一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管的制作方法
一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及长输埋地管道检测技术领域，特别涉及一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管。
【背景技术】
[0002]目前，埋地管道检测技术主要围绕金属本体缺陷、防腐绝缘层缺陷和管道运行环境这三大问题上。对应金属本体缺陷的检测，目前已研制出来的主要有检测设备有管道内检测技术(俗称管道猪)、超声导波检测技术和应力集中磁扫描技术；对应防腐绝缘层缺陷的检测，目前已研制出来的主流检测方法有直流电位梯度法、管中电流法和音频检测法等；而关于管道运行环境的检测技术，主要有阴极保护检测、杂散电流检测、土壤腐蚀性检测等。
[0003]从我国20余年来在长输埋地管道方面的检测案例上所公开发表的一些技术论文成果，以及我们这几年亲身经历过的检验案例来看，每一种检测技术都有其优越性，也有其局限性。例如:管道内检测技术可以对管道内部所到之处进行全方面地检查，可以检查出包括异常变形、腐蚀减薄、裂纹等缺陷，但是它所携带的探头系统是基于漏磁通原理或是超声波原理，要求工作条件非常苛刻(如耦合效果、介质压力、介质温度等)，检测器在运行中不可避免地受到运行速率、杂质等影响，造成漏检情况；同时，其也不能判断防腐层的质量。又如:防腐层检测技术，无论在国外还是国内都比较成熟了，对于防腐层质量的检测能力都是很强的，但是不同方法、不同设备之间又都有其各自的特点，有些侧重整体评价，有些侧重找漏点，而且此法不能检测管体质量。
[0004]因此，我们怎样才能更加有效的使用现有这些技术设备来对长输埋地管道进行检测、提高检测检出率呢？到目前为止，本领域内还没有一个类似长输埋地管道的标准试样，来对所使用的这些设备进行对比验证。毕竟埋地管道是敷设在地下的，属于看不见摸不着的压力设备，检测数据出来后，有时偶然开挖一两处进行验证而已，目前国内外也没有一个比较系统的对比这些检测设备的有效性的权威论证或者是一些公开的对比数据。因此，即便进行过内检测或是应力集中磁扫描检测的管道系统依然存在很高的破坏风险，如2013年I月中石化茂-湛线输油管道漏油事故就是在检测之后才发生的。尽管从检测结果来看，也发现了很多金属本体和防腐绝缘层方面的缺陷，而且也开挖了一些位置进行验证，但还是常常存在检测不到位的现象。
[0005]由此可见，怎样才能将管道运行本身存在的问题可以通过各种现有检测设备进行互补检测，寻找到最优的检测设备组合，达到“只要有缺陷就能检出来，没有缺陷就没有显示”的效果，最大限度地降低管道运行风险，成为长输埋地管道检测技术的新课题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，通过该试样管，可对多种检测设备的测试能力进行反复验证，提高检测设备的准确性，从而为管道的安全使用提供更高的保障。
[0007]本发明的技术方案为:一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为500?1016mm，管道长度^ 50m。
[0008]所述管道主要由弯头、短节和直管焊接组成，按照天然气的输送方向，分别为第一弯头、第一直管、第二直管、第三直管、第四直管、第五直管、第一短节、第二弯头、第二短节、第六直管和第三弯头，管道两端设有活动盖板，管道的埋设深度为1.2m。
[0009]第三直管和第四直管的连接处设有第一探头环，第二短节上设有第二探头环，管道外接阴极保护方式的线路。
[0010]所述防腐层减薄在管道上的分布情况如下:
[0011]以管道上靠近低温室(即天然气的存储室)一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0012]距离起点9m处的3点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0013]距离起点17.5m处的4点钟方向，设置边长为20mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0014]距离起点25m处的8点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0015]距离起点28m处的9点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0016]距离起点72m处的12点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属。
[0017]所述防腐层破损在管道上的分布情况如下:
[0018]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0019]距离起点6m处的3点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0020]距离起点12.5m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为5mm的矩形防腐层破损，
露出金属，金属损失率为0，
[0021]距离起点为23.5m的6点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0022]距离起点35m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0023]距离起点39.1m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0024]距离起点46m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为7mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0025]距离起点55m处的8点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O，
[0026]距离起点65m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0027]距离起点69.5m处的3点钟方向，设置长度为50mm，宽度为30mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0028]距离起点75m处的12点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O。
[0029]所述防腐层剥离在管道上的分布情况如下:
[0030]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0031]距离起点39m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层剥离，
未露出金属，
[0032]距离起点43m处的5点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层剥离，未露出金属，
[0033]距离起点50m处的12点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层剥离，未露出金属，
[0034]距离起点60m处的9点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属，
[0035]距离起点70m处的12点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属。
[0036]防腐层减薄、防腐层破损和防腐层剥离的缺陷纹路设置，主要是用于验证防腐层检测设备的测试能力。
[0037]所述机械损伤的方式包括凹坑、刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽，机械损伤在管道上的分布情况如下:
[0038]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0039]距离起点61.3m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm，
[0040]距离起点68.4m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm，
