[發明專利]海洋油氣管道內壁腐蝕在線監測系統及加工安裝方法

有效

• 申請號: 202010252368.2
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111562211B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 黃一;朱燁森;徐云澤;王曉娜
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

本發明公開了一種針對海洋油氣管道內壁腐蝕的在線監測系統及加工安裝方法，包括：陣列環形電阻腐蝕傳感器內管、異徑管、電氣穿艙、水下連接纜、電子艙以、固定支架及異徑管端蓋；陣列環形電阻腐蝕傳感器內管包括腐蝕元件、參比元件、連接元件；各所述腐蝕元件、參比元件以及連接元件以陣列的形式通過內管法蘭緊固；異徑管通過泛塞封與內管連接，通過在異徑管和內管間的腔體加注導熱油來達到平衡管道內外壓差；電氣穿艙焊接于異徑管頂部；水下連接纜用于連接電氣穿艙以及電子艙；電子艙內放置腐蝕監測設備與控制電路。本發明能實現海洋油氣管道的內壁腐蝕在線監測，具有高精度、可監測管道全周向局部腐蝕、耐高壓、不影響油氣管道正常運行的特點。

技術領域

本發明涉及管道腐蝕監測技術領域，尤其涉及一種針對海洋油氣管道內壁腐蝕的在線監測系統及加工安裝方法。

背景技術

海洋油氣管道是海洋油氣田內部設施連接和油氣資源外輸的重要方式，是開發海洋石油天然氣不可缺少的關鍵工程之一。

隨著海上油氣田、極地油氣田、深水氣田的開發，海洋油氣管道服役的環境越來越惡劣，管道內輸送的介質由于具有高溫、高壓以及高腐蝕性，往往會對管道內壁造成嚴重的腐蝕破壞。因而，在海洋油氣管道服役過程中，需要實時監測管道的腐蝕情況，以保證油氣管道的安全運行。

目前，在工程上對管道腐蝕監測的方法主要有失重掛片法以及電阻探針法。其中失重掛片由于通過計算一段時間內金屬損失來計算腐蝕速率，無法進行在線監測；而電阻法基于腐蝕過程改變了探針的形狀，進而通過計算金屬由于形狀改變導致的電阻改變來間接測量腐蝕深度。無論是失重掛片法還是傳統的電阻探針法，均只能獲得管道均勻腐蝕情況，無法獲得局部腐蝕信息，而且失重掛片以及電阻探針需要在管道上開孔，做侵入式安裝，破壞了管道完整性，也影響了清管器的正常清理工作。

中國專利文獻CN106706506A公開了一種管道內壁腐蝕監測裝置及其監測方法。所述陣列環形電阻腐蝕傳感器，可以監測管道全周向的腐蝕信息，同時保持了管道的完整性。然而，海洋油氣管道由于處于高溫高壓的深海環境，除了能準確測量獲得管道內壁腐蝕情況外，還需要通過工藝設計來滿足能適用于真實海洋環境下的海洋油氣管道內壁腐蝕在線監測系統。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種針對海洋油氣管道內壁腐蝕的在線監測系統及加工安裝方法。本發明適用于深海環境，可以對管道全周向的局部腐蝕監測。本發明采用的技術手段如下：

一種針對海洋油氣管道內壁腐蝕的在線監測系統，包括：陣列環形電阻腐蝕傳感器、水下連接纜和電子艙，所述陣列環形電阻腐蝕傳感器通過水下連接纜與電子艙相連，所述陣列環形電阻腐蝕傳感器包括腐蝕元件以及參比元件，所述腐蝕元件以及參比元件材料與實際管道相同，所述陣列環形電阻腐蝕傳感器用于在線監測海洋油氣管道內壁腐蝕，所述電子艙用于接收陣列環形電阻腐蝕傳感器傳遞的信號，得到實際管道內部的腐蝕情況，還包括異徑管、電氣穿艙以及固定支架，其中，所述陣列環形電阻腐蝕傳感器作為內管設置在異徑管內部，所述異徑管和電子艙安裝在固定支架上，所述異徑管與電氣穿艙相連，陣列環形電阻腐蝕傳感器內管各元件的信號線與水下連接纜于電氣穿艙匯合，所述異徑管兩端通過法蘭與實際管道相連，所述電氣穿艙設有用于向內管外壁和異徑管之間腔體注油的電氣穿艙注油孔，所述異徑管端蓋設置于異徑管兩端，其上設有用于向異徑管內部腔體注油的端蓋注油口，實際投產前，通過注油孔加注導熱油來平衡管道內外壓差。

進一步地，所述腐蝕元件與參比元件間隔排列設置，所述腐蝕元件與參比元件之間通過連接元件相連，所述連接元件設有容納O型圈的凹槽，端部的腐蝕元件/參比元件設有法蘭端蓋，通過緊固件將內管法蘭端蓋以及其間的所有元件緊固，腐蝕元件/參比元件外部均布有若干接線柱，所有接線柱均通過導線與電氣穿艙內的多芯耐壓接頭相連。

進一步地，所述陣列環形電阻腐蝕傳感器設置于異徑管中部，其間通過定位銷定位，所述異徑管通過泛塞封與內管連接，所述電氣穿艙焊接于異徑管異徑段的頂部。