ENDURO
Pipeline Services, Inc.
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ENDURO公司简介
ENDURO Pipeline Services, Inc.成立于1988年，公司总部位于美国俄克拉菏马州塔尔萨市。一直为油气工业客户提供服务和销售，并帮助其解决各种管道问题。
ENDURO为工业界提供管道清洁清管器, 清管器跟踪设备。管道测量工具.
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为何要进行管道内检测?
对油气管道实施内检测，不仅可以提高管理水平，还可以降低维修成本。通过内检测取得输油气管道可靠、准确的基础数据，为管道完整性评估、基线评价提供基础资料，并为提高输油气管道的综合防护能力，保证输油气管道安全长效运行，防止管道因腐蚀
穿孔而发生油气泄漏事故，提供了保障。
机械性金属丢失 变形（凹痕和沟槽）
内部侵蚀 裂 纹
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检测之前的清管工作
当“智能检测器”被用于内检测时，必需强调管道的清洁度，这是保证完整和成功进行“智能检测器”检测的首要目的。
肮脏的管道会限制“智能检测器”数据采集的能力。当在废物区运行时，工具会迅速离开，在采集传感器上引起振动；或在重废物区中允许时，会引起传感器堵塞，甚至会引起传感器脱离，从而影响记录数据的可靠性。
而一些能够在这些区域读取数据的工具则可能会被废物遮住，无法进行完整综合的分析。
在多数“智能检测器”的设计中，都可在不利条件下运行。但这是电气工具，当然需要考虑管道情况。管道情况能够对“智能检测器”检测造成不利影响。
另外，保持管道清洁总会获得好的结果：改善流动效率、为客户降低产品污染、使管道特征（如阀门、仪表和其它相关仪器）免受废物的损害，以及延长管道的寿命。
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管道中的常见废物
污垢、尘土、蜡、盐、硫化氢、泥、焊条头、石子、沙子、石块、钳子、干草、集草叉、电焊帽、手套、碎布和小动物。
对管道进行清洁的另一种好方法是使用磁力清管器去除管道中的铁金属。而焊条直径细小，使焊条极难从管道中清除，并且，钢丝刷和来自接头磨削的铁残留物将残留在
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管道中，并最终成为阀座的填充物，引起阀门操作问题和阀座问题。
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原油管道或已知有废物沉积的管道应使用有效的清洁清管器清洁，但要分阶段进行。因此，第一次清管器运行的清管器在提供轻型清洁服务时（如下图所示的双皮碗清管器），应能证明管道可清管，这个清管器可通过25%的限制、1.5D弯管半径，并配备
了传输器以进行跟踪和定位。
从管道中去除液体和/或废物沉积可能要求使用多皮碗和/或多盘清管器。穿越管道时，这些清管器的密封性能极佳。
刮盘通过其边缘能去除在管壁上沉积的废物，添加更多盘或挂片将大大提高其有效性。
熔渣、锈、垢或钙的较硬的沉积可能会要求使用刷子。钢丝刷对于刮削管壁上的硬沉积和清洁蚀坑非常有效。
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配有磁铁的 清洁清管器能吸取管道中留下的铁物质。记住，一旦磁力清管器饱和，其将保持在它能支撑和去除的量上。为了更有效，可能要求多次运行磁力清管器。
两段和三段清管器链接用于重型、大量清洁的条件下，其将皮碗、盘、刷和磁铁结合在一起使用。
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在清管期间应注意：
1. 应密切检测各个清洁清管器和记录废物含量，以保证管段完全清洁。 2. 只要某个特定的清管器配置正在去除大量的废物，就应让这个清管器继续运
行，直到其无效，不再有废物进入接收区。一旦出现这种情况，则进入下一个清管阶段。
3. 每个清洁阶段可能需要多个清管器和多个修复设备用的成套零部件来完成清
洁操作。
4. 为获得最佳结果，清管器应以恒定的速度2 - 4MPH运行。 5. 每个清管器或不同类型的清管器都应配备传输器，以便跟踪和定位。
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几何检测工具（DdL™）
1998年，Enduro研发了 DdL™ 完整性测量工具来替代标准的模拟检测工具。通过使
用数字存储器，DdL™ 可在同一条管道上同时进行几何检测、弯曲分析和制图。
DdL™的数字储存能力使之成为一个多通道工具，能够记录半径点和直径点数据，还能记录异常现象的时钟位置。