[0041]距离起点60.025m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0042]距离起点60.425m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0043]距离起点60.625m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0044]距离起点69.320m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0045]距离起点69.520m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0 046]距离起点69.920m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0047]距离起点11.922m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0048]距离起点11.922m处的3点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0049]距离起点35.900m处的I点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0050]距离起点35.900m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0051]距离起点35.910m处的4点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0052]距离起点0.37m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置，
[0053]距离起点0.67m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置，
[0054]距离起点0.78?0.98m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置，
[0055]距离起点1.22?1.42m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置。
[0056]其中，刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽的缺陷纹路设置，可用于验证超声导波设备的测试能力；凹坑的缺陷纹路设置，可用于验证管道内检测器或应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0057]所述焊接缺陷的方式包括裂纹、未焊透纹路、未熔合纹路、条状孔和内凹纹路，焊接缺陷在管道上的分布情况如下:
[0058]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0059]距离起点35.795m处的3?4点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为155mm，
[0060]距离起点35.795m处的10?11点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为140mm，
[0061]在起点处的4?5点钟方向，设置长度为40mm的未焊透纹路，
[0062]在起点处的4?5点钟方向的根部，设置长度为40mm的未熔合纹路，
[0063]在起点处的10?11点钟方向，设置长度为180mm的条状孔，
[0064]距离起点12.02m处的3?4点钟方向，设置长度为120mm的未熔合纹路，
[0065]距离起点59.8m处的9点钟方向的根部，设置内凹纹路，内凹纹路的长度为230mm，深度为2mm。
[0066]所述泄露孔为通孔，泄露孔在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0067]距离起点60.24m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象，
[0068]距离起点69.76m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象。
[0069]泄露孔的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0070]所述盗接支管为用户在管道侧壁盗接的支管，盗接支管在管道上的分布情况为:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点38.7m的9点钟方向处，垂直设置支管，支管直径为168mm的支管，支管厚度为7.3mm，支管包括相连接的水平铺设段和引出段，水平铺设段平行于地面，水平铺设段长lm，引出段的末端引出地面，且引出段的末端设有盲板，引出段的长度为1.5m。
[0071]盗接支管的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0072]本试样管主要用于验证管道内检测器、应力集中磁扫描设备、超声导波设备和防腐层检测设备的的测试能力，本试样管使用时，先将试样管上的各缺陷纹路记录，并使各参数形成数据库，然后根据一般埋地管道的设置深度，将试样管埋藏于地下，待验证设备按其相应的测试方法对试样管进行测试，获得测试结果后，将测试结果与数据库中预存的试样管参数进行对比分析，从而判断待验证设备的测试能力是否达标。
[0073]本发明相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0074]本试样管是对国内天然气管网结构所存在的问题进行深入调查和研宄后所进行设计的，根据目前长输埋地管道在实际工况中所产生的各种缺陷形式，在试样管上模拟制出相应的缺陷纹路，利用试验对拟用于实际管道检验的设备进行比对，找出达到最大检验检出率的设备组合，从而提高现有检测设备的准确性，为管道的安全使用提供更高的保障。
[0075]在检测设备达标的前提下，通过检测设备对试样管的检测操作，也可用于测试操作人员的检测水平，更好地保证管道安全。
[0076]本试样管上的缺陷纹路，集合了国内外几十年来关于长输埋地管道的安全管理过程中所发现的实际缺陷和国内外研宄机构所研发出来的检测设备对应的敏感缺陷，完全符合实际公开可能产生的管道缺陷情况。
[0077]本试样管使用过程中，可将各缺陷纹路对应的参数建立成数据库，制定出切实可行的埋地长输管道检验作业指导书，有利于行业指导，对新检测设备的研发也具有指导意义。
【附图说明】
[0078]图1为本试样管的结构示意图。
[0079]图2为本试样管上所设凹坑的结构示意图。
【具体实施方式】
[0080]下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0081]实施例
[0082]本实施例是针对广东省天然气管网的结构而模拟设计的。
[0083]一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为914mm，管道长度多50m。
[0084]如图1所示，管道主要由弯头、短节和直管焊接组成，按照天然气的输送方向，分别为第一弯头1、第一直管2、第二直管3、第三直管4、第四直管5、第五直管6、第一短节7、第二弯头8、第二短节9、第六直管10和第三弯头11，管道两端设有活动盖板，管道的埋设深度为1.2m。其中，短节的长度分别为Im左右。
[0085]第三直管和第四直管的连接处设有第一探头环12，第二短节上设有第二探头环13，管道外接阴极保护方式的线路。
[0086]防腐层减薄在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点9m处的3点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点17.5m处的4点钟方向，设置边长为20mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点25m处的8点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点28m处的9点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点72m处的12点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属。
[0087]防腐层破损在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点6m处的3点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点12.5m处的4点钟方向，设置长度为8_，宽度为5_的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点为23.5m的6点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点35m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点39.1m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点46m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为7mm的 矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点55m处的8点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点65m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点69.5m处的3点钟方向，设置长度为50mm，宽度为30mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点75m处的12点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O。
