穿越管道综合检测 汇报人：余杰 四川汇正管道技术有限公司 二零一四年五月

编制依据 （1）GB 50423-2007《油气输送管道穿越工程设计规范》； （3）GB/T50539-2009《油气输送管道工程测量规范》； （4）РД 102-008-2009《运用非接触式磁检测方法进行管道技术状况诊断指南（俄罗斯联邦矿工业委员会批准）》； （5）SY/T5918《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》。 》 GB 50423-2007《油气输送管道穿越工程设计

管道穿越类型 根据GB 50423 – 2007《油气输送管道穿越工程设计规范》——目前国内管道穿越多采用挖沟法穿越、隧道法穿越、定向转法穿越。

管道穿越类型 定向钻穿越检测意义 由于定向钻穿越施工回拖、弯曲时管道受到岩石应力、摩擦方面的影响，产生褶皱、破损，并使管道暴露在潮湿腐蚀环境中，对管道的安全运行产生巨大威胁。因此对定向钻穿越的检测对管线的安全运营具有重要意义。

穿越管道检测技术路线

穿越管道检测技术思路 为了实现检测目的，首先应对穿越段管道位置进行实时定位（有源法、无源法）。 有源法

穿越陆地测量示意图

水下穿越测量示意图 在施工的过程中，可以按照每2m采测一个点的频率进行作业。在测量水下河床地形图的时候。将测深仪固定在船的一则。当所有的信号达到要求时。随着船行的速度测深仪按每3秒自动采测一次的频率进行工作并储存在计算机里。在岸上我们利用全站仪进行全数字化地形数据采集，管道埋深H可以由管道定位深度Hp与水深Hg和管道半径R确定： H = Hp – Hg – R

GPS RTK简介及使用 GPS-RTK测量是基准站接收机借助电台将其观测值及坐标信息发送给流动站接收机，流动站接收机通过电台(数据链)接收来自基准站的数据，并同时采集GPS观测数据，在系统内组成差分观测值进行实时处理，求得其三维位置(x，y，z)。

GPS RTK使用 架设RTK基站，选择视野开阔、周围无遮蔽物（房屋、工厂）的空地架机； 根据甲方要求建立坐标系； 控制点选择准确，明显，并拍照留用； 检测员持RTK移动站跟随探管检测员，并在相应记号上采点，用手薄对点位编号、储存。在精确找出防腐层破损点位置时，RTK还要采集破损点（带）坐标信息。

RD8000简介 目前国际上最好的管线探测仪 测量深度： ≤20米。即探测的最大埋深为20米 定深精度：埋深10米内＜1.5% ，超过10米＜ 2.5% 工作温度： -20℃～50℃ 定位精度：深度的±5% 电流测量误差： ≤1% 工作频率：从低频到高频、多种频率

RD8000使用（架设发射机） 1、找出附近测试桩，并架设发射机。 2、若无测试桩（测试桩较远），选取并开挖信号输入点探测管道保持工作电流在60mA以上且稳定（视管段长度和深度可提高要求）。 3、自校仪器时，10米以内埋深能精确到厘米，超过10米埋深精确到分米。

RD8000使用 （探测管道中心线+防腐层检测） 检测员先探测管道具体位置、取点测埋深、记录、做记号，每1米取1个点。 检测员使用RD8000“A”字架，沿已知管段检测防腐层破损点（如图所示）。若埋深超过10米可用专用“A”字架。

防腐层检测 该方法主要由一台发射机、一个接收机和一个A字架组成。具有管线定位、测深、电流测量和电流方向功能,可以对任意长度管道防腐层状况进行评估。水上“A”字架检测应使用专用“A”字架。 （1）可利用“A”字架对防腐层进行检测时。穿越段管段防腐层不得有破损，如有破损应进行精确定位，误差值小于等于0.5米。如下图