这种最新种类的几何检测工具使Enduro DdL™完整性测量工具成为工业使用的重要工具，并成为行业标准。
DdL™仅在最近的3年时间就测量过27000多英里的管道，自1988年以来， Enduro已经控制了85%以上的北美几何检测市场。
为何使用几何检测工具？
有几种原因。从施工阶段来看，进行基线测量和管道情况的永久记录。管理者应考虑管道弯曲、膨胀、部分关闭的阀门、开孔挂片和弯曲极限。
一般地，在运行几何检测工具之前，应先清除管道中的废物。但并非都是如此，根据管道状况可能要求先提供几何检测信息，再进行进一步的清管操作。如果是这样，就
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可先进行几何检测，并保留有用数据，以备紧急情况。
记录管道变化：
确定用重量正确的管道，按照正确的长度安装在准确的位置，几何检测将记录所有的管道变化和这些管段的长度。之后这些内容就可根据每天的日志记录计数做比较。这方面的检测也可用于确定焊缝计数并成为焊缝计数的永久记录。
凹痕、弯曲或椭圆度性质的异常现象：
在管道的施工阶段，很多情况都能引起凹痕或弯曲的出现。垫木可能会被偶然的遗留在沟渠中，管道下放的时候就遮住了垫木，有很多这种情况，并且结果都一样，就是管道会在垫木上面形成弯曲。在下放阶段，管道可能受到吊臂的撞击，石块可能会滚到管沟中，撞击管道，导致检测员不易察觉的凹痕。管沟中可能会有石架， 沙袋经常用于覆盖这些架子，一旦管道下放，管道上放置的负担过重，保护性沙袋就变成了石架的一部分。
形成椭圆度的一种情况，是当管道的过度弯曲不适当安置和在此处形成了过度负担。管道沟渠和管道接头之间曲率的任何不同，都会转为管道的椭圆度，在管沟的空间部位和可能的地方试图形成连接状。即使不对管道的完整性构成威胁，这里的椭圆度也大的足以限制流动效率和清管运行路径。引起椭圆度的另一种情况是在新建管道上运行重型设备。
为此，建议在开始时进行测量，包括施工测量。每3－5年进行一次几何检测也是一个好办法。
在线使用几何检测工具
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只要在管道上运行几何检测工具，管道上78％的潜在泄漏区域都可能在实际发生之前得到检测和确定。
几何检测还能为管道操作员做什么？
目前，管道操作员运行几何检测的第一原因是确定管道是否能通过腐蚀检测清管器。大多数管道操作员在运行腐蚀检测清管器时都要求更多信息，以便确定管道上的金属丢失和腐蚀。腐蚀检测清管器受管道尺寸和壁厚制约，能否通过而不损坏工具或管道，将受到管道缩小或弯曲半径程度的很大限制。
运行腐蚀检测清管器时，部分关闭的阀门、弯曲、开孔挂片和不恰当的弯曲半径都是其会遭遇的主要问题。
几何检测能探测那些不允许安全通过较重和直径较宽的腐蚀工具的限制区域。大多数腐蚀工具的典型设计是只允许7％－10％的内径限制安全穿越管道。这意味着，任何比7％－10％大的限制可能会损坏或引起腐蚀工具在管道中卡住。这意味着管道操作员将支付腐蚀工具损坏的费用。他支付损坏费用、浪费时间的费用、停机费用、重新运行和服务公司待机的费用。典型的几何检测能通过25％的管道缩小，而不会损坏管道或其它检测设备。在腐蚀测量之前，几何检测工具将积累管道异常现象的尺寸、位置、开挖和修理信息，从而使管道操作员拥有完整的管线数据检测。
完整的管线数据？几何检测工具检测的一个极大的好处是能够使用腐蚀数据对照几何检测工具的数据。举例说明，假设几何检测工具数据上有一个小的异常现象和凹痕，则可以将这个位置与相应的腐蚀工具日志的位置互相对照。如果在此位置出现了指示，那么极有可能是管道外部出现了金属丢失，并且很可能与沟槽有关。
管道的季节性运动是我们建议使用几何检测工具每3－5年检测的另一个原因。地
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震、洪灾和第三方损坏也是比较充分的原因。
还要提到几何检测工具检测的最后一个方面：
几何检测工具检测确定管道弯曲的位置和半径。除非要使用腐蚀工具检测管道，否则弯曲半径对管道操作员没有意义。从这方面说，管道半径就变得非常重要。
腐蚀检测工具同其它工具一样，其能否通过受到弯曲半径程度的限制。 工具的弯曲限制由几方面决定。
形成S形或回头的弯管在弯曲之间肯定有一个最小距离。弯管放置不恰当将导致腐蚀工具紧贴金属并卡在弯管中。弯管的半径较小，其弧长比工具的某一元件短，也会引起上述情况。
管道壁厚也直接关系到腐蚀工具所需的弯曲变径程度。例如，一个腐蚀工具检测承包商对8英寸的工具有如下要求：0.227英寸的壁厚要求弯曲半径为5D。同样的工具，当在壁厚0.438英寸的管道中运行时，所需的弯曲半径为8D。
几何检测工具检测能确定弯管的壁厚，当与一个弯曲测量工具(bend determination tool)共同运行时，还确定弯管的弯曲半径。ENDURO有8英寸或以上的弯曲工具，其能够穿越1.5D的弯曲半径。