[0088]防腐层剥离在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点39m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层剥离，未露出金属；距离起点43m处的5点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层剥离，未露出金属；距离起点50m处的12点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层剥离，未露出金属；距离起点60m处的9点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属；距离起点70m处的12点钟方向，设置边长为200_的方形防腐层剥离，未露出金属。
[0089]防腐层减薄、防腐层破损和防腐层剥离的缺陷纹路设置，主要是用于验证防腐层检测设备的测试能力。
[0090]机械损伤的方式包括凹坑(凹坑14的结构如图2所示)、刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽，机械损伤在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点61.3m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm ;距离起点68.4m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm ;距离起点60.025m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点60.425m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点60.625m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点69.320m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点69.520m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点69.920m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点11.922m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点11.922m处的3点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点35.900m处的I点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点35.900m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点35.910m处的4点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点0.37m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置；距离起点0.67m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置；距离起点0.78?0.98m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置；距离起点1.22?1.42m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置。
[0091]其中，刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽的缺陷纹路设置，可用于验证超声导波设备的测试能力；凹坑的缺陷纹路设置，可用于验证管道内检测器或应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0092]焊接缺陷的方式包括裂纹、未焊透纹路、未熔合纹路、条状孔和内凹纹路，焊接缺陷在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面；距离起点35.795m处的3?4点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为155mm ;距离起点35.795m处的10?11点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为140mm ;在起点处的4?5点钟方向，设置长度为40mm的未焊透纹路；在起点处的4?5点钟方向的根部，设置长度为40mm的未熔合纹路；在起点处的10?11点钟方向，设置长度为180mm的条状孔；距离起点12.02m处的3?4点钟方向，设置长度为120mm的未熔合纹路；距离起点59.8m处的9点钟方向的根部，设置内凹纹路，内凹纹路的长度为23Ctam，深度为2謹。
[0093]泄露孔为通孔，泄露孔在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点60.24m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象；距离起点69.76m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象。
[0094]泄露孔的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0095]盗接支管为用户在管道侧壁盗接的支管，盗接支管在管道上的分布情况为:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点38.7m的9点钟方向处，垂直设置支管，支管直径为168mm的支管，支管厚度为7.3_，支管包括相连接的水平铺设段和引出段，水平铺设段平行于地面，水平铺设段长lm，引出段的末端引出地面，且引出段的末端设有盲板，引出段的长度为1.5m0
[0096]盗接支管的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0097]本试样管主要用于验证管道内检测器、应力集中磁扫描设备、超声导波设备和防腐层检测设备的的测试能力，本试样管使用时，先将试样管上的各缺陷纹路记录，并使各参数形成数据库，然后根据一般埋地管道的设置深度，将试样管埋藏于地下，待验证设备按其相应的测试方法对试样管进行测试，获得测试结果后，将测试结果与数据库中预存的试样管参数进行对比分析，从而判断待验证设备的测试能力是否达标。
[0098]其中，管道内检测器是通过装有无损检测设备及数据采集、处理和存储系统的智能清管器，在管道内运行，完成对管体的逐级扫描，达到对缺陷大小、位置的检测目的。超声导波设备是在管道圆周上施加低频扭曲波或纵波，导波沿着管道轴向传播，当遇到管道壁厚变化时，将有一部分能量反射传回到设备传感器，其余能量继续传播，直到损耗完为止，这样就可以对管道较长距离的检测。应力集中磁扫描设备是1997年俄罗斯杜波夫先生提出，通过铁磁体在工作载荷和地球磁场载荷下，应力和变形集中区会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，形成磁畴固定节点，这种不可逆变化在工作载荷消除后保留下来，这个应力集中区形成漏磁场，通过捜取金属表面漏磁场的信息，对应力集中区和缺陷的大小、位置等进行判断。防腐层检测设备是通过向地下管道发送一个交流信息源，当地下管道防腐层被腐蚀，在漏点处就会形成电流回路，将产生的漏点信号向地面辐射，并在漏点正上方辐射信号最大，根据这一原理找到漏蚀点，可在不挖开的情况下查出地下金属管道的走向、深度和绝缘防腐层腐蚀点、泄漏点的位置，一般可检测地下5m内的金属管道，发射距离50m?5km。
[0099]如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本
【发明内容】
所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
【主权项】
