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基于多源数据对齐的成品油管道管体缺陷综合分析.pdf
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1、无损检测2023年第45卷第1 0 期49试验研究DOI:10.11973/wsjc202310010基于多源数据对齐的成品油管道管体缺陷综合分析李菲,孙伟,胡朋?,王俊强(1.国家石油天然气管网集团有限公司华中分公司,武汉430 0 2 3;2.中国特种设备检测研究院,北京1 0 0 0 2 9)摘要:基于多源数据对齐的管体缺陷综合分析已成为管道完整性评价工作的重要组成部分。以华中地区某成品油管道为研究对象,整合了内检测、外检测、开挖验证、河流穿越、高后果区以及重点关注管段等多源数据,开展了数据对齐及综合分析,掌握了该段管道的总体完整性状况,识别出了管道的活性缺陷点和异常焊缝,进行了关键位置
2、缺陷的致因分析,并为下一轮内检测和风险消减提出了针对性建议,有效保障了该管道的安全运行。关键词:管道;多源数据;对齐;综合分析;风险中图分类号:TG115.28文献标志码:A文章编号:1 0 0 0-6 6 56(2 0 2 3)1 0-0 0 49-0 5Comprehensive analysis of pipe body defects of refined oil pipeline based onmulti-source data alignmentLI Feil,SUN Wei,HU Peng,WANG Junqiang(1.Central China Branch of Pipe
3、 China,Wuhan 430023,China;2.China Special Equipment Inspection and Research Institute,Beijing 100029,China)Abstract:Comprehensive analysis of pipe defects based on multi-source data alignment has become an importantcomponent of integrity evaluation for pipeline.Taking a product oil pipeline in centr
4、al China as the research object,this paper integrated that multi-source data of product oil pipeline including internal and external inspection,excavation verification,and some information about river crossing,high-consequence area and other key pipelinesections,the data alignment and comprehensive
5、analysis were conducted,the overall integrity of this section ofpipeline is thoroughly understood,active defect points and abnormal welds of the pipeline were identified,and thecauses of defects at key locations were analyzed.The targeted recommendations for the next round of inspection andrisk redu
6、ction were provided to effectively ensuring the safe operation of the pipeline.Key words:pipeline;multi-source data;alignment;comprehensive analysis;risk油气管道是国家重要能源基础设施,近年来由于管道总里程的快速上升以及各类管道事故的频发 1-3,油气管道的风险管控和完整性管理愈发得到政府和社会的高度重视。如何利用多种检测手段,通过定期检测和多源数据融合分析,充分了解管道收稿日期:2 0 2 3-0 4-1 6作者简介:李菲(1 9 8 6 一
