专利名称：一种管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法
技术领域：
本发明是一种管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
管道内检测能够在不影响管道正常运行的状态下，检测出管道可能存在的缺陷，为管道事故的预防和管道的维护提供科学依据，对保证管道的安全运行具有重要作用。管道缺陷开挖验证是验证内检测器性能指标、修正缺陷尺寸量化模型的基本手段，也是内检测项目验收的重要依据。开挖验证采用的检测技术和检测方法决定了开挖验证结果的准确性。目前，开挖验证采用的检测技术和检测方法主要包括目视检查、深度尺检测、焊缝尺检测、磁粉检测、渗透检测、超声检测、射线检测等。如，《油气储运》2010年第29卷第12期刊登的“东北管道内检测缺陷的开挖定位”就是典型代表。对于管道几何变形、外腐蚀、表面裂纹等缺陷，现有检测方法基本能够满足开挖验证现场测量的要求。而对于包含未熔合、未焊透等内开口及埋藏型的螺旋焊缝缺陷，现有的超声、射线等检测技术难以准确测量出缺陷在焊缝中的位置、长度、深度、宽度等详细参数，更无法准确回归缺陷形貌及其在焊缝横截面中的位置，难以有效修正管道螺旋焊缝缺陷识别方法与尺寸量化模型。因此，管道螺旋焊缝缺陷的测量验证是工程上亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是发明一种对管道螺旋焊缝缺陷的位置和尺寸直接测量，得到准确验证结果以验证内检测性能指标、修正缺陷尺寸量化模型的管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法。管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法，根据验证需要选择合适的螺旋焊缝缺陷并进行定位和标记，在不停输的情况下对缺陷开孔取样，取样后沿螺旋焊缝横截面剖开对缺陷参数进行详细测量，重构缺陷形貌，同内检测结果对比，从而达到验证内检测器性能指标、修正缺陷识别方法和尺寸量化模型的目的。本发明的技术方案是:首先根据需要，选择若干处合适的螺旋焊缝缺陷(为便于取样通常选择位于管道正上方的缺陷)用于开挖验证，选择时不仅要考虑满足内检测器性能指标验证和尺寸量化模型修正的需要，还要考虑缺陷处进行开挖作业的可行性。利用内检测结果结合地面参考点等信息对选定的缺陷进行定位开挖，并采用超声检测等手段进行初步验证。在取样位置进行标记，焊接短接法兰作为开孔和封堵作业的基座。安装开孔封堵机，通过带压开孔作业将包含螺旋焊缝缺陷的圆盘形试样从管道上切割取出。取样完成后安装法兰塞堵，完成管道的封堵。将取出后的试样沿螺旋焊缝横截面剖开，对内部缺陷进行分析、测量。通过显微镜观测等手段得到缺陷的准确位置和尺寸，对缺陷形貌进行重构，与内检测给出的信号相对比，以验证内检测器性能指标、修正缺陷识别方法和尺寸量化模型。具体步骤为:
I)选择合适的螺旋焊缝缺陷；2)对选定的缺陷进行定位、开挖和初步验证；3)标记缺陷取样位置；4)焊接短接法兰，安装开孔封堵机；5)进行带压开孔作业将圆盘形试样取出，标记好相关参数；6)安装法兰塞堵，完成管道带压封堵；7)将试样沿螺旋焊缝每隔一定距离剖开；8)利用显微镜等工具测量缺陷的准确位置和尺寸，重构缺陷形貌；9)将缺陷的位置、尺寸与内检测给出的缺陷信号进行对比分析，以验证内检测器性能指标、修正缺陷识别方法和尺寸量化模型。所述开孔封堵机由短接法兰2、带压开孔机3、开孔转头4、切割刀具5、塞堵件6、法兰塞堵7组成；带压开孔机3通过短接法兰2固定在管道I上，中心有开孔转头4的切割刀具5对管道进行切割取样；取样后下塞堵件6，安装法兰塞堵7完成管道的带压封堵作业，如图3所示。本发明的有益效果是:可以对管道螺旋焊缝缺陷的位置和尺寸直接测量，得到准确的验证结果以验证内检测性能指标、修正缺陷尺寸量化模型，为保证管道的安全运行起到有益作用。
图1某管道上一处真实螺旋焊缝缺陷的内检测轴向信号2带压开孔取样示意3取样后带压封堵示意4开孔取样取出的含螺旋焊缝缺陷的圆盘形试样5解剖测量缺陷的位置和尺寸图其中1-管道2-短接法兰3-带压开孔机4-开孔转头5-切割刀具 6-塞堵件7-法兰塞堵