弯曲半径可用以下方法进行最好的说明。如果将弯曲扩展，形成一个完整的圆周，然后计算圆周半径，通过圆周半径除以管道直径，就能得出弯曲半径。
例如：一个24英寸的管道，客户希望弯曲半径的直径是5（5D 半径），弯管图上的跨距为56英寸——弯管的弧长测量。我们知道客户在此位置使用45º的弯管。将弯管扩展成一个360º的圆周后，通过45º的倍数（8倍）乘以弧长，我们扩展圆周的周长为448英寸。用周长（448英寸）除以π（3.14159），我们能确定所形成的圆周的直径（143英寸）。将直径变为半径（71英寸），然后除以管道直径（24英寸），我们得到弯曲半径
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为3D半径。也可以用圆周周长除以背弯角来确定弧长，弯曲工具以这些原理而工作。弯曲幅度通过测量管道工具两节的变化来记录，同时记录工具通过弯管时，与工具运行距离相关的跨距。根据这些已知因素，我们能确定弯管的大约角度和半径。由ENDURO PIPELINE SERVICES, INC.设计和申请专利的弯曲工具，获得了广泛的使用，并在清管业界取得了很高的知名度。
分析从串联测量和弯曲确认工具中检索的数据时，我们不仅能得到弯曲椭圆度（很多都在弯管生产中变成鸡蛋形状），而且还能确定管道壁厚。如果弯管中出现皱纹，通过分析记录数据，我们也能得到。记录图上还能显示弯曲穿越的跨距，这一数据也将随弯曲图显示。
如上所说，弯曲图将显示弯曲幅度（通过两个清管器元件的变化显示）和弯曲弧长。
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漏磁检测工具（DfL™）及多数据集合
ENDURO DfL™ 漏磁测量工具是最新的研究产品，目的是要成为每日管道运行和维修活动的必要组成部分。
ENDURO DfL™ 工具再一次设定了行业标准，即运行一次就能提供5种数据磁场组合。
多数据集合的DfL™
漏磁(MFL)检测器是最常见和使用最广泛的管道测量工具，ENDURO DfL™能同时采集多数据集合，通过单一或多轴（矢量）传感器采集漏磁和多种磁场强度数据。
早期的MFL主要用于定位管道中的金属丢失。最近的几个研究项目已经证明了MFL用于探测机械损坏的能力。长久以来，机械损坏都是引起管道故障的主要原因，无论是液体还是气体系统。确定受损区域仍是几个大型研究项目的主题，人们积极寻求探测和识别这些区域的方法。最近的规范措施也增加了正确识别受外部损坏区域的重要性。ENDURO DfL™同时采集复合数据将大大有助于区分这些区域。
通过同时采集金属丢失、变形、内/外识别和剩余磁场数据，可以大大简化识别特征和异常现象类型的过程
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ENDURO DfL™五种数据集合
1．基本的 MFL磁场传感器记录所有磁场中增加或丢失金属的状况。
下列为 MFL 阶段能定位的一部分条目：
金属丢失：
• 腐蚀 • 沟槽 • 磨痕 • 锈蚀
焊缝： • 环焊缝 • 塞焊 • 长缝
• 过量金属 • 钢板缺陷 • 硬点 • 支架 • 斑点 • 套筒开孔
• 套筒 • 补强板 • 磁铁 • 褶皱 • 三通 • 管件
• 弯管 • 夹杂物 • 阀门 • 热影响区
• 凹痕 • 锚 • 夹层 • 弯曲 • 转接点
2．剩余磁场传感器记录低磁场强度下磁导率变化的金属区域：冷作、热影响区和硬点。
低强度磁场能够改善机械损坏探测效果。管道钢对残余应力的磁性灵敏度有助于识别凹痕、弯曲、冷作或其它变形的区域。如下图所示，在70Oe的磁场强度下能够识别
出钢管受作用的残余应力，包括压缩与拉
申等作用下的残余应力。
上图的曲线是一个典型的、能识别MFL设备操作点的滞后回线。为尽量减少应力和磁性的影响，大多数MFL金属丢失设备都在80 Oe或更高的磁场下操作。相反，对于探
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测残余应力，则倾向于使用较低的磁场。低强度或第二象限数据本身具有定量的性质，能区分有局部磁导率差异的异常现象。当与高强度MFL对比时，通过利用比率、磁性、是否有信号可识别各种特征。
3．内/外 (ID/OD)传感器记录 较大的半径磁场部件和所有引起内表面破坏的事件。
内/外 (ID/OD) 传感器既是用于确定内部限制大小（例如，凹痕、椭圆度、弯曲等）的变形/变径感应器，也是表面金属丢失的识别装置。传感器还记录管道内表面的金属丢失——如果主MFL磁场发现了金属丢失而ID/OD感应器没有发现的话—— 金属丢失在管道外部。下列为ID/OD记录的管道性能列表
内部金属丢失 外部金属丢失 内表面附着物
剥离区也能通过其在工具的变径方面的现象来识别。这些关系通过主MFL和剩余磁场的数据集合的分析都能证实