1.一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为500?1016mm，管道长度多50m。2.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述管道主要由弯头、短节和直管焊接组成，按照天然气的输送方向，分别为第一弯头、第一直管、第二直管、第三直管、第四直管、第五直管、第一短节、第二弯头、第二短节、第六直管和第三弯头，管道两端设有活动盖板，管道的埋设深度为1.2m。3.根据权利要求2所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述第三直管和第四直管的连接处设有第一探头环，第二短节上设有 第二探头环，管道外接阴极保护方式的线路。4.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述防腐层减薄在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点9m处的3点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%,未露出金属， 距离起点17.5m处的4点钟方向，设置边长为20mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属， 距离起点25m处的8点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%,未露出金属， 距离起点28m处的9点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%,未露出金属， 距离起点72m处的12点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属。5.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述防腐层破损在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点6m处的3点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点12.5m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为5mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点为23.5m的6点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点35m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点39.1m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点46m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为7mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O， 距离起点55m处的8点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点65m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点69.5m处的3点钟方向，设置长度为50mm，宽度为30mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点75m处的12点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O。6.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述防腐层剥离在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点39m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点43m处的5点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点50m处的12点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点60m处的9点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点70m处的12点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属。7.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述机械损伤的方式包括凹坑、刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽，机械损伤在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点61.3m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm， 距离起点68.4m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm， 距离起点60.025m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点60.425m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点60.625m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点69.320m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点69.520m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点69.920m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点11.922m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点11.922m处的3点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点35.900m处的I点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点35.900m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点35.910m处的4点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点0.37m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置， 距离起点0.67m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置， 距离起点0.78?0.98m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置， 距离起点1.22?1.42m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置。8.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述焊接缺陷的方式包括裂纹、未焊透纹路、未熔合纹路、条状孔和内凹纹路，焊接缺陷在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点35.795m处的3?4点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为155mm， 距离起点35.795m处的10?11点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为140mm， 在起点处的4?5点钟方向，设置长度为40mm的未焊透纹路， 在起点处的4?5点钟方向的根部，设置长度为40mm的未熔合纹路， 在起点处的10?11点钟方向，设置长度为180mm的条状孔， 距离起点12.02m处的3?4点钟方向，设置长度为120mm的未熔合纹路， 距离起点59.8m处的9点钟方向的根部，设置内凹纹路，内凹纹路的长度为230mm，深度为 2mm。9.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述泄露孔为通孔，泄露孔在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点60.24m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象， 距离起点69.76m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象。10.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述盗接支管为用户在管道侧壁盗接的支管，盗接支管在管道上的分布情况为: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点38.7m的9点钟方向处，垂直设置支管，支管直径为168mm的支管，支管厚度为7.3mm，支管包括相连接的水平铺设段和引出段，水平铺设段平行于地面，水平铺设段长lm，引出段的末端引出地面，且引出段的末端设有盲板，引出 段的长度为1.5m。
【专利摘要】本发明公开一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为500～1016mm，管道长度≥50m。通过本试样管，可对多种检测设备的测试能力进行反复验证，提高检测设备的准确性，从而为管道的安全使用提供更高的保障。
【IPC分类】G01N1/28
【公开号】CN104897447
【申请号】CN201510292764
【发明人】杨树斌, 郑炯, 陈培宁, 谭春波, 黄杰生, 王宏君, 蒙仲英, 刘文飞, 张宇
