تقنية الكشف عن تآكل خطوط الأنابيب OCTG

وفقًا للأجزاء المختلفة لتنفيذ فحص خطوط الأنابيب، يمكن تقسيم تقنية فحص خطوط الأنابيب إلى تقنية الفحص الخارجي وتكنولوجيا الفحص الداخلي.

• تكنولوجيا الكشف الخارجي عن خطوط الأنابيب

تقوم تقنية الكشف عن التآكل الخارجي في الواقع بالكشف بشكل أساسي عن الحماية الكاثودية. يتم الحكم على درجة الضرر الذي يلحق بالطبقة المضادة للتآكل من خلال المعلمات التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة الكشف هذه، ويمكن أيضًا استنتاج تآكل خط الأنابيب. هناك بشكل رئيسي التقنيات التالية:
1. تكنولوجيا الكشف عن سلامة الطبقة المضادة للتآكل
طبقة الأنابيب المضادة للتآكل
① تكنولوجيا قياس ورسم الخرائط الحالية للأنبوب متعدد التردد (PCM)
يتم استخدام تقنية رسم خرائط تيار الأنابيب متعدد التردد لتقييم حالة الطبقة المضادة للتآكل خارج خط الأنابيب المدفون وتحديد موقع نقطة الضرر في ظل ظروف غير الحفر. يتم استخدام طريقة التوهين التدرج الحالية (طريقة تيار الأنبوب متعدد التردد) لتحقيق غرض التقييم وموقع نقطة الضرر.
معدات بي سي إم
②طريقة DCVG
مبدأ طريقة التدرج المحتمل للتيار المستمر (DCVG) هو تحميل تيار التيار المستمر في خط الأنابيب ورسم التدرج المحتمل الناتج عن التدفق الحالي عبر البيئة الخارجية والطبقة المضادة للتآكل. عندما تكون هناك نقطة تالفة، فإن الخسارة الحالية ترتبط بشكل إيجابي بالتدرج المحتمل.
مبدأ الكشف عن DCVG
③تقنية الكشف عن بيرسون (بيرسون)
تنتمي تقنية بيرسون إلى فئة تيار التيار المتردد ويمكنها تحديد موقع العيوب في الطبقة المضادة للتآكل بدقة، وتحديد شكل ومساحة موقع الخلل في الطبقة المضادة للتآكل لتسهيل الإصلاحات اللاحقة.
اختبار بيرسون

2. تكنولوجيا الكشف عن فعالية الحماية الكاثودية
① تكنولوجيا اختبار إمكانات الأرض الأنبوبية القياسية
لا تستطيع تقنية الاختبار القياسية المحتملة من الأنابيب إلى الأرض تحديد عيوب خطوط الأنابيب بدقة ولا يمكنها قياس حجم العيوب، لذلك يمكنها فقط إجراء تقييم إضافي.
② تقنية الاختبار المحتملة المتقاربة (CIPS)
تقنية CIPS هي تقنية للكشف عن الأرض، والتي تقوم بشكل أساسي باختبار ورسم العلاقة بين خط الأنابيب وإمكانات الأرض والمسافة.
تقنية الكشف عن CIPS
المنتج التمثيلي: جهاز قياس CIPS من شركة CATH-TECH الكندية
المزايا: تقييم أكثر منهجية لحالة الطبقة المضادة للتآكل
العيوب: لديها متطلبات عالية على البيئة الجغرافية لخط الأنابيب، الذي يجب أن يكون موجودًا في منطقة مسطحة ومفتوحة، وسرعة الكشف بطيئة، وهو عرضة للتداخل من التيارات الضالة وأنشطة الطرف الثالث. هذه الطريقة هي في الواقع مجرد تقنية اختبار محتملة "من الأنبوب إلى الأرض"، لذا من الأفضل استخدامها مع تقنيات الكشف الأخرى.
3. تقنية الكشف عن تداخل التيار المتردد والتيار المستمر
① طريقة الاختبار المستمر المحتملة
قم بقياس جهد التيار المستمر أو جهد التيار المتردد لخط الأنابيب إلى الأرض بشكل مستمر على مدى فترة من الوقت، وقم بتقدير حالة التداخل.
② طريقة اختبار الكثافة الحالية
إن طريقة اختبار الكثافة الحالية هي في الأساس وسيلة لتقييم تآكل التيار المتردد لخطوط الأنابيب، أي أن شدة تآكل التيار المتردد لخطوط الأنابيب تعتمد على كثافة التيار.

