本次應(yīng)用River-ROV檢測穿江輸油管道2條，同期建設(shè)，2003年投產(chǎn)至今已服役15年。穿江部分采用定向鉆方式完成，穿越長度設(shè)計(jì)1870m，實(shí)際長度1900m，穿越深度一般為江底15m以下、范圍小處超過10m，深點(diǎn)距水面約44米。其中，粗汽油管道為Φ159mm×7mm的20#無縫鋼管、設(shè)計(jì)壓力5.0MPa，由揚(yáng)子石化輸送至金陵石化；石腦油管道為Φ273mm×7.9mm的L290直縫電阻焊鋼管、設(shè)計(jì)壓力5.0MPa，由金陵石化輸送至揚(yáng)子石化。本次應(yīng)用ROV實(shí)施檢測的標(biāo)的為金陵石化至揚(yáng)子石化的粗汽油和石腦油輸送管道的穿越長江1900m管段。
天津市嘉信技術(shù)工程公司與中國特種設(shè)備檢測研究院合作，應(yīng)用River-ROV檢測系統(tǒng)對該處水下穿越管道實(shí)施管道路由、埋深、防腐層狀況、陰保有效性的檢測，以掌握水下穿越管道的腐蝕和防護(hù)狀況，為管道運(yùn)行安全管理部門的風(fēng)險(xiǎn)評估提供數(shù)據(jù)支持，采取有效的管道風(fēng)險(xiǎn)控制手段，制定切實(shí)可行的防護(hù)措施，確保管道安全運(yùn)行。
將用于深海油氣管道檢測的ROV(Remote Operated Vehicle）技術(shù)，與陸上埋地鋼質(zhì)管道檢測技術(shù)相結(jié)合，天津嘉信公司開發(fā)出專門應(yīng)用于油氣管網(wǎng)穿越江河管道的檢測系統(tǒng)River-ROV。該檢測系統(tǒng)屬于纜控水下機(jī)器人檢測裝置，由水上控制顯示終端和水下檢測裝置組成，水上和水下部分通過臍帶纜實(shí)現(xiàn)連接，發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。ROV系統(tǒng)整合水下環(huán)境高清攝像和2D聲吶探測；管道定位及測深；陰保電位CIPS和電位梯度DCVG檢測； INS+GPS定位坐標(biāo)信息；檢測數(shù)據(jù)存儲及分析等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對江河管道外防腐與陰極保護(hù)狀況等多方面的檢測。
圖1：River-ROV外腐蝕檢測系統(tǒng)
GB/T 21246-2007 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測量方法
GB/T 19285-2014 埋地鋼制管道腐蝕防護(hù)工程檢驗(yàn)
NACE SP0502-2010管道外腐蝕直接評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 17502-2009 海底電纜管道路由勘察規(guī)范
GB/T 18314-2009 全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范
4.1、前期準(zhǔn)備
收集管道基礎(chǔ)資料、檢測現(xiàn)場環(huán)境資料，擬定符合現(xiàn)場條件的《穿越長江管道檢測工程施工方案》。長江是我國第一大內(nèi)河航道，運(yùn)輸任務(wù)繁忙。為保證航道暢通和檢測作業(yè)安全，《穿越長江管道檢測工程施工方案》須經(jīng)過航運(yùn)管理部門批準(zhǔn)，檢測運(yùn)載船只必須按批準(zhǔn)的指定時(shí)間和場地作業(yè)，檢測過程要在航運(yùn)管理部門的全程指導(dǎo)和監(jiān)督下完成。批準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間每天9:00～15:00，每個(gè)作業(yè)點(diǎn)30分鐘，共計(jì)15天。
