管道內(nèi)檢測(cè)定位準(zhǔn)確性的研究

1、管道內(nèi)檢測(cè)定位準(zhǔn)確性的研究管道內(nèi)檢測(cè)定位準(zhǔn)確性的研究作者作者1，鄭樹林，作者，鄭樹林，作者3（單位地點(diǎn)郵編）摘要：要：管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷定位不準(zhǔn)確，給管道的維護(hù)、檢修帶來了不便。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于管道腐蝕缺陷的檢測(cè)方法的研究已經(jīng)逐步成熟，但對(duì)管道內(nèi)部缺陷準(zhǔn)確定位的研究還不能滿足管道維修和完整性管理的需要。本文通過介紹了目前幾種常見管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷定位方法，分析了影響GPS定位準(zhǔn)確性的主要因素，并給出了提高管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷定位準(zhǔn)確性的方法

2、，為保障石油管道的安全運(yùn)行提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：管道內(nèi)檢測(cè)；缺陷定位；GPS定位中圖法分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：Studyofpositioningaccuracyinpipelineinnerdetectionauth1，ZHENGShulin，auth3(UnitLocationZipCode)Abstract：Crosiondefectsinaccuracypositioninginpipelineinne

3、rdetectionbringsinconveniencetopipelinemaintenanceoverhaul.Thestudyofpipelineinnerdetectionmethodshasgraduallymaturedathomeabroad.Howeverthestudyofinnerdefectaccuratepositioninginpipelinecouldnotmeettheneedsofpipelinemai

4、ntenanceintegritymanagement.Severalcommonpositioningmethodsofcrosiondefectsinpipelineinnerdetectionareintroducedinthearticle.MainfactsareanalyzedthataffectstheaccuracyofGPSpositioningmethodsaregiventhatimprovesthepositio

5、ningaccuracyinpipelineinnerdetection.Sopracticalexperiencescientificbasisareprovidedtopipelinesafeoperation.Keywds：pipelineinnerdetection；defectpositioning；GPSpositioning管道運(yùn)輸已成為繼鐵路、公路、水路、航空運(yùn)輸以后的第五大運(yùn)輸工具，用以輸送原油、天然氣和其它液氣產(chǎn)品。

6、隨著西部油氣田和海上油田資源的開發(fā)，特別是西氣東輸工程的啟動(dòng)，對(duì)管道運(yùn)輸?shù)囊蟾悠惹?。但是管道的老化、銹蝕、突發(fā)自然災(zāi)害及人為破壞等，都會(huì)造成管道破裂乃至泄漏，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以制止，不僅造成能源浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)損失、污染環(huán)境，而且會(huì)危及人身安全，甚至造成災(zāi)難事故。所以長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)和定位技術(shù)日益受到人們的重視[1]。管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷定位不準(zhǔn)確，給管道的維護(hù)、檢修帶來了不便。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于管道腐蝕缺陷的檢測(cè)方法的研究已經(jīng)逐步成熟，但對(duì)管

7、道內(nèi)部缺陷準(zhǔn)確定位的研究還不能滿足管道維修和完整性管理的需要[2]。本文首先介紹了目前幾種常見定位技術(shù)，針對(duì)管道內(nèi)檢測(cè)中磁標(biāo)記與腐蝕缺陷的定位，分析了在定位過程存在的問題，并提出了提高管道內(nèi)檢測(cè)定位準(zhǔn)確性的方法，為保證管道安全運(yùn)行，消除管道隱患奠定了基礎(chǔ)。1管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷基本定位方法管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷基本定位方法1.1里程輪法里程輪的測(cè)量精度受加工差異、管道內(nèi)壁狀況（石蠟、油污引起打滑）、里程輪踏面花紋及磨損情況、里程輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性、

8、管內(nèi)螺旋焊縫引起里程輪轉(zhuǎn)動(dòng)失常、檢測(cè)器運(yùn)行速度和測(cè)量距離、輸送介質(zhì)（摩擦與介質(zhì)阻力）等因素的影響。從定位原理來看，里程輪定位方法具有誤差積累效應(yīng)，測(cè)量精度將隨測(cè)量距離的增加而不斷降低，最高精度只能達(dá)到0.2%，難以達(dá)到精確定位的需要。因此，有研究者提出了大量的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案及一些新的算法來提高里程輪定位精度[3]。1.2加速度計(jì)定位加速度定位的基本原理是牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)定律，物體的運(yùn)動(dòng)距離是其加速度的二次積分。在管道內(nèi)檢測(cè)器上固定加速度計(jì)，并記