【申请人】广东省特种设备检测研究院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日
【技术领域】
[0001]本发明涉及长输埋地管道检测技术领域，特别涉及一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管。
【背景技术】
[0002]目前，埋地管道检测技术主要围绕金属本体缺陷、防腐绝缘层缺陷和管道运行环境这三大问题上。对应金属本体缺陷的检测，目前已研制出来的主要有检测设备有管道内检测技术(俗称管道猪)、超声导波检测技术和应力集中磁扫描技术；对应防腐绝缘层缺陷的检测，目前已研制出来的主流检测方法有直流电位梯度法、管中电流法和音频检测法等；而关于管道运行环境的检测技术，主要有阴极保护检测、杂散电流检测、土壤腐蚀性检测等。
[0003]从我国20余年来在长输埋地管道方面的检测案例上所公开发表的一些技术论文成果，以及我们这几年亲身经历过的检验案例来看，每一种检测技术都有其优越性，也有其局限性。例如:管道内检测技术可以对管道内部所到之处进行全方面地检查，可以检查出包括异常变形、腐蚀减薄、裂纹等缺陷，但是它所携带的探头系统是基于漏磁通原理或是超声波原理，要求工作条件非常苛刻(如耦合效果、介质压力、介质温度等)，检测器在运行中不可避免地受到运行速率、杂质等影响，造成漏检情况；同时，其也不能判断防腐层的质量。又如:防腐层检测技术，无论在国外还是国内都比较成熟了，对于防腐层质量的检测能力都是很强的，但是不同方法、不同设备之间又都有其各自的特点，有些侧重整体评价，有些侧重找漏点，而且此法不能检测管体质量。
[0004]因此，我们怎样才能更加有效的使用现有这些技术设备来对长输埋地管道进行检测、提高检测检出率呢？到目前为止，本领域内还没有一个类似长输埋地管道的标准试样，来对所使用的这些设备进行对比验证。毕竟埋地管道是敷设在地下的，属于看不见摸不着的压力设备，检测数据出来后，有时偶然开挖一两处进行验证而已，目前国内外也没有一个比较系统的对比这些检测设备的有效性的权威论证或者是一些公开的对比数据。因此，即便进行过内检测或是应力集中磁扫描检测的管道系统依然存在很高的破坏风险，如2013年I月中石化茂-湛线输油管道漏油事故就是在检测之后才发生的。尽管从检测结果来看，也发现了很多金属本体和防腐绝缘层方面的缺陷，而且也开挖了一些位置进行验证，但还是常常存在检测不到位的现象。
[0005]由此可见，怎样才能将管道运行本身存在的问题可以通过各种现有检测设备进行互补检测，寻找到最优的检测设备组合，达到“只要有缺陷就能检出来，没有缺陷就没有显示”的效果，最大限度地降低管道运行风险，成为长输埋地管道检测技术的新课题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，通过该试样管，可对多种检测设备的测试能力进行反复验证，提高检测设备的准确性，从而为管道的安全使用提供更高的保障。
[0007]本发明的技术方案为:一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为500?1016mm，管道长度^ 50m。
[0008]所述管道主要由弯头、短节和直管焊接组成，按照天然气的输送方向，分别为第一弯头、第一直管、第二直管、第三直管、第四直管、第五直管、第一短节、第二弯头、第二短节、第六直管和第三弯头，管道两端设有活动盖板，管道的埋设深度为1.2m。
[0009]第三直管和第四直管的连接处设有第一探头环，第二短节上设有第二探头环，管道外接阴极保护方式的线路。
[0010]所述防腐层减薄在管道上的分布情况如下:
[0011]以管道上靠近低温室(即天然气的存储室)一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0012]距离起点9m处的3点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0013]距离起点17.5m处的4点钟方向，设置边长为20mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0014]距离起点25m处的8点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0015]距离起点28m处的9点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属，
[0016]距离起点72m处的12点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属。
[0017]所述防腐层破损在管道上的分布情况如下:
[0018]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0019]距离起点6m处的3点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0020]距离起点12.5m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为5mm的矩形防腐层破损，
露出金属，金属损失率为0，
[0021]距离起点为23.5m的6点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0022]距离起点35m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0023]距离起点39.1m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0024]距离起点46m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为7mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0025]距离起点55m处的8点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O，
[0026]距离起点65m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0027]距离起点69.5m处的3点钟方向，设置长度为50mm，宽度为30mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0，
[0028]距离起点75m处的12点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O。
[0029]所述防腐层剥离在管道上的分布情况如下:
[0030]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0031]距离起点39m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层剥离，
未露出金属，
[0032]距离起点43m处的5点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层剥离，未露出金属，
[0033]距离起点50m处的12点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层剥离，未露出金属，
[0034]距离起点60m处的9点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属，
[0035]距离起点70m处的12点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属。
[0036]防腐层减薄、防腐层破损和防腐层剥离的缺陷纹路设置，主要是用于验证防腐层检测设备的测试能力。
[0037]所述机械损伤的方式包括凹坑、刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽，机械损伤在管道上的分布情况如下:
[0038]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0039]距离起点61.3m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm，
[0040]距离起点68.4m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm，
[0041]距离起点60.025m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0042]距离起点60.425m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0043]距离起点60.625m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0044]距离起点69.320m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0045]距离起点69.520m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0 046]距离起点69.920m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽，