7、),女,硕士,高级工程师,主要从事管道完整性管理的相关工作通信作者:胡朋,的真实状态,准确识别出潜在的管体高风险点,避免管道失效,成为国内管道企业的研究重点。陈金忠等 4-6 对管道检测与标准发展现状进行了总结,认为发展组合检测,积极探索内检测信号识别、对齐和多维数据综合分析,是提高管道内检测质量的重要发展方向。在数据对齐方法方面,孙浩等 7-1 0 1 针对长输管道内检测数据的对齐方法进行了研究,提出了基于关键点的数据对齐方法和算法模型。在数据对齐和综合应用方面,张曼杰等 1 1-1 2 对内检测数据进行深度分析,并用于管道的剩余强度无损检测2023年第45卷第1 0 期50基于多源数据对齐
8、的成品油管道管体缺陷综合分析菲,等:和剩余寿命评价;于航等 1 3 开展了管道腐蚀数据综合分析研究,并识别出了2 0 处潜在腐蚀风险点;滕延平等 1 4 对高温原油管道的内外检测数据进行比对,并评价了管道防腐层的剥离情况。以华中地区某段在役成品油管道为例,通过整合内外检测、开挖验证、地面标志桩牌、高后果区等多源管道数据,开展了数据对齐及综合分析,得到了该段管道的总体完整性情况,识别出了潜在高风险点,并为修复或下一轮检测提出了针对性建议,有效保障了该管道的安全运行。1多源数据对齐方法1.1对齐方法及流程数据对齐是数据综合分析的前提条件,数据对齐的质量好坏直接影响后续数据综合分析工作的准确性。祝明
9、等 1 5 认为管道内外检测的数据对齐应以内检测数据为准,可采用管段划分、外检测数据坐标转换、插值方法和结果验证的步骤实现对齐,且对齐结果精度相对较高。由于内外检测数据采集方式、对象以及精度要求不同,对齐方式直接关系到结果的准确性,同时数据对齐后还应便于拆分,以实现不同年限同类数据的独立分析。笔者推荐采用以GPS(全球定位系统)为基准,采用图层叠加式的对齐方式进行对齐(见图1)。对于不同年限完成的内外检测,可在图层基础上设子图层加以区分。底图层以管道的焊缝、阀门、测试桩等作为基本特征,以基线检测得到的管道基本特征GPS定位(经纬度和高程坐标)数据转换的高斯平面坐标作为底图层的基准数据。数据对齐
10、过程中,应根据不同特征进行多次对齐调整,先粗略对齐,再管段划分管道基本特征确定底层图层管道基线检测的特征数据转换(基准数据)第二图层基于特征的多轮内检测数据转换对齐(以特征基准对齐)第三图层管道定期外检测数据转换对齐(以特征基准对齐)第三图层基于管道特征的环境数据转换对齐(以特征基准对齐)第图层(以特征基准对齐)(a)对齐方式环境数据外检测数据内检测特征数据GPS数据(b)图层叠加图1管道数据对齐方式及图层叠加示意精细对齐。焊缝对齐是缺陷对齐的前提条件,由于焊缝数据量大,在对齐过程中最容易出现错误。一旦对齐发生错误,会对后续数据对比分析结果造成较大影响。焊缝对齐环境应以基准数据为准,进行分段对
11、齐。针对多次内检测数据对齐过程中出现的错误,应及时进行核查和修正。1.2数据对齐实例利用上述对齐方法,对表1 所示的某管道不同年限数据进行对齐。因为该管道首次基线检测未在新建投产前开展,所以数据对齐以2 0 1 5年检测的中表1某管道对齐数据信息管道基本信息对齐数据来源信息序号名称参数数据内容年份(1)第一轮管道漏磁检测报告长度/km77(2)第一轮管道几何变形检测报告1直径厚度/mm273.1X6.4/7.12015年(3)缺陷开挖验证信息材料L290高频直缝电阻焊管(4)管道中心线数据及三桩列表设计压力/MPa6.4(1)第二轮管道漏磁检测报告2输送介质汽油、柴油(2)第二轮管道几何变形检
12、测报告2021年工作温度常温(3)2 0 2 1 年缺陷开挖验证信息(1)管道老城区段改线段中线成果表防腐类型环氧粉末(2)管道高后果区信息列表32022年阴极保护类型强制电流阴极保护(3)管道外防腐层完整性评价报告(4)管道河流穿越信息无损检测512023年第45卷第1 0 期基于多源数据对齐的成油管道管体缺陷综合分析菲,等:心线数据作为基准数据,检测出的基本特征为6 个阀门、1 6 4个弯头和6 7 7 6 个环焊缝。在数据对齐过程中,多次内外检测数据分别以基准数据为参考进行对齐。数据对齐验证环节,首先进行阀门对齐,验证对齐完成后,再进行弯头对齐验证,最后进行焊缝对齐。经过多次验证,最终实
13、现该管道的数据对齐。2015年内检测报告焊缝6 7 6 0 个,2 0 2 1 年内检测报告焊缝6 559 个。经比对分析发现,两轮焊缝数量及部分焊缝未能对齐的原因有3个,具体如表2 所示。表2焊缝对齐不一致原因未对齐焊缝数量/处序号问题描述2015年内检测2021年内检测1308390弯头起止点的定义不一致2220焊缝数据多报3311焊缝数据漏报通过分析两轮内检测的焊缝对齐数据,发现2015年检测数据中有多处管长超标问题,管节长度超过正常管长的统计结果如表3所示(管线是由数节钢管通过焊接组成,每节钢管的长度不超过1 2 m,此处是超过正常管长的数据),经分析该问题主要是焊缝漏标或误标、里程轮
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