9、錄檢測(cè)器前進(jìn)方向的加速度，結(jié)合采樣時(shí)鐘，在已知初始速度的前提下確定任意時(shí)刻檢測(cè)器在管道內(nèi)經(jīng)過的距離，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)定位。由于管道傾斜，加速度計(jì)在管道內(nèi)行進(jìn)時(shí)受到重力沿斜坡方向的分力作用，計(jì)算距離時(shí)需引入重力加速度分量[4]。3提高腐蝕缺陷定位準(zhǔn)確性的方法提高腐蝕缺陷定位準(zhǔn)確性的方法在管道內(nèi)檢測(cè)過程中，定位包括兩個(gè)方面：磁標(biāo)記和腐蝕缺陷，現(xiàn)場(chǎng)定位主要采用GPS定位儀進(jìn)行定位，一般來說，影響定位準(zhǔn)確度的主要有三個(gè)因素，一是管道的實(shí)際走向，由于管

10、道施工時(shí)，無法保證管線的走向是一條直線，再加上地理因素，管道會(huì)有拐彎、穿越等地方，而GPS只能定位直線距離，這樣GPS定位就會(huì)產(chǎn)生誤差；二是檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，里程輪會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，即里程輪不轉(zhuǎn)，檢測(cè)器依靠輸送介質(zhì)滑行，這樣也會(huì)導(dǎo)致GPS定位不準(zhǔn)；三是遇到障礙物、信號(hào)塔、高壓線、光纜等干擾時(shí)，GPS定位儀的信號(hào)較弱，使GPS定位不穩(wěn)定，同樣會(huì)影響定位精準(zhǔn)度。經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)人員現(xiàn)場(chǎng)開挖驗(yàn)證，總結(jié)出以下幾種提高腐蝕缺陷定位準(zhǔn)確性的方法

11、：（1）用GPS定位缺陷距離時(shí)，要比實(shí)際距離短一些，因?yàn)楣艿罒o論如何鋪設(shè)都不會(huì)是一條直線，例如該缺陷在5#1米定位點(diǎn)上游277.1米，那么以5#1米定位點(diǎn)為起點(diǎn)，向上游走277.1米就是缺陷的位置，但這是理論值，實(shí)際的管線并非直線，因此，檢測(cè)人員在定位時(shí)，按照每100米縮短1米的方法，走到上游273.5米左右，便可以定位該缺陷的準(zhǔn)確位置；若該缺陷附近存在彎頭，則要根據(jù)彎頭的曲率半徑進(jìn)行縮短，曲率半徑越大，彎頭越長(zhǎng)，縮得越多。（2）檢測(cè)器

12、的里程輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象是由于油品本身含蠟，導(dǎo)致里程輪打滑，后果就是：假設(shè)檢測(cè)器在管道內(nèi)從A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)，AB實(shí)際距離1公里，檢測(cè)器正常運(yùn)行時(shí)，理論上里程輪轉(zhuǎn)了1公里的距離，檢測(cè)器即從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，若里程輪打滑，則里程輪轉(zhuǎn)了不到1公里，檢測(cè)器就已經(jīng)走了1公里，換句話說，若里程輪打滑，并且里程輪轉(zhuǎn)了1公里的距離，那么實(shí)際上，檢測(cè)器走的距離要超過1公里。仍然以該缺陷為例，若出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，在不考慮管道自身彎曲的情況下，檢測(cè)人員在定位時(shí)，至少要走到

13、278米處，才能準(zhǔn)確定位該缺陷的準(zhǔn)確位置。（3）信號(hào)干擾是最常見的影響GPS定位準(zhǔn)確性的干擾源，檢測(cè)人員要根據(jù)實(shí)際情況，在方便定位的前提下，盡量遠(yuǎn)離信號(hào)塔、高壓線、光纜等干擾源，以保證GPS定位的準(zhǔn)確度。4結(jié)論結(jié)論本文通過介紹了目前幾種常見管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷定位方法，針對(duì)管道內(nèi)檢測(cè)中磁標(biāo)記與腐蝕缺陷的定位，分析了影響GPS定位準(zhǔn)確性的主要因素，并給出了提高管道內(nèi)檢測(cè)腐蝕缺陷定位準(zhǔn)確性的方法，為保障石油管道的安全運(yùn)行提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依

14、據(jù)。參考文獻(xiàn)：[1]王占山，陳鋼，馮健等.長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)和定位技術(shù)[J]，沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)：200322(2):3236.[2]王金柱，王澤根.油氣長(zhǎng)輸管道內(nèi)部缺陷定位方法綜述[J]，石油天然氣學(xué)報(bào)：201032(1):372374.[3]沈躍.智能清管器檢測(cè)管道缺陷的定位算法研究[J]，科學(xué)技術(shù)與工程：20088(20):56035607.[4]沈躍.利用加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)管道缺陷定位的研究[J]，管道技術(shù)與設(shè)備：2007(6):1315