什么是管道完整性?

管道完整性是指确保管道及其所有相关组件正常运行。简而言之,就是要保证管道的终身安全。所有的一切都是为了确保管道的设计、建造和运营是安全、可靠和可持续的。CEPA成员注重管道的完整性,通过管道生命周期的各个方面-从设计建造操作、维护退休

有很多方法、技术和实践来保证管道的完整性。CEPA成员国在安全措施上可能会有所不同,但他们的目标是一致的——以最安全、最有效的方式提供加拿大人所需要的能源。

管道运营商使用多种技术来检查其管道,以确保其安全有效地运行。图片由安桥管道提供。

管道运营商使用多种技术来检查其管道,以确保其安全有效地运行。图片由安桥管道提供。

设计和施工

规划安全

管道运营商认识到,他们必须规划最安全、最有效的管道路线。路线规划包括从工程评估到阀门安装再到腐蚀减缓的所有内容。这一阶段需要工程师、环境专家和数百名其他人员共同努力。他们考虑了许多不同的因素,包括对提议的通行权及其周围的自然环境的全面评估。

必须保护的独特特征,如水道和环境敏感地区,被确定和规划。

防止腐蚀

腐蚀对流水线的主要威胁,因此防止它是保护管道完整性的关键部分。一种方法是将特殊涂层施加到管道外部。配制涂层以粘附到钢上,造成强大的屏蔽抗腐蚀。保护措施是通过阴极保护 - 施加到管道的静电电流以防止腐蚀的过程。

推进技术

加拿大管道技术合作(CPTC)联合加拿大领先的管道技术专家,共同开发创新技术,提高管道安全。这包括政府、管道运营商、科学家、大学研究人员、制造商和成员协会,包括CEPA。

一些世界领先的管道技术专家正在共同努力,以提高安全性。

监控

用SCADA系统进行监控

每个CEPA成员都有一个主控制室在所有管道操作 - 每个远程传感器,每个维护操作,都会监测地面和空气中的每一个巡逻。远程监控系统称为SCADA系统(监督控制和数据采集)如果存在问题,请在控制室中的管道和警报技术人员收集关键信息。这些系统类似于机场和空间站中使用的系统,以监控复杂数据流。

监视管道外

工作人员开着全地形车在管线上巡逻,进行定期维护,并密切关注着管线的通行权。无人机和低空飞行的飞机也被用来鸟瞰管道。装有温度传感器的视频监控摄像机监视着泄漏的迹象。在管道内部,远程传感器可以跟踪压力、流量或温度的任何变化。

多个系统用来监视管道的每个部分。

探测不可见的碳氢化合物蒸汽

管道运营商在地面或空中交通工具上安装专门的摄像头,以检查通行权。它们也被永久安装在关键的位置,比如渡口。摄像机能够探测到少量的挥发碳氢化合物,它们会发出独特的高光谱信号。这些相机非常敏感,它们可以显示出相机半径两公里内极少量的碳氢化合物蒸发。

高光谱信号甚至可以帮助检测到最小的泄漏。

用光纤技术观察

泄漏会导致管道周围土壤温度的意外变化。铺设在管道上的光纤电缆可以感知这些温度变化,以及来自泄漏管道的声振动。信号被发送到控制室,任何不正常的东西都会触发警报。

这项技术以每秒30万公里的速度将信息传送到控制室。

通过压力变化检测泄漏

就像把石头扔进池塘时产生的涟漪一样,管道因泄漏而压力降低时也会产生类似的稀薄波。这就是所谓的“压力波法”,管道操作人员使用传感器来检测这些压力变化。改变会引起警觉。

小的泄漏会引起可察觉的压力变化。

管道检查与维护

追踪每一米的管道

先进的计算机软件程序可以创建出管道每一段在正常情况下(流量、压力和温度)的运行情况。然后,如果管道中的传感器检测到变化,就可以检查管道,并在必要时关闭管道。

即使是小泄漏也可以快速检测。

检查管道内部

复杂的技术使操作人员能够看到任何不寻常的东西,比如细小的裂缝或腐蚀迹象,从管道内部。像小型潜水艇一样,被称为聪明的猪(管道检测计)用于在线检测。他们使用类似于医用核磁共振的超声波技术在管道内运行,监测管道的健康状况,诊断金属缺陷等问题,预测潜在的挑战,并向管道运营商报告任何问题。

当智能猪穿过管道时,管道中充满了强大的磁场。磁场用于检测管道中的金属损失——如果有腐蚀,磁场会从该区域的管道中“泄漏”出来,并被设备的传感器检测到。

聪明的猪会观察管道内部的任何潜在问题。

用声学技术监听泄漏

SmartBallTM是另一项在管道内部运行以检测泄漏的技术。它被放置在管道内,利用高度敏感的声学传感器来检测泄漏、薄弱的管道或气袋,与气体或流体一起滚动。通过测量输入和输出信号之间的振幅、相位、频率或时延的变化,smartball可以检测到针孔大小的泄漏。

检测管道内部针孔大小的泄漏。

检查管道的完整性

管道运营商也经常进行完整性挖其中包括挖掘一段埋在地下的管道,对其进行清洁和检查。如果发现了一个缺陷,它被修复和重新涂层和管道重新埋。CEPA成员在2015年进行了超过3100次完整性挖掘,检查管道是否存在缺陷并进行维修。

每年进行数千个完整性的挖掘来检查管道。

保持管道内部清洁

操作人员还将清洗管道内部,以防止腐蚀。连接在智能猪身上的大型旋转钢丝刷定期通过管道输送。作为额外的保护,缓蚀剂可以应用在这个过程中的气体管道上。

管道内部可以定期清洗,以防止腐蚀

在常规操作中任何变化都能迅速发现和调查。

枫叶站聪明猪-横跨加拿大

被称为“智能清管器”(smart pig)的在线检测工具可以在管道中移动,监测管道的健康状况,诊断金属缺陷等问题,预测潜在挑战,并向管道运营商报告任何问题。图片由TransCanada提供。

管道上安装了关闭阀和远程传感器。传感器将向主控制室发送有关流量、压力和温度的信息,使技术人员能够密切监测管线。图片由TransCanada提供。

管道上安装了关闭阀和远程传感器。传感器将向主控制室发送有关流量、压力和温度的信息,使技术人员能够密切监测管线。图片由TransCanada提供。

一些世界领先的管道技术专家正在共同努力,以提高安全性。图片由安桥管道提供。

技术是保护管道不受腐蚀的有力工具。

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