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五分钟让你洞晓海底机器人检测海管的玄机

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通常我们认为可以进行清管的海底管道才是实用的,清管器需要进入这些管道内,穿过管道以对其进行检测或者清理,某些情况下也可用于分隔流体。但是,如果管道尺寸不符合标准,或者管道本身的设计与清管器发射装置/接收装置不匹配,那么,这些海底管道则不能进行清管。

目前,管道检测工作仍然是运营商在设备统一管理方面的首要任务之一。管道技术全球峰会的最近一项调查和InnovOil公司的杂志证明:25%的受访者认为腐蚀是管道破损的主要原因。其他受访者则主要将注意力放在了另一重要问题上,即怎样创新性地对不适合清管器通过的海底管道进行检测。

其结果是,检测工具比以往面临着更多的挑战,需要比以往具有更好的灵活性和更多的性能。Oceaneering公司的Magna水下检测系统就是其中的一项创新,该技术最近受到2015年海洋技术大会(OTC)的认可,并获得了最受关注新技术奖。石油圈原创www.oilsns.com

Oceaneering公司的Magna水下检测系统,是一个部署有远程操作潜水器(ROV)的自行检测工具,它利用电磁声换能器或EMATs,实现了在深度达1万英尺的水下从外部对管道进行检测。

Oceaneering公司的Magna水下检测系统(Magna扫描仪)基于其创新性技术,广泛吸引了油气行业的注意力,通过成熟的、全面的应用以及它在超越现有技术的利益方面的显著影响,证明了该项技术的优异功能。

Magna扫描仪简介

Magna扫描仪是一个可部署ROV管道的扫描仪,它将Oceaneering公司的自动化Sea Turtle扫描仪与特有的超声波扫描技术进行了结合。它可以部署在任何ROV上,为其提供所需的电能和通讯功能。

利用Magna扫描仪,运营商能够实现海底设备的检查和监控(即使是在不适合清管器通过的海底管道),都可以以较快速度进行检测,无需停止或中断生产 ,所有工作都可在单程作业中完成。

Magna扫描仪通过优化超声波技术,可识别管道的局部缺陷和一般壁厚损失。该系统结合了Oceaneering公司的自动化Sea Turtle扫描仪,该扫描仪因其特殊的超声波传感器而闻名,该系统能够检测内部和外部损伤机理,包括腐蚀、点蚀和龟裂等。石油圈原创www.oilsns.com

Oceaneering公司高级监理工程师Donald McNicol向InnovOil公司解释道,“一般整个系统在平台上就开始进行部署,有时将扫描仪安置在ROV控制器上,有时将其安置在ROV附带的吊篮上。当到达检测位置时,ROV会将Sea Turtle放置到被测管道的顶部,扫描仪通过其磁性轮保留在管道上”。之后将ROV拉回,利用ROV的摄像系统观察管道的检测进展。由于Sea Turtle连接在ROV主机上,因此,在ROV控制室操作员的控制下,尽管Sea Turtle沿管道顶部移动,但移动装置的位置可保持不变。

Magna扫描仪是一种多功能的扫描工具,它只需要接触管道上部的裸露部分,能够在不中断生产的情况下快速评估设备的机械完整性。该先进系统具有可展开的ROV,并且在单一部署的情况下就能够提供管壁状况的实时数据。

该系统能够对管道进行360°检查,提供黑色和有色金属结构管壁状况的实时数据。Magna扫描仪可在直径为4英寸(101.6毫米)、厚度为0.062-1.125英寸(1.5-28.57毫米)、涂层深度为0.070英寸(1.77毫米)的管道上工作。

超声波扫描仪包括蝶形和水平剪切导波系统,能够检测管道的管壁损失和缺陷,包括腐蚀、点蚀和龟裂等潜在的异常现象。

由于Sea Turtle扫描器需要与一台更大的ROV结合起来使用,这就意味着数据采集速度是该系统的一个重要性能评价参数。基于大约每天1000英尺(300米)的检测长度,该系统的扫描速度大约为每秒6英寸(即每分钟不到10米)。

McNicol说,“数据集以多种方式存在,其中最基本的形式包括信号的幅度和渡越时间。通过对基本数据的集成,展示幅值和渡越时间的变化,能够迅速简单的识别由异常现象引起的变化,并判断出异常位置”。另外还有一些其他的数据呈现模式,我们可以根据其特定的应用、被检查管道的几何形状和材料来进行选择。

五分钟让你洞晓海底机器人检测海管的玄机

Magna水下检测系统特征

作为一种创新性的扫描工具,Magna扫描仪只需要与海底管道顶部的干净表面进行接触就可进行检测,它具有以下几方面特征:

1.高速的超声波扫描仪;
2.能够检查不适合清管器通过的海底管道;
3.能够对管道360°范围内的异常现象进行检测;
4.通过对超声波技术的优化,使用包括蝶形和水平剪切导波性能等,检测管道的管壁损失和局部缺陷;
5.该系统结合了Oceaneering公司的具有特殊超声波传感器的自动化Sea Turtle扫描仪,能够检测海管的内部和外部损伤机理,包括腐蚀、点蚀和龟裂等潜在的异常现象;
6.该系统有助于防止重大灾难事故,这些灾难可能是由于海底管道破损,致使油气泄漏到周围环境。

Magna扫描仪技术数据汇总

直径范围:4英寸/扫描块;
电子温度:32-122 °F;
传感器温度:0-250 °F;
测量速度:6英寸/秒;
壁厚范围:0.062 -1.125英寸;
涂层厚度:0.070英寸;
每天扫描的管道长度:1000英尺以上。

注:Magna扫描仪可以在黑色和有色金属材料中使用。

开创了海管水下外检测的先河

随着多种技术的发展,Magna扫描技术开创了水下检测方法的先河。与其他传统水下检测方法相比,Magna扫描技术拥有众多优势。在Magna扫描技术发展之前,常规UT方法是行业首选的用于在线设备检验的技术。

Oceaneering公司海底设备完整性经理Mark Adams说:“这基本上是一个外部清管器,它可以检测管道腐蚀、龟裂和由微生物引起的像小虫一样的点蚀。”

一般来说,这些点蚀更容易在老化管道内形成,它们就像一个小钻机那样一点一点地破坏管道,并使得越来越多的新管道也处于危险之中。

“现在,我们产油的同时会产出大量的水。”Adams说,“以前生产的只是油,而现在我们需要注入大量的水才能产出油,这些水有时也进行回注。正是这些注入水给管道带来了伤害。”

早在1993年,Adams就研发出了Magna扫描仪的最初原型,但直到很久以后,他才在一个朋友的提示下,将其应用到从未接触过的海底管道检测市场中。2013年,Adams做出了他的第一台样机,次年他的公司并入到Oceaneering公司。同时,Adams也成功部署了五台商业化Magna扫描仪,目前,五台Magna扫描系统已经处于运行状态,另还有两台即将投入使用。

Adams说,“我们要对它进行改进,使其能够实现更多的功能,我们初步打算实现测量破损区域大小的功能,从而能够准确测量海管的破损程度。”

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