压电超声管道腐蚀检测传感器的支撑结构设计

传感器支撑结构在检测过程中的稳定性决定了检测数据的准确性,是压电超声管道腐蚀检测器结构设计的核心。针对长输管道对压电超声腐蚀检测技术的迫切需求,提出一种适用于在役管道腐蚀内检测的压电超声传感器支撑结构设计方案,并设计了三维虚拟样机。通过运动学仿真分析,该支撑结构在不同条件下均能与管壁保持良好的贴合效果。通过将传感器支撑结构在旋转试验平台的试验测试,进一步验证了结构的稳定性和设计方案的可行性。该结构设计对于压电超声管道腐蚀检测技术及装备国产化的实现具有重要意义。(图4,参21)     

64通道压电超声管道腐蚀检测原型机研制及试验

基于压电超声管道腐蚀检测技术,研制了一套适用于油、水等液体长输高压管道的64通道压电超声腐蚀检测原型机,并开展原型机整机静态和动态测试工作。验证结果表明:由电子系统、机械载体、传感器支撑结构、里程信息采集单元、超低频发射及接收单元组成的跟踪定位系统能够满足设计指标和性能需求,可以获得高质量的检测数据。64通道压电超声管道腐蚀检测原型机的研制与测试,对于提高中国压电超声管道腐蚀检测技术水平,促进管道检测技术手段的多样化具有重要的推动作用。     

压电超声管道腐蚀检测传感器支撑结构振动特性

压电超声管道腐蚀检测器是一种利用超声波对长输管道进行在役腐蚀检测的内检测设备,结构合理的压电超声传感器支撑结构是管道腐蚀检测成功的前提。采用基于有限单元法的结构分析软件对支撑结构三维模型进行预应力状态下的模态分析,结果表明:预应力会使传感器支撑结构的固有频率高于自然状态下的固有频率,但更接近于结构的真实固有频率。通过支撑结构振动测试试验,验证了仿真分析的可靠性,同时发现试验结果与仿真结果的误差主要来源于仿真过程中对支撑结构模型的简化。研究结果对于压电超声管道腐蚀检测器的整机研制具有重要的参考价值。(图6,表3,参23)     

油气管道腐蚀检测技术发展现状与思考

通过定期对油气管道实施内外检测,及时、准确地发现管道的腐蚀缺陷,采取相应的维修、更换措施,可有效降低腐蚀事故的发生概率。针对外腐蚀、内腐蚀、应力腐蚀开裂、穿越段外腐蚀等问题,阐述了油气管道腐蚀检测技术及相关标准的发展现状,介绍了瞬变电磁、超声导波、磁应力等非开挖检测技术原理及工程应用,总结了中国在油气管道腐蚀检测技术应用和管理中存在的问题,从管理提升和技术提升两方面探讨了未来的发展需求。在管理提升方面,提出建立统一的技术规范、数据管理平台及专业化腐蚀检测效能评价队伍;在技术提升方面,建议持续开展应力腐蚀开裂检测与评价技术研究,启动微生物腐蚀机理和检测技术研究,开展针孔腐蚀缺陷的检测与验证技术研究,研发组合式内外检测工具。(图4,参27)     

国内外管道腐蚀检测技术的现状与发展

综述了国内外管道腐蚀检测技术发展的现状，并对当今国外比较先进的管内智能爬机检测技术进行了介绍，通过分析国内外的差距，指出目前管道腐蚀检测技术的发展趋势就是使用管道内检测技术，结合国外爬机的使用情况，对国内在这方面的研究提出了建议。     

石油天然气长输管道腐蚀检测修复及防范探讨

对长输管道各类腐蚀检测技术进行了探讨,介绍了防腐层破损和电流保护系统检测的多频管中电流衰减法、密间距电位测量法、直流电压梯度测试技术、管道内检测漏磁检测技术和超声检测技术以及目前国内采用的管道翻转内衬修复技术、HDPE复合结构管道修复技术等国内外先进的修复技术。最后结合海拉尔油田及庆哈庆齐管线的具体管理经验方法,提出了一些具体的防范措施。     