具体实施例方式实施例.本例是某720mm管道上一处真实螺旋焊缝缺陷的开孔取样验证实施实例。根据本发明的方法，在进行过三轴漏磁内检测的某管道上开孔取样验证。首先选择合适的螺旋焊缝缺陷，一处选定缺陷的内检测信号如图1所示。根据内检测给出的里程结合地面参考点对目标管节进行定位。开挖后测量管节环焊缝和螺旋焊缝交角的时钟位置，同内检测信号给出的交角时钟位置比较，确认挖开的管节是否为目标管节。确认后根据内检测给出的相对距离和时钟位置对缺陷进行定位，利用超声相控阵设备初步验证后标记出取样位置。在管道上焊接短接法兰作为开孔和封堵作业的基座。安装如图2所示开孔封堵机，通过带压开孔作业将包含缺陷的圆盘形试样从管道上切割取出。该开孔封堵机由短接法兰2、带压开孔机3、开孔转头4、切割刀具5、塞堵件6、法兰塞堵7组成。带压开孔机3通过短接法兰2固定在管道I上，中心有开孔转头4的切割刀具5对管道进行切割取样。取样后下塞堵件6，安装法兰塞堵7完成管道的带压封堵作业，如图3所示。取出的圆盘形试样如图4所示。将取出后的试样沿螺旋焊缝剖开，借助体式显微镜测量内部螺旋焊缝缺陷的准确位置和尺寸，如图5所示。按以上步骤对其它选定的螺旋焊缝缺陷进行开孔取样测量。将测量结果与内检测信号对比，验证内检测器的性能指标、修正缺陷识别方法和尺寸量化模型。经本例的试验，本发明的方法能对管道螺旋焊缝缺陷的位置和尺寸直接测量，得到准确的验证结果以验证内检测性能指标、修正缺陷尺寸量化模型。
权利要求
1.一种管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法，其特征是首先根据需要，选择若干处合适的螺旋焊缝缺陷用于开挖验证，选择时不仅要考虑满足内检测器性能指标验证和尺寸量化模型修正的需要，还要考虑缺陷处进行开挖作业的可行性；利用内检测结果结合地面参考点的信息对选定的缺陷进行定位开挖，并采用超声检测手段进行初步验证；在取样位置进行标记，焊接短接法兰作为开孔和封堵作业的基座；安装开孔封堵机，通过带压开孔作业将包含螺旋焊缝缺陷的圆盘形试样从管道上切割取出；取样完成后安装法兰塞堵，完成管道的封堵；将取出后的试样沿螺旋焊缝横截面剖开，对内部缺陷进行分析、测量；通过显微镜观测手段得到缺陷的准确位置和尺寸，对缺陷形貌进行重构，与内检测给出的信号相对t匕，以验证内检测器性能指标、修正缺陷识别方法和尺寸量化模型。
2.根据权利要求1所述的一种管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法，其特征是具体步骤为: 1)选择合适的螺旋焊缝缺陷； 2)对选定的缺陷进行定位、开挖和初步验证； 3)标记缺陷取样位置； 4)焊接短接法兰，安装开孔封堵机； 5)进行带压开孔作业将圆盘形试样取出，标记好相关参数； 6)安装法兰塞堵，完成管道带压封堵； 7)将试样沿螺旋焊缝每隔一定距离剖开； 8)利用显微镜等工具测量缺陷的准确位置和尺寸，重构缺陷形貌； 9)将缺陷的位置、尺寸与内检测给出的缺陷信号进行对比分析，以验证内检测器性能指标、修正缺陷识别方法和尺寸量化模型。
全文摘要
本发明是一种管道螺旋焊缝缺陷开孔取样验证方法。它是选择若干处合适的螺旋焊缝缺陷用于开挖验证；利用内检测结果结合地面参考点的信息对选定的缺陷进行定位开挖，并采用超声检测手段进行初步验证；在取样位置进行标记，焊接短接法兰作为开孔和封堵作业的基座；安装开孔封堵机，通过带压开孔作业将包含螺旋焊缝缺陷的圆盘形试样从管道上切割取出；后安装法兰塞堵；将取出的试样沿螺旋焊缝横截面剖开，对内部缺陷进行分析、测量；通过显微镜观测得到缺陷的准确位置和尺寸，对缺陷形貌进行重构，与内检测给出的信号相对比，修正缺陷识别方法和尺寸量化模型。本发明能得到准确验证结果以验证内检测性能指标、修正缺陷尺寸量化模型。
文档编号G01N1/04GK103091327SQ20111034256
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者王富祥, 陈健, 冯庆善, 周利剑, 刘悦, 王婷, 郑洪龙, 王学力, 燕冰川 申请人:中国石油天然气股份有限公司