[01013322]Φ1219输气管道两轴三维轴向励磁高清晰漏磁内检测系统研究

西气东输二线、三线是中国引进中亚天然气资源的能源战略通道，设计输量共600亿立方米/年，设计压力12兆帕、最大管径1219mm、钢级X80。建成投产以来累计输送天然气900亿立方米，供应20个省、直辖市，惠及4亿人口，对于优化中国能源消费结构、缓解天然气供应紧张局面发挥了重要作用。大口径、高压力天然气管道一旦发生泄漏、爆炸，将造成严重的人员伤亡、财产损失、环境污染和社会影响。为了及时发现管道缺陷、降低失效风险，国家、行业标准规定每5年必须对管道进行内检测，及时发现管道腐蚀、裂纹、机械损伤等缺陷。大口径、高压力输气管道内检测技术被英国PII、德国ROSEN等国外公司垄断，检测成本昂贵，原始数据无法获取。中石油管道联合有限公司西部分公司联合沈阳工业大学，成功攻克了励磁磁路设计和数字化漏磁检测、管道缺陷的高精度检测及定位、高速气流内检测器运行速度控制高分辨率数据高速实时采集和存储、高压大口径天然气管道内检测器的设计制造等5个方面的技术难题，研制出具有自主知识产权的中国第一台Φ1219输气管道两轴三维轴向励磁高清漏磁内检测系统。形成5项创新：1．提出了励磁磁路设计优化方案和数字化漏磁检测技术，实现了检测壁厚由12.5mm提高到33mm、周向间距由25.4mm加密到7.5mm，优于NACE美国腐蚀工程师协会内检测标准8～17mm的技术指标。2．研制了柔性钢刷式轴向励磁系统和两轴三维高清漏磁传感器，解决了管壁磁化、内涂层防护的难题，检测精度达到管道壁厚5%，优于10%的NACE指标。3．研制了一套旁通泄流阀装置，解决了高速气流下内检测器调速难题。实现了气流10m/s工况下，检测器速度控制在5m/s以下，达到国外同类设备指标水平。4．开发了一套高分辨率数据采集系统及分析软件，解决了高速实时数据采集、存储难题，实现了对缺陷的准确分析和三维高清晰描述。5．研制了Φ1219mm输气管道两轴三维轴向励磁高清漏磁内检测装置，实现了高清漏磁内检测器国产化。该成果共获得实用新型专利4项，软件著作权1项，申请发明专利2项，发表论文21篇，形成企业标准6项，检测器被列入中石油2013年自主创新产品目录，优先推广应用。经自治区科技成果鉴定，该成果属国内首创，达到国际先进水平。检测器已完成西气东输二线、三线西段1743公里管道内检测，创造直接经济效益1.2亿元。设备运行可靠，检测数据完整，现场验证准确，为缺陷修复提供了准确依据，确保了管道安全运行，保障了乌鲁木齐“煤改气”，实现了“蓝天工程”，每年减少燃煤700万吨、减排二氧化硫5万吨、烟尘2万吨。“十三五”中国还将建设中俄天然气管道等1.1万公里输气管道，2020年中国油气管道总里程将超过15万公里，内检测技术推广应用前景广阔。该成果打破了国外技术垄断，对保障国家能源战略通道安全具有重要意义。