4．变形/变径传感器记录所有内径变化以及任何中心线偏移。
变形/变径传感器记录内部管道圆周的所有变化、所有内径变化和所有被安装传感器的的中心线偏移。
下图显示了一个典型的高分辨率、密集的变形感测阵列。当应用适当尺寸的管壁接触感应器时，变形数据将包括允许评估内表面情况的信息。
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下列内容为变形/变径传感器记录的管道性能列表：
• 局部张力 • ID内径变化 • 内表面附着物 • 塞子
• 管件 • 弯管 • 弯曲 • 凹痕 • 焊缝 • 阀门 • 褶皱
• 影响管道内径的其它方面
5．惯性导航传感器记录所有的活动变化和提供GPS 测量和管道制图所需的数据。
惯性传感器和管道沿线的GPS点预测通过“地上标记器” 来密切合作。地上GPS点由“地上标记系统”采集，从而实现管道制图。
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地上标记器
ABOVE GROUND MARKERS
惯性导航传感器的一些特征如下：
• 弯曲角度 • 弯曲方向 • 全球坐标 • 曲度 • 坡向 • 曲线
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数据示例
有了第二象限或低强度磁场和密集变形阵列数据，管道中的凹痕区域就能轻易识别了。处理软件和分析员也能够更准确的识别机械损坏的特征。
下面显示的是近期测量的几个位置。照片反应了一个没有受损的涂层下面的位置，说明在安装之前，就已经有凹痕并被磨光。瀑布图给出了这个区域的数据，上面的红线代表MFL数据，下面的红线代表变形数据。很明显，这个位置中伴有金属丢失的变形被准确识别，在这个区域复查数据就是反应那些通常在安装和后续服务中不伴随损坏出现
的特性，是第二象限中没有显示的内容。设备对这个区域所报的变形量为深0.054英寸，长1.70英寸。
下面的图表显示了管道外部受损区域。为了清楚说明，这个位置的5个被识别的区域标为A、B、C、D和E。完整的数据集反映出这个位置有凹痕、沟槽、金属丢失和移动金属区域。进一步观察和对比各数据集区域，可看出多种情况可存在于受损区域，也可存在于单独的事件中。
凹痕 瀑布图
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区 A B C D E
金属丢失％ 14.1% 20.7% 20.2% 22.0% 14.8% 变形尺寸 0.119” 0.027” 0.164” 0.013” 0.000” 第二象限 是 是 是 是 否
上面两个图分别是第二象限和高强度MFL数据集，显示了在各个位置的漏磁方式。在高强度数据集内，是各金属丢失区以及显示移动的金属的几个区域。对显示第二象限数据样本的较大区域进行标注，来响应变形区域周围的残余应力。这个数据本身可定性，做为局部磁导率差异存在的指示器，因变形和沟槽而存在。
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总结
同时采集数据集合可使软件处理和数据分析员能更准确地识别管道特征，正确识别带金属丢失或应力集中点的凹痕区域将使操作员能更好地维护管道系统的完整性。同样，正确识别没有金属丢失或应力集中点的凹痕区域可避免没有必要的开挖，从而使操作员能更有效地分配完整性管理资源。
在当前的监管指引下，这样的每个区域（带金属丢失的变形），将以类似方法处理。当前用词并未规定变形或金属/应力集中点份额的阈值。目前正在进行几个研究项目，试着为这个特征类别提供其它处理方法和指南。
随着评估其它数据的技术不断成熟，报告的准确度也将得到改善。低强度或第二象限磁场的使用应具有定量性，并与FEA、材料和操作条件结合，向该领域提供定量机械损坏的方法
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数据处理(PigProgII)
• 使用PigProgII™，可以浏览/打印任何的Digsheet数据表格，用来帮助工作人员定位开挖点。
• 除了最接近异常现象的地面标识器（AGM）外, 每个异常的Digsheet不仅包含这个区域的焊接记录，也包含异常位置附近顺流和逆流上其它涉及的点；例如，管壁变化位置，弯曲位置和线路阀门位置。
• DigSheet能够提供异常的尺寸，时钟方向和对于异常控制接口从上游和下游焊接点的距离。
• 异常描述能向您提供Enduro站点号码(End#)，和一个规划的地图站点(Proj#); • 同时提供全球定位系统（GPS）的位置。
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精确的管道制图
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