4. تكنولوجيا الكشف عن عيوب تآكل خطوط الأنابيب
①طريقة الكشف عن الحفريات
طريقة الكشف عن الحفريات هي حفر قسم الأنبوب للفحص. بعد الحفر، يمكن ملاحظة حالة التآكل المحددة لجسم الأنبوب بصريًا. بناءً على الملاحظة البصرية، يتم استخدام واحدة أو أكثر من تقنيات الاختبار غير المدمرة مثل الموجات فوق الصوتية، والمصفوفة المرحلية بالموجات فوق الصوتية، والجسيمات المغناطيسية والموجة الموجهة لقياس عيوب التآكل في خط الأنابيب.
②طريقة الكشف بدون خنادق
بالنسبة لخطوط الأنابيب أثناء الخدمة، يتم استخدام تقنية الفحص بدون خنادق بشكل عام، أي التكنولوجيا التي تكتشف مباشرة العيوب في جسم الأنبوب الخارجي لخط الأنابيب على السطح. في السنوات الأخيرة، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أدوات الكشف هذه:
التصوير المقطعي المغناطيسي (MTM) في عام 2019، حاولت شركة خطوط أنابيب البترول الصينية استخدام تقنية MTM لتحديد موقع اللحامات بمحيط خط الأنابيب، وأظهرت النتائج أن دقة تحديد الموقع كانت 50% فقط
تقنية الكشف الكهرومغناطيسي العابر (TEM)
تقنية نوبيج
المزايا: يمكن للموجات الكهرومغناطيسية اختراق الأرض لإجراء فحص لائق لأجسام الأنابيب المعدنية، ويمكنها اكتشاف عيوب التآكل خارج الأنبوب دون الحاجة إلى إجراءات حفر معقدة، أو إيقاف نقل خطوط الأنابيب، أو إتلاف الطبقة الخارجية المضادة للتآكل للأنبوب.
العيوب: دقة منخفضة، تتأثر بسهولة بالبيئة الكهرومغناطيسية الخارجية، معدل اكتشاف منخفض، يمكن أن يعطي فقط الخطورة النسبية للعيوب، لا يمكن قياس جدار الأنبوب أو حجم الخلل بدقة، ونظرًا للموقع الجغرافي والظروف الجيولوجية لخط الأنابيب أكثر معقدة تتطلب موثوقية البيانات المجمعة وتشويهها أيضًا اختبارات متعددة وتحليل النتائج.

• تكنولوجيا الكشف الداخلي لخطوط الأنابيب

يشير الفحص الداخلي لخطوط الأنابيب بشكل أساسي إلى استخدام وسائط نقل خطوط الأنابيب لتشغيل معدات الكشف في خط أنابيب النقل، والتي تُستخدم للكشف في الوقت الفعلي، وتسجيل الظروف الداخلية لخط الأنابيب، وتحديد مواقع الضرر.