基于首轮内检测数据的成品油管道内腐蚀分析及对策

为了做好在役成品油管道内腐蚀的监测和防控,通过进一步挖掘首轮内检测数据的价值,提出了分析思路:通过差异分析水线区域内的内腐蚀绝对深度的离散情况,结合内腐蚀与焊缝、弯头等管道附件的相对位置以及管道工艺运行情况等数据信息,半定量定位内腐蚀敏感区。以某成品油管道为例,对两条管段内的腐蚀情况进行分析,发现管内的腐蚀集聚是由于管道施工建设期产生的内腐蚀逐渐发展形成的。定位了以管节为基本单元的腐蚀敏感管段,建议将管道内检测数据作为工程建设质量评估的关键数据,新建管道尽早开展以实施内检测为目标的管道清管作业,增加清管频次,尽快将管内铁锈清除干净,随后开展常规清管作业,从而有效减缓内腐蚀的发展。(图2,表4,参20)     

天然气管道轮式超声波壁厚测量系统的研制

天然气管道内部缺少耦合介质,无法使用常规压电超声测量管道壁厚信息,为此研制了一种轮式超声波壁厚测量系统。轮式超声波壁厚测量系统由轮式测厚探头、超声波激励、接收电路、数据分析存储单元和其他接口电路组成。该系统采用轮式超声波探头对管段壁厚值进行测量,将压电超声换能器安装于轮毂上,轮毂外浇铸弹性材料,通过轮面与被检测试件紧密贴合来实现超声波的声场耦合。牵拉试验的测试结果表明:该系统工作稳定,轮式超声波探头与管壁耦合效果良好,能够分辨出全部壁厚值,测量精度达到0.1 mm。该系统可以集成在管道变形、腐蚀及裂纹检测器上使用。     

管内漏磁腐蚀检测技术的应用

阿赛输油管道投产几年来多次发生腐蚀穿孔事故,对管道安全运行构成很大威胁。利用传统的经验技术来定位实施管道大修,不仅对消除腐蚀隐患存有很大的盲目性,而且造成大修复费用的增长。介绍了漏磁腐蚀检测技术原理及在阿赛输油管道上应用的具体情况。内检测技术的实施不仅可准确地检测出管道的隐患,为管道安全平稳运行提供了保证,而且由于检测的精确,定位准确率高使管道大修理费用较以往传统的定位修理大大降低,具有可观的经济     

漏磁式智能检测技术在输气管道上的应用

分析了达县－卧龙河输气管道达福段管道内，外腐蚀的原因，采用首次引进的国外漏磁式智能检测技术对该段管道进行了检测，通过分析该技术的检测参数，置信度，经济效果评价和存在的缺陷，提出了减缓管道腐蚀的若干建议。     

油气管道内检测技术与数据分析方法发展现状及展望

【目的】油气管道内检测作为管道完整性管理的关键环节,可为管道事故的预防与合理维护提供科学依据。【方法】为全面了解油气管道内检测技术发展水平及趋势,对检测技术与数据分析方法的发展现状进行了述评。在检测技术发展现状方面,分别对典型的单一原理检测技术、复合检测技术、新型检测技术的检测原理、内检测设备技术水平及工业应用情况进行了分析,并对国内外同类技术发展及应用水平进行了对比。在检测数据分析方法发展现状方面,以应用最广泛的漏磁检测为例,按照数据分析步骤分别对缺陷识别、分类、反演方法进行了梳理。【结果】油气管道内检测技术总体上已进入工业化应用阶段,国外的漏磁检测、超声检测、涡流检测等技术已基本实现常规化、系列化;中国管道内检测技术起步较晚,与国际先进水平尚有差距,但已初步掌握了漏磁检测技术、涡流检测技术,并成功应用于各类油气管道。针对传统内检测技术的适用范围及局限性,已研发出了结合多种检测技术优点的复合检测技术,还探究了以管道轴向应力、管材性能等为检测对象的新型检测技术的可行性。【结论】油气管道内检测技术已取得了显著进展,但仍面临诸多挑战,尤其是微小缺陷的检测能力不足、附加应力检测方法的研究尚不...     

