内检测;针对无动力的海管,则采用了牵拉式的管道内检测。截至目前,装备技术公司已应用国产超声波内检测技术检测海管总里程近500公里,为守护海管安全、保障海上油田生产发挥了重要作用。

责任编辑:许艳

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