[0047]距离起点11.922m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0048]距离起点11.922m处的3点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0049]距离起点35.900m处的I点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0050]距离起点35.900m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0051]距离起点35.910m处的4点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70_，深度为5?6_，
[0052]距离起点0.37m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置，
[0053]距离起点0.67m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置，
[0054]距离起点0.78?0.98m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置，
[0055]距离起点1.22?1.42m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置。
[0056]其中，刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽的缺陷纹路设置，可用于验证超声导波设备的测试能力；凹坑的缺陷纹路设置，可用于验证管道内检测器或应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0057]所述焊接缺陷的方式包括裂纹、未焊透纹路、未熔合纹路、条状孔和内凹纹路，焊接缺陷在管道上的分布情况如下:
[0058]以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0059]距离起点35.795m处的3?4点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为155mm，
[0060]距离起点35.795m处的10?11点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为140mm，
[0061]在起点处的4?5点钟方向，设置长度为40mm的未焊透纹路，
[0062]在起点处的4?5点钟方向的根部，设置长度为40mm的未熔合纹路，
[0063]在起点处的10?11点钟方向，设置长度为180mm的条状孔，
[0064]距离起点12.02m处的3?4点钟方向，设置长度为120mm的未熔合纹路，
[0065]距离起点59.8m处的9点钟方向的根部，设置内凹纹路，内凹纹路的长度为230mm，深度为2mm。
[0066]所述泄露孔为通孔，泄露孔在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，
[0067]距离起点60.24m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象，
[0068]距离起点69.76m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象。
[0069]泄露孔的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0070]所述盗接支管为用户在管道侧壁盗接的支管，盗接支管在管道上的分布情况为:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点38.7m的9点钟方向处，垂直设置支管，支管直径为168mm的支管，支管厚度为7.3mm，支管包括相连接的水平铺设段和引出段，水平铺设段平行于地面，水平铺设段长lm，引出段的末端引出地面，且引出段的末端设有盲板，引出段的长度为1.5m。
[0071]盗接支管的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0072]本试样管主要用于验证管道内检测器、应力集中磁扫描设备、超声导波设备和防腐层检测设备的的测试能力，本试样管使用时，先将试样管上的各缺陷纹路记录，并使各参数形成数据库，然后根据一般埋地管道的设置深度，将试样管埋藏于地下，待验证设备按其相应的测试方法对试样管进行测试，获得测试结果后，将测试结果与数据库中预存的试样管参数进行对比分析，从而判断待验证设备的测试能力是否达标。
[0073]本发明相对于现有技术，具有以下有益效果:
[0074]本试样管是对国内天然气管网结构所存在的问题进行深入调查和研宄后所进行设计的，根据目前长输埋地管道在实际工况中所产生的各种缺陷形式，在试样管上模拟制出相应的缺陷纹路，利用试验对拟用于实际管道检验的设备进行比对，找出达到最大检验检出率的设备组合，从而提高现有检测设备的准确性，为管道的安全使用提供更高的保障。
[0075]在检测设备达标的前提下，通过检测设备对试样管的检测操作，也可用于测试操作人员的检测水平，更好地保证管道安全。
[0076]本试样管上的缺陷纹路，集合了国内外几十年来关于长输埋地管道的安全管理过程中所发现的实际缺陷和国内外研宄机构所研发出来的检测设备对应的敏感缺陷，完全符合实际公开可能产生的管道缺陷情况。
[0077]本试样管使用过程中，可将各缺陷纹路对应的参数建立成数据库，制定出切实可行的埋地长输管道检验作业指导书，有利于行业指导，对新检测设备的研发也具有指导意义。
【附图说明】
[0078]图1为本试样管的结构示意图。
[0079]图2为本试样管上所设凹坑的结构示意图。
【具体实施方式】
[0080]下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0081]实施例
[0082]本实施例是针对广东省天然气管网的结构而模拟设计的。
[0083]一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为914mm，管道长度多50m。
[0084]如图1所示，管道主要由弯头、短节和直管焊接组成，按照天然气的输送方向，分别为第一弯头1、第一直管2、第二直管3、第三直管4、第四直管5、第五直管6、第一短节7、第二弯头8、第二短节9、第六直管10和第三弯头11，管道两端设有活动盖板，管道的埋设深度为1.2m。其中，短节的长度分别为Im左右。
[0085]第三直管和第四直管的连接处设有第一探头环12，第二短节上设有第二探头环13，管道外接阴极保护方式的线路。
[0086]防腐层减薄在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点9m处的3点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点17.5m处的4点钟方向，设置边长为20mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点25m处的8点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点28m处的9点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属；距离起点72m处的12点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属。
[0087]防腐层破损在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点6m处的3点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点12.5m处的4点钟方向，设置长度为8_，宽度为5_的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点为23.5m的6点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点35m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点39.1m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点46m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为7mm的 矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点55m处的8点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点65m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点69.5m处的3点钟方向，设置长度为50mm，宽度为30mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O ;距离起点75m处的12点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O。
