来自：Tracerco 等

编译：姚园

海底管线在长期运作过程中，磨损、腐蚀等现象以及水合物、结蜡及沥青质沉积等问题都会影响流体输送安全。传统的检测手段费时耗财，实用性不尽人意。Tracerco公司打破技术瓶颈，研发出Discovery 和Explorer 技术，这些独特技术可在不扰乱生产进程或改造管线的基础上便可在线时时监测管线完整性。

让我们一起探其究竟…Tracerco公司水下技术主要包括优化水下设备运行性能和完整性的诊断技术以及一系列高精度兼具可靠性的水下仪器来测量材质等级与密度。Tracerco公司所研发的设备在最严酷的环境下正常运转年限均可超过20年，目前应用足迹已经遍布全球诸多项目之中。

Tracerco公司的独特技术

油田作业设备在持续运作过程中，不可避免地会出现磨损、腐蚀等现象，为了保障高效生产及海底管线的完整性，油田生产专家势必要与这些不利现象做长期斗争。海底管线的检查作业风险性较高，清管器清管方式实用性较差。截至目前，从外部检查管线完整性的方式不仅需要耗费大量资金，而且检查工作的有效性经常难以令人满意。

Tracerco公司成功突破了该技术瓶颈，在不去除管线保护层的基础上即可利用在线检测系统达到目标，大大降低了资金投入。由于通过传统ILI工具检测海底管线完整性会出现技术“盲点”，该公司研发的Discovery 和Explorer 技术成功实现了技术升级，能够更好地保障管线完整性及流体输送安全，进而这些独特技术可在不扰乱生产进程或改造管线的基础上便可在线时时监测管线完整性。

世界上首套海底管线放射性扫描装置

Discovery 技术用于诊断管线壁厚变化，影响因素包括水合物、砂砾、沥青质或者结蜡。技术设备利用水下机器人固定于管线外壁，通过实时通讯系统时刻评估管线完整性。此外，多样化的技术装备版本可用于不同直径的管道和不同的部署深度。与超声波与涡流复合式检测技术不同的是，Discovery 技术消除了管道壁厚测量过程中对管线外部保护层的损伤，并可提供管道壁厚的层析扫描图及管壁内侧沉积物质的成分。此外，管道内的多相流流态对测量结果影响较小，精度可达1mm。

涂有保护层的管线内部筛析技术

Tracerco公司研发的Explorer 技术，能够提供过滤服务，可以对管线敏感区域进行深入监测。虽然利用计算机建模技术可以预测流动剖面和物质沉积，但终归没有实时数据准确可靠。Explorer 技术可快速准确筛析出物质沉积位置，每次检测长度可达数公里且不会影响生产进程。

海底管道完整性与检测

Discovery 技术成为检测管道壁厚行之有效的手段。利用管道扫描仪器，可在数分钟内“斩获”反映管道内部状况的高分辨率图像，从而获得壁厚的准确数据。管线层析图像可显示磨损或腐蚀等缺陷位置，生产工程师依据这些信息制定补救或更换管线方案。

应用Discovery 技术可带来下述诸多便利：

（1）使用管线内部检查设备易造成工具遇阻、遇卡且会影响正常生产，该技术从根本上解决了这个难题；

（2）对传统技术无法进行清管作业的区域仍可以获取管道检测数据；

（3）利用水下机器人可以快速固定设备，并且管线的外部保护层不会影响设备工作；

（4）在线实时通讯系统可快速获取管线信息，不影响正常生产；

（5）作业设备不受管线外部保护层影响，因而降低风险，节约成本；

（6）检测设备精度高，且被固定于管线外侧，有助于延长其使用年限；

（7）多样化的设备规格，适用于不同尺寸和水深的管道。

双层管线系统

Discovery 技术首次成功提出了一种可同时检测内外双层管壁厚的测量技术。而内联检查仅能获取内部管线的壁厚数据，外部AUT（全自动相控阵超声检测技术）技术仅能获取外部管线的壁厚参数。此外Discovery 技术还可以提供管道内充填物的准确数据。因此，该技术的应用可从管线外部检查双层管道系统的内外壁情况，还可以监测壁厚，并及时发现水合物形成等异常现象。

立管、防水支架与管束

Discovery 技术可实现对多种类型涂层立管完整性的准确测量，其中包括防水支架与内部管线等。

管线流动安全保障

Discovery 技术提供了一种准确诊断管线内部流体异常流动的方法，从而有效保障流动安全。与其他检测方法相比，Discovery 技术的优势是可以准确诊断管线内充填物是水合物、结蜡、沥青质还是结垢。此外，该技术适用于多种管线测量，包括双层管体系、立管、防水支架以及管束等。Discovery 技术还可用于诊断应急措施实施的有效性，这项优势可为经营者带来诸多好处：

（1）保证应急处理措施的有效性，减少资金浪费；

（2）可获取管线内部水合物、结蜡及结垢等异常现象数据，利于经营者优化产量；

（3）不扰乱管线安全生产的基础上，可从管线外部在线实时监测管壁厚度；

（4）消除清管器堵塞管线的风险；

（5）不用移除管线外部保护层，节约资金；

（6）可快速获取结果；

（7）可用于检测不可开展清管作业的管线；

（8）快捷安装、操作简便的ROV Explorer 技术可实现管线敏感区域的深入监测，每次检测长度可达数公里且不会影响生产进程。

技术应用

Discovery作为全球首例海底管线扫描技术，已成功应用于壳牌墨西哥湾深水项目中，监测深水管线运作状况。Tracerco公司属于伦敦金融时报100指数（FTSE 100 Index）Johnson Matthey集团的分部，为了满足以“非侵入方式”扫描海底管线完整性的行业需求而研发出这一独特技术。

总的来说，Discovery技术可完成多种管线的检测任务，包括挠性跨接管，钢悬链立管以及不同直径的双层管线系统。长度达15.24千米的管线可以获得250余张的放射性扫描图像，检测深度可达1280.16米。利用该技术，壳牌墨西哥湾项目获得了海底管线的完整剖面图，全面掌握了管线动态情况，便于确保稳定生产。通过实例验证，该新型技术能够为企业安全、高效及富有竞争力的经营“保驾护航”。

较于其他检查技术，Discovery表现出了三个方面的强劲优势：

（1）检测设备可直接固定在管线外侧，“探伤”过程中不影响正常生产作业；

（2）安装检测过程中勿需去除管线隔离保护层，把管线伤害风险与水合物形成风险均降至最低；

（3）反映管线内部状况的扫描图像可以实时传递给计算机处理终端，方面工程师及时掌握管线动态，从而保障管线完整性与输送安全。

Jim Bramlett，Tracerco公司水下技术部门的市场业务拓展经理。他说道：“通过应用Discovery技术，我们可以向壳牌工程师快速反馈实时管线数据，当获得整体数据后便可开展深入分析。我们清楚地了解无论哪一条管线出现“罢工”行为，哪怕是工作状态欠佳，都会给企业生产带来显著影响。安全、速度以及效率是该类尖端技术发展过程中必须强调的三大关键因素。”

壳牌墨西哥湾管线检查工作的计划、准备以及执行等在多方共同努力下，在当天就斩获成果。当然，对于Discovery技术应用所得到的扫描图像，Tracerco公司专家的解释工作必不可少。Discovery技术通过外部扫描方式获得管线完整性信息与流体输送动态，勿需去除管线外部保护层，也不会影响正常生产。在获取双层管系统与管束系统相应数据方面，该技术具备准确、快捷、低风险等诸多优势，其可获得关于管线内部流体与壁厚的360度高分辨率实时图像，精确度可达到1mm。

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