防腐层检测 （2）不能用“A”字架对对防腐层进行检测时。应对穿越管段的防腐层做出完整性评价，防腐层质量应达到一级。 采用电流降作为核心技术对管道电流进行测绘，研究电流曲线的走向和陡降： ①电流平缓段防腐层良好; ②电流陡降处防腐层有缺陷或有分支/搭接。

超声波测深仪简介及使用 项目 技术参数 水下探测最大深度 0.3—600m(南方测深仪 X82-305固定在船上) 移动速度 2.5m/秒 工作频率 200kHz(频率可调) 灵敏度 0.01m 倾角与转角的测量精度 7° 磁向测量精度 深度测量精度 ±1cm±0.1%D(声速导致误差除外) 管线中心定位精度 5cm+水下管线的偏距*10%

超声波测深仪使用 在非铁制船体上安装好测深仪，并将GPS移动站与测深仪连接。调试信号，用探管系统对船进行导航，保证船在管道垂直上方，反复测试水深，得出河流河床剖面。

无源法探测 当河流较宽，水流较急不适宜架设跨江电缆时候，运用超声波浅剖方法对管道穿越断面进行扫描。 采用船只搭载超声波浅剖仪在管道正上方进行扫描，自动成图。剖面图像分辨率6厘米，图像清晰易读，六种色差显示方式可作为淤泥图像记录仪，用于说下工程形态探测、浑水测深等。 超声波浅剖方法示意图

非接触式磁检测（PMDT） 运用非接触式磁力计对由管道焊缝缺陷、金属缺陷或管道弯曲应力引起的磁场异常进行识别，通过纵向坐标（相对于检测零点），确定管道缺陷（群）和位置。检测缺陷和应力变化主要包括制管缺陷、机械缺陷、焊接缺损、局部腐蚀损坏以及应力变形区域，其扫描指数≤0.25m，如图所示：

非接触式管道磁检测技术特点及适用性 通过管道局部应力水平的变化来评价缺陷的安全性，为管道埋地状态的真实应力反应，而不是以缺陷的几何参数计算的应力水平。可探测管道的金属缺陷与应力集中，一般包括： 1、制管缺陷（各方向焊缝、裂纹缺陷，叠层，卷边） 2、机械缺陷（压痕，褶皱，刻痕） 3、焊接缺陷（细孔，未焊透，边位移，焊接区剩余热应力） 4、局部腐蚀缺陷（腐蚀坑，线性腐蚀，应力腐蚀破裂） 5、在建设，运行及其它操作过程中，与管道的凹陷，山地滑坡，温度和其它变形负载、弯曲应力等有关的整体应力变形区域（在线漏磁检测不具备的功能）。

应力集中区角坐标上的精确度（缺陷截面）-度或者时钟方位 非接触式管道磁检测技术特点及适用性 项目 技术参数 管道磁性 必须具有铁磁性 可测缺陷开口 ≥300μm 可测缺陷深度 ≥5%管壁厚度 管道壁厚测量范围 >1mm 磁场强度 in N or Am-1 管道直径D的范围 56mm≤D≤3000mm 速度范围 低于5m/s 管道最大压力 无限制 管道最小压力 最小旋转半径 最小内径 沿着装置范围控制的完全性 100% 距离管中心轴容许偏差 低于3D 设备和管道间容许距离 20D 偏离纵轴频率或测量值，最大值 0.25m 沿圆周的频率或测量值，最大值 异常位置的精确度 ±1.5m 应力集中区角坐标上的精确度（缺陷截面）-度或者时钟方位 ±20＂ 里程误差（距离传感） 不超过5%

水下管道应力检测 穿越断面管道应力检测应利用非接触式管道磁检测方法对整个穿越断面的受力情况进行检测，可根据河流状况采用船只、水下机器人（ROV）、潜水员等搭载磁扫描计来进行检测。整个管道断面所对应的磁场梯度值不应有超过正常值的3倍的管道存在（PMDT检测时应特别注意管道穿越起始点位置的应力检测）。 水下管道检测方法机器人实施过程，如下图:

穿越管道应力分布曲线示意图

成果示意图 为防腐层破损点 为应力超标点

谢谢！