[0088]防腐层剥离在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点39m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层剥离，未露出金属；距离起点43m处的5点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层剥离，未露出金属；距离起点50m处的12点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层剥离，未露出金属；距离起点60m处的9点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属；距离起点70m处的12点钟方向，设置边长为200_的方形防腐层剥离，未露出金属。
[0089]防腐层减薄、防腐层破损和防腐层剥离的缺陷纹路设置，主要是用于验证防腐层检测设备的测试能力。
[0090]机械损伤的方式包括凹坑(凹坑14的结构如图2所示)、刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽，机械损伤在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点61.3m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm ;距离起点68.4m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm ;距离起点60.025m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点60.425m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点60.625m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点69.320m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点69.520m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点69.920m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽；距离起点11.922m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点11.922m处的3点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点35.900m处的I点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点35.900m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点35.910m处的4点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm ;距离起点0.37m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置；距离起点0.67m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置；距离起点0.78?0.98m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置；距离起点1.22?1.42m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置。
[0091]其中，刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽的缺陷纹路设置，可用于验证超声导波设备的测试能力；凹坑的缺陷纹路设置，可用于验证管道内检测器或应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0092]焊接缺陷的方式包括裂纹、未焊透纹路、未熔合纹路、条状孔和内凹纹路，焊接缺陷在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面；距离起点35.795m处的3?4点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为155mm ;距离起点35.795m处的10?11点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为140mm ;在起点处的4?5点钟方向，设置长度为40mm的未焊透纹路；在起点处的4?5点钟方向的根部，设置长度为40mm的未熔合纹路；在起点处的10?11点钟方向，设置长度为180mm的条状孔；距离起点12.02m处的3?4点钟方向，设置长度为120mm的未熔合纹路；距离起点59.8m处的9点钟方向的根部，设置内凹纹路，内凹纹路的长度为23Ctam，深度为2謹。
[0093]泄露孔为通孔，泄露孔在管道上的分布情况如下:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点60.24m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象；距离起点69.76m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象。
[0094]泄露孔的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0095]盗接支管为用户在管道侧壁盗接的支管，盗接支管在管道上的分布情况为:以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点38.7m的9点钟方向处，垂直设置支管，支管直径为168mm的支管，支管厚度为7.3_，支管包括相连接的水平铺设段和引出段，水平铺设段平行于地面，水平铺设段长lm，引出段的末端引出地面，且引出段的末端设有盲板，引出段的长度为1.5m0
[0096]盗接支管的设置，可用于验证应力集中磁扫描设备的测试能力。
[0097]本试样管主要用于验证管道内检测器、应力集中磁扫描设备、超声导波设备和防腐层检测设备的的测试能力，本试样管使用时，先将试样管上的各缺陷纹路记录，并使各参数形成数据库，然后根据一般埋地管道的设置深度，将试样管埋藏于地下，待验证设备按其相应的测试方法对试样管进行测试，获得测试结果后，将测试结果与数据库中预存的试样管参数进行对比分析，从而判断待验证设备的测试能力是否达标。
[0098]其中，管道内检测器是通过装有无损检测设备及数据采集、处理和存储系统的智能清管器，在管道内运行，完成对管体的逐级扫描，达到对缺陷大小、位置的检测目的。超声导波设备是在管道圆周上施加低频扭曲波或纵波，导波沿着管道轴向传播，当遇到管道壁厚变化时，将有一部分能量反射传回到设备传感器，其余能量继续传播，直到损耗完为止，这样就可以对管道较长距离的检测。应力集中磁扫描设备是1997年俄罗斯杜波夫先生提出，通过铁磁体在工作载荷和地球磁场载荷下，应力和变形集中区会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，形成磁畴固定节点，这种不可逆变化在工作载荷消除后保留下来，这个应力集中区形成漏磁场，通过捜取金属表面漏磁场的信息，对应力集中区和缺陷的大小、位置等进行判断。防腐层检测设备是通过向地下管道发送一个交流信息源，当地下管道防腐层被腐蚀，在漏点处就会形成电流回路，将产生的漏点信号向地面辐射，并在漏点正上方辐射信号最大，根据这一原理找到漏蚀点，可在不挖开的情况下查出地下金属管道的走向、深度和绝缘防腐层腐蚀点、泄漏点的位置，一般可检测地下5m内的金属管道，发射距离50m?5km。
[0099]如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本
【发明内容】
所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
【主权项】