1. تكنولوجيا الاختبار غير المدمرة على أساس المبادئ البصرية
المزايا: يمكنه إجراء الكشف عن خطوط الأنابيب لمسافات طويلة دون الاتصال بسرعة والكشف عن مناطق كبيرة. يعد الكشف بديهيًا وآمنًا وغير سام ولا يحتوي على مخاطر إشعاعية. تسهل النتائج تحديد العيوب الداخلية على سطح خط الأنابيب. يمكن ملاحظة العيوب في الوقت الفعلي أو بشكل فوري بناءً على التموجات.
التغييرات بدقة وحساسية عالية.
العيوب: من الصعب اكتشاف العيوب العميقة في الأشياء، ويتطلب درجة عالية من المعرفة والكفاءة المهنية من المتخصصين، وله متطلبات معينة لسطح الأشياء، ويتطلب عمومًا تدخلًا في الضغط.
2. تكنولوجيا الكشف عن تسرب التدفق المغناطيسي
يمكن لتكنولوجيا الكشف عن تسرب التدفق المغناطيسي اكتشاف عيوب فقدان المعادن في خطوط أنابيب النفط والغاز، وتحديد الخصائص المختلفة لخط الأنابيب بأكمله وسجلات إصلاح خطوط الأنابيب التاريخية بدقة، ولديها قدرات معينة للكشف عن تشوهات تشقق خطوط الأنابيب.
تم بنجاح استخدام الفحص الداخلي لتسرب التدفق المغناطيسي فائق الوضوح لأول مرة في الخط الثالث من خط أنابيب شنشي-بكين
المزايا: لا تتطلب تقنية الكشف المغناطيسي عامل اقتران، وهي أقل عرضة للتداخل الخارجي، ولها سرعة اكتشاف سريعة، وحساسة جدًا للعيوب الحجمية، ويمكنها حل أعطال خطوط الأنابيب الناجمة عن التآكل، وهي أكثر ملاءمة للكشف السريع عن المساحات الكبيرة و خطوط الأنابيب لمسافات طويلة.
العيوب: يتطلب بحثًا متعمقًا في النظرية والتطبيق الهندسي.
3. تقنية الكشف عن الأشعة
آلية الكشف
اكتشاف شدة الأشعة السينية وأشعة جاما والأشعة الأخرى التي يتم توهينها عند أجزاء مختلفة من قطعة الشغل عندما تخترق الجسم، وتحديد ما إذا كانت هناك عيوب في الجدار الداخلي للأنبوب بناءً على نتائج الاختبار.
ميزة
تتمثل مزايا هذه التقنية في التسجيل الدائم والنتائج البديهية ونطاق التشعيع الواسع.
عيب
معدات الاختبار معقدة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الاختبار. نظرًا لأن الأشياء التي يتم اختبارها معرضة لنقل غير كامل، مما يسبب مخاطر إشعاعية على العمال، فإنه سيتسبب أيضًا في تلوث إشعاعي للبيئة المحيطة، ومن الصعب اكتشاف العيوب المتعامدة مع الإشعاع.
4. تكنولوجيا الاختبار بالموجات فوق الصوتية (اختبار الموجات فوق الصوتية، UT)
آلية الكشف
يعد استخدام تقنية الموجات فوق الصوتية للاختبار إحدى طرق الاختبار التقليدية غير المدمرة.
هناك طريقتان مختلفتان
①تقنية اختبار الموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية (EMAT)
معدات الاختبار بالموجات فوق الصوتية الكهرومغناطيسية
لا يتطلب كاشف الشقوق الكهرومغناطيسي بالموجات فوق الصوتية الذي طورته شركة ROSEN أداة توصيل سائلة وهو مناسب للكشف عن خطوط أنابيب الغاز. يمكنه اكتشاف الشقوق وتقشير الطبقة المضادة للتآكل، لكن تأثير الكشف لا يزال بحاجة إلى التحقق من خلال التطبيقات الهندسية.
②اختبار الموجات فوق الصوتية الكهرضغطية
معدات الموجات فوق الصوتية الكهروإجهادية

5. تكنولوجيا الكشف عن التيار الدوامي النبضي
آلية الكشف
يرسل ملف المسبار مجالًا مغناطيسيًا نابضًا يخترق أي مادة غير مغناطيسية (مثل المواد العازلة) بين المسبار والجزء الذي يتم اختباره. ستؤدي التغييرات في المجال المغناطيسي النبضي إلى توليد تيارات دوامية على سطح قطعة الاختبار. يرتبط انتشار التيار الدوامي بتركيبة المادة وأدائها وسمك جدار قطعة الاختبار.
تقنية الكشف عن التيار الدوامي النبضي
ميزة:
بالمقارنة مع تكنولوجيا التيارات الدوامية الأرضية العامة، يمكنها إثارة التيارات الدوامية النبضية. نطاق إشارات التيار الدوامي النبضي أوسع، والذي يمكن أن يلبي متطلبات اختراق الإشارة للطبقة العازلة والطبقة المضادة للتآكل وسمك الجدار. يمكنه الكشف عن العيوب السطحية والعيوب العميقة، ولا يتأثر بتأثير الجلد، فهو يتمتع بدقة كشف أعلى.
عيب
تكلفة الفحص الفردي مرتفعة والمعدات باهظة الثمن. يتطلب تيار الإثارة ذو الموجة المربعة المستخدم في هذه الطريقة حجم ملف كبير، والذي يمكن تطبيقه فقط على فحص تجهيزات الأنابيب ذات حجم الملف. بالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على اكتشاف التشوهات الصغيرة غير كافية.
تحسين التكنولوجيا
(1) الاستمرار في إجراء البحوث حول تكنولوجيا الكشف عن التشققات الناتجة عن التآكل الإجهادي وتقييمها.
(2) بدء البحث عن آليات التآكل الميكروبي وتكنولوجيا الكشف.
(3) إجراء بحث حول تكنولوجيا الكشف والتحقق من عيوب تآكل الثقب.
(4) تطوير تكنولوجيا الكشف الداخلي والخارجي مجتمعة.
(5) مراقبة تسرب خطوط أنابيب النفط والغاز ونظام التحكم الآلي.