管道机器人打造中国特检新名片

250

文/李希平

日前,山东省庆祝中华人民共和国成立70周年成就展“奋进的山东”在山东博物馆开幕。此次展览集中展示新中国成立70周年来特别是党的十八大以来,山东省在经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设和党的建设等各方面取得的辉煌成就。

在高端装备产业展览厅,一台长达3米的大型设备实物在展厅中间展出,吸引了参观领导和观众驻足观看。这台设备由三节管装结构组成,闪亮的不锈钢舱体、橙红色的阻尼碗、精巧的里程记录和转向结构,无不显示出设计和制作的精良。最吸引观众的,还是该机器人尾部的“伞装”传感器保持架。这部分结构,占到了设备总长的近三分之一,每一根螺旋状的架条上,密布着精密的传感器。

“妈妈,这是机器章鱼吗?”一个小朋友的话引得大家哄堂大笑。“这是管道内检测机器人,”解说员热情地向观众介绍道,“请大家观看视频介绍,里面用模拟动画的方式介绍了机器人的功能。”

山东省电视台等多家媒体对这台机器人的主要研发人员,山东省特检院公司张峰总经理进行了采访。“这是我们自主研发的国内首台压电超声管道内检测机器人!”张峰在向记者介绍时自豪地说到,“这台设备用于对埋地长输油气管道进行检测,能够一次性检测管壁腐蚀、裂纹损伤等类型缺陷,能够快速完成数据分析,准确定位、精确测量,是保障长输油气管道安全运行的重要核心装备。”

短短的几段话,难以概括项目研发团队历经四年攻关的艰辛。

敢于争先

石油、天然气是经济发达地区的主要能源,而长输油气管道便是链接源产地和消费终端的重要基础设施。从上世纪七十年代初开始,我国开始大规模的长输管道建设,庞大的管网系统,支撑起国家经济的快速发展。但随着时间的推移,长输管道的安全问题越来越受到各国关注。长输管道一旦发生事故,将会严重影响生产生活,危及人民群众生命财产安全。山东省作为重要的能源生产、进口和消费大省,现有长输油气管道60余条,总长近一万公里,其中服役20年及以上的管道超过20%,管道安全运行与检验保障都面临着严峻的考验。

2015年我国颁布了首部油气长输管道完整性管理的国家标准,及时对管道状况进行全面检测,获取管道状况实际数据,是开展管道完整性管理的前提。而我国管道内检测技术起步较晚,缺乏核心检测设备和数据分析系统,长期以来依赖国外公司提供检测服务。目前较为成熟的管道内检测技术大都掌握在美国、德国、英国等少数几个国家的公司手里。国外公司只提供检测服务、不提供核心设备,且每次现场检测后,需将数据传输至国外进行分析处理,数月后才能得到检测结果。这严重制约了我国管道安全保障,并影响国家重要设施的信息安全。


在项目立项会上,各方面代表发出了不同的疑问。

“我们作为检验机构,有什么设备就用什么吗?”

“项目投资太大了,而且会动用大量技术人员,万一……”

在项目立项会上,内部专家表达了担忧。

“作为省级机构,敢于向最高精尖的项目攻关,精神是好的,但是……”

“几家国家级的机构,已经开展了前期研究,但……”

来自国内知名机构的专家委婉地对项目成功表示了担心。

“作为特检人,解决不了长输管道内检测问题,就辜负了国家和人民赋予我们的职责!”张峰打断了参会人员的议论,做出了攻克难题的豪迈誓言——“我们有信心,有能力组织好项目攻关,一定开发出我们自己的核心装备。”

艰辛历程

2018年的春节前夕,最冷的时节,在山东省东营市黄河入海口的滩涂上,几个年轻的小伙子,打着赤膊,站在齐腰深的水中,奋力抬起刚刚从管道里涌出的机器人。寒风中,溅起的水花,在他们身上凝结成霜,又被汗水融化。

这是管道内检测机器人首次现场测试试验。

由于试验场地排水设施出现故障,在机器人即将完成检测时,积水已经齐腰深。“不能让机器落入积水中!”现场指挥大声喊道。参加试验的年轻技术人员心里都明白,这是山东特检研制出的首台管道内检测机器人,一旦落入积水中,泥沙会对机器人精密结构造成损伤,并影响数据读取。没有人发令,几个人迅速脱掉棉衣,向水潭冲去……

与四年无数个不眠之夜的研发、试验、改进相比,现场出现的感人一幕,在研发团队看来显得不值一提。国际上常见的管道内检测器主要有三种类型,分别是漏磁、电磁超声和压电超声,这三类原理的检测器在工作原理、使用方法、检验特点上大不相同。项目组经过国内外调研,慎重的选择了最符合我国管道安全保障技术需求的压电超声检测方法进行开发。


没有先例、没有资料,项目组从最原始的检测机理和装置结构开始研发。“所有资源,优先保障项目研发!”张峰总经理在项目开始阶段便给予了最大支持。海外归来的技术专家、国内名牌高校毕业的博士研究生、长期扎根检验一线的高级工程师,组成了项目研发团队。机加工车间、数据分析中心、模拟实验场地,相继建成。经过四年艰苦拼搏,高精度压电超声波检测、实时超声波检测信息处理算法、耐高压压电超声波探头以及大数据后处理分析等核心技术取得了成功,国内首台管道内检测机器人在山东特检闪耀诞生!

成效显著

2019年1月,渤海油田腹地,一场国产管道内检测系统与国外系统的比武正在进行。这场比试,涉及到山东特检研发的国内首台管道内检测系统的定型,更是国产设备与国外设备真刀真枪的较量。

十几个小时过后,两台设备都完成了检测。国外公司技术人员一边擦拭着设备,一边怀疑地看着山东特检的技术人员已经开始从检测机器人向分析系统传输数据。当天晚上,一套完整的分析结果,交到了业主手里。业主组织技术人员认真地审查检测结果。“等国外公司出了结果,再做开挖验证吧!”

一周后,业主首先选择了两份检测结果有明显不同的标段进行开挖验证。“这条焊缝有外腐蚀缺陷!”在泥土中裸露出的管道焊缝呈现出明显的腐蚀凹痕。“长度4.5毫米,深度7毫米……”业主检测人员现场测量并逐项报出数据。这个缺陷点是中方检出的,外方检测人员只能报以一脸的无耐。

奋勇直追

“奋进的山东”展览筹备期间,研发团队从检测现场直接将机器人运到了展会现场,以最真实的状态接受全省人民的检阅。作为本次展览中展出的最大实体设备,管道内检测机器人,受到省领导的高度关注。对省院公司通过事故分析总结失效原因、研发新型检测技术,并通过检验推广应用,及时消除设备安全隐患、保障安全生产的工作思路和发展理念表示充分肯定。

“油气长输管道工作环境非常复杂,且管道口径差别很大,对管道内检测设备的通勤保障能力有较高的要求。我们目前取得的成果还只是良好的开端。”面对记者的采访,张峰总经理谦虚的说道,“下一步我们还将继续努力,在设备系列化、功能复合化、数据分析智能化等方面继续开展研究,为保障国家重要基础设施的安全运行,贡献山东特检方案,为我国高端检测事业的发展,打造中国特检新名片。”


来源:中国周刊网

声明:

1、中国周刊网所有自采新闻(含图片),未经允许不得转载或镜像,授权转载应在授权范围内使用,并注明来源。

2、部分内容转自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

3、如因作品内容、版权和其他问题需要同本网联系的,请在30日内进行。

回复

请输入你的评论!
请在这里输入您的名字