4.2、信號供入
第一步，檢測人員在岸上測試樁處，用DM發(fā)射機(jī)對管道施加交流檢測信號， DM接收機(jī)測量目標(biāo)管道側(cè)的電流分布情況，判斷是否能夠滿足當(dāng)前深度的檢測信號要求?，F(xiàn)場檢測信號選用的頻率為640Hz，施加信號強(qiáng)度為2A。
第二步，在陰保系統(tǒng)接入衛(wèi)星同步斷流器，建立CIPS/DCVG檢測信號，通斷信號模式與ROV檢測模式一致。
4.3、 預(yù)設(shè)檢測方位
用DM接收機(jī)及GPS對該段管道兩端岸邊埋地部分進(jìn)行GPS位置定位和埋深測量，依據(jù)管道兩端岸邊位置確定管道基本走向。同時(shí)測量管道中施加信號的電流值，以便后期評估防腐層的絕緣電阻Rg值。
4.4、 設(shè)備連接、調(diào)試
在測試樁處將與管體連接的金屬線連至穿越管道檢測位置附近，將金屬連線與ROV的尾線測量系統(tǒng)連接，保證ROV尾線端能夠與管體實(shí)現(xiàn)電性連接；確認(rèn)ROV檢測模式與調(diào)制后的管道陰保通斷信號一致；確認(rèn)River-ROV檢測系統(tǒng)各項(xiàng)功能正常。
圖2：現(xiàn)場調(diào)試
4.5、檢測實(shí)施
將調(diào)試良好的ROV下水進(jìn)行管道定位、測埋深及水深測量；獲取、標(biāo)注GPS坐標(biāo)；定位過程中記錄管道正上方陰保電位及電位梯度，并在近岸水域用有尾線測量標(biāo)定無尾線測量參數(shù)，進(jìn)入主航道區(qū)域采用無尾線方式實(shí)施陰保電位及電位梯度檢測。
圖3：現(xiàn)場檢測
4.6、檢測數(shù)據(jù)
檢測人員通過ROV獲取管道上方相應(yīng)檢測數(shù)據(jù)，對穿越管道的腐蝕與防護(hù)狀況等方面進(jìn)行分析，完成水下管道的腐蝕與防護(hù)評價(jià)過程。具體成果如下：
圖4：管道路由圖
圖5：管道路由剖面示意圖
圖6：石腦油管道陰保電位測量曲線
圖7：粗汽油管道陰保電位測量曲線
圖8：石腦油管道電位梯度測量曲線
圖9：粗汽油管道電位梯度測量曲線
圖10：石腦油管道電流衰減曲線圖
圖11：粗汽油電流衰減曲線圖
1、使用天津嘉信公司水下ROV檢測系統(tǒng)在現(xiàn)場對水下管道路由進(jìn)行探測，對管道埋深進(jìn)行測量，以及2D聲吶系統(tǒng)環(huán)境的成像，驗(yàn)證了石腦油和粗汽油管道穿越管段在水下的埋設(shè)情況及管道上方的覆土層情況，兩條被檢測管道水下管段沒有出現(xiàn)管道懸跨現(xiàn)象；石腦油管道穿越管段上方的覆土深度在11.39m和28.63m之間，粗汽油管道穿越管段上方的覆土深度在11.25m和30.42m之間，能夠保證埋設(shè)位置管道的安全。
2、水下ROV檢測系統(tǒng)應(yīng)用陰保電位和電位梯度的測量方法，測得石腦油和粗汽油兩條管道穿越管段上方的電位梯度值均在±10mV/m以內(nèi)，梯度差很小，管道不存在明顯的防腐層破損點(diǎn)，防腐層整體狀況良好。石腦油穿越管段陰保電位的測量值在-1012.6mV和-875.8mV（CSE）之間，粗汽油穿越管段陰保電位的測量值在-1066mV和-896.2mV（CSE）之間，均在最小保護(hù)電位-850mV之上，說明兩條管道穿越管段的陰極保護(hù)整體處于有效保護(hù)狀態(tài)。
3、石腦油管道江北岸邊到測試樁處防腐層平均電阻Rg值8.7KΩ.㎡, 防腐層綜合等級為2級；粗汽油管道江北岸邊到測試樁處防腐層平均電阻Rg值9.5KΩ*㎡, 防腐層綜合等級為2級。說明兩段管道的防腐層未發(fā)生老化現(xiàn)象、絕緣性能優(yōu)良，只需要加強(qiáng)管道監(jiān)管，定期進(jìn)行防腐層性能的檢測及評價(jià)。