1.一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为500?1016mm，管道长度多50m。2.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述管道主要由弯头、短节和直管焊接组成，按照天然气的输送方向，分别为第一弯头、第一直管、第二直管、第三直管、第四直管、第五直管、第一短节、第二弯头、第二短节、第六直管和第三弯头，管道两端设有活动盖板，管道的埋设深度为1.2m。3.根据权利要求2所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述第三直管和第四直管的连接处设有第一探头环，第二短节上设有 第二探头环，管道外接阴极保护方式的线路。4.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述防腐层减薄在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点9m处的3点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%,未露出金属， 距离起点17.5m处的4点钟方向，设置边长为20mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属， 距离起点25m处的8点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%,未露出金属， 距离起点28m处的9点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%,未露出金属， 距离起点72m处的12点钟方向，设置边长为10mm的方形防腐层减薄，防腐层减薄量为50%，未露出金属。5.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述防腐层破损在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点6m处的3点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点12.5m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为5mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点为23.5m的6点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点35m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点39.1m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点46m处的4点钟方向，设置长度为8mm，宽度为7mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O， 距离起点55m处的8点钟方向，设置直径为1mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点65m处的8点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点69.5m处的3点钟方向，设置长度为50mm，宽度为30mm的矩形防腐层破损，露出金属，金属损失率为0， 距离起点75m处的12点钟方向，设置直径为20mm的圆形防腐层破损，露出金属，金属损失率为O。6.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述防腐层剥离在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点39m处的3点钟方向，设置长度为15mm，宽度为1mm的矩形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点43m处的5点钟方向，设置边长为15mm的方形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点50m处的12点钟方向，设置直径为50mm的圆形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点60m处的9点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属， 距离起点70m处的12点钟方向，设置边长为200mm的方形防腐层剥离，未露出金属。7.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述机械损伤的方式包括凹坑、刻槽、外表面腐蚀沟槽和内表面腐蚀沟槽，机械损伤在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点61.3m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm， 距离起点68.4m处的12点钟方向，设置凹坑，凹坑深度为60mm， 距离起点60.025m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点60.425m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点60.625m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点69.320m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点69.520m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点69.920m处3点钟至9点钟方向的管道内壁，设置半圈的刻槽， 距离起点11.922m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点11.922m处的3点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点35.900m处的I点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点35.900m处的2点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点35.910m处的4点钟方向，设置外表面腐蚀沟槽，外表面腐蚀沟槽的长度为70mm，深度为5?6mm， 距离起点0.37m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置， 距离起点0.67m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈横向设置， 距离起点0.78?0.98m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置， 距离起点1.22?1.42m处的6点钟方向，设置内表面腐蚀沟槽，内表面腐蚀沟槽的长度为200mm，呈纵向设置。8.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述焊接缺陷的方式包括裂纹、未焊透纹路、未熔合纹路、条状孔和内凹纹路，焊接缺陷在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点35.795m处的3?4点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为155mm， 距离起点35.795m处的10?11点钟方向，设置裂纹，裂纹长度为140mm， 在起点处的4?5点钟方向，设置长度为40mm的未焊透纹路， 在起点处的4?5点钟方向的根部，设置长度为40mm的未熔合纹路， 在起点处的10?11点钟方向，设置长度为180mm的条状孔， 距离起点12.02m处的3?4点钟方向，设置长度为120mm的未熔合纹路， 距离起点59.8m处的9点钟方向的根部，设置内凹纹路，内凹纹路的长度为230mm，深度为 2mm。9.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述泄露孔为通孔，泄露孔在管道上的分布情况如下: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面， 距离起点60.24m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象， 距离起点69.76m处的12点钟方向，设置直径为1mm的通孔，通孔穿透管道的内壁和外壁，通孔处涂有防腐层，通孔处未产生泄露现象。10.根据权利要求1所述一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，其特征在于，所述盗接支管为用户在管道侧壁盗接的支管，盗接支管在管道上的分布情况为: 以管道上靠近低温室一端的第一条环向焊缝为起点，以天然气的输送方向为视觉方向，管道的径向截面视为时钟界面，距离起点38.7m的9点钟方向处，垂直设置支管，支管直径为168mm的支管，支管厚度为7.3mm，支管包括相连接的水平铺设段和引出段，水平铺设段平行于地面，水平铺设段长lm，引出段的末端引出地面，且引出段的末端设有盲板，引出 段的长度为1.5m。
【专利摘要】本发明公开一种长输埋地管道检测设备测试能力验证用的试样管，管道包括金属管和防腐层，金属管表面涂布防腐层，管道上分布有多种缺陷纹路，各缺陷纹路包括防腐层减薄、防腐层破损、防腐层剥离、机械损伤、焊接缺陷、泄露孔和盗接支管；管道直径为500～1016mm，管道长度≥50m。通过本试样管，可对多种检测设备的测试能力进行反复验证，提高检测设备的准确性，从而为管道的安全使用提供更高的保障。
【IPC分类】G01N1/28
【公开号】CN104897447
【申请号】CN201510292764
【发明人】杨树斌, 郑炯, 陈培宁, 谭春波, 黄杰生, 王宏君, 蒙仲英, 刘文飞, 张宇
【申请人】广东省特种设备检测研究院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日
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