基于漏磁内检测的管道补口失效识别与判定方法

管道补口一旦发生失效,腐蚀介质自破损处渗入,将会严重影响管道完整性。基于漏磁内检测原理和管道补口失效形式,提出了补口防腐失效的识别与判定流程:通过分析管道补口结构特点、失效形式、可能产生腐蚀缺陷的位置与形貌特征,明确管道补口失效导致外腐蚀特征及其与漏磁内检测信号特征之间的对应关系,从而识别可能已经失效的管道补口。通过对多条管道的开挖验证,得出采用漏磁内检测技术识别与判定补口失效准确率,并验证了该方法的准确性,为基于漏磁内检测的补口失效识别与判定技术的工业化应用奠定了基础。(图7,表1,参20)     

压电超声内检测器探头阵列的声场瞬时特性

为探究压电超声内检测器探头阵列声场的瞬时特性,采用COMSOL Multiphysics软件建立了探头阵列在管道中的有限元模型,基于自研压电超声内检测器试验测试条件,验证了有限元模型的正确性。分别研究单探头与双探头工作状态下阵列声场的瞬时特性,得到了两种工作状态下声场中各点的声压变化规律。结果表明:回波信号对相邻探头信号接收的影响较小;相邻双探头同时工作时,声压叠加区域远离探头表面,对相邻探头信号接收的影响也易消除。该模型可以确定管道中探头阵列在给定工况下的总声场,为压电超声内检测器的设计提供理论依据。     

超声导波技术及应用

在石油化工和其它工业中，腐蚀是管道系统所面临的一个主要问题。许多管道都加装了防腐层，只有剥除防腐层才能发现外部腐蚀，而剥除费用可能相当昂贵，尤其当遇到公路交叉口时，管道只有进行大规模挖掘后才能进行检测。对于管壁的超声导波检测为这个问题提供了非常好的解决方法，该系统在某处安装后可以沿管道传播很远，反射的回波显示了管道的腐蚀或其它特征。目前这项技术已经进入商业使用，本文讨论了它的操作方法和经验。     

大庆地区管道腐蚀的超声波内检测的研究

大庆地区水域受到典型的盐碱地质及石油的污染,注水式的石油开采方式运用了大量的输水管道,因此,管道腐蚀的检测尤为重要。本文运用超声波检测技术对大庆地区管道腐蚀按管道地域及管道服役时间进行探测并分析,结果表明,管道腐蚀按地域差别明显,按时间呈现非线性变化,腐蚀原因一方面是由于碳钢表面的不均匀性与水(有溶解氧)接触时形成腐蚀电池。另一方面,在水管内的少量沉淀及油污处容易形成充气不均匀型"闭塞腐蚀电池"。     

长输管道检测技术探讨

随着石油天然气工业的发展,长输油气管道的安全问题日益突出。介绍了长输管道腐蚀特点,对现有的检测技术进行分析比较和现场实践,并结合长输管道的腐蚀防护方法提出了适合长输管道的外检测技术方法。     

埋地钢质管道腐蚀与防护综合评价技术

埋地管道腐蚀与防护多种检测方法的不断完善和配套仪器的广泛应用，提高了腐蚀检测技术及管理水平。腐蚀防护的综合评价技术、管道风险分析评价是近年新的发展方向。本文介绍了腐蚀检测及综合评价技术的现状，并就未来的发展趋势提出了自己的看法。     

埋地钢质管道腐蚀与防护综合评价技术

埋地管道腐蚀与防护多种检测方法的不断完善和配套仪器的广泛应用,提高了腐蚀检测技术及管理水平.腐蚀防护的综合评价技术、管道风险分析评价是近年新的发展方向.本文介绍了腐蚀检测及综合评价技术的现状,并就未来的发展趋势提出了自己的看法.     

不开罐压力容器内表面腐蚀凹坑的相控阵超声检测

针对不开罐压力容器内表面腐蚀凹坑的检测,提出了相控阵超声检测方法,利用CIVA软件建立内表面不同尺寸的半球形凹坑和平底凹坑腐蚀模型,分别采用常规超声检测与相控阵超声检测对其进行声场仿真,再通过底波降低法和缺陷回波法进行缺陷识别。结果表明:常规超声检测无法有效地实现内表面腐蚀凹坑的检测,而相控阵超声检测因其探头内晶片的聚焦功能更有利于实现内表面腐蚀凹坑的检测,相控阵超声检测明显优于常规超声检测。且通过C扫成像,相控阵超声检测可以对凹坑进行精确的定量和定位,为开展不开罐压力容器内表面腐蚀凹坑的检测提供了借鉴。     

某储气库注采气管道内腐蚀直接评估方法

为研究某储气库注采气管道的内腐蚀情况,运用干气管道内腐蚀直接评估方法和湿气管道内腐蚀直接评估方法对该其进行评估,包括预评估、间接检测、详细检查及后评估4个步骤。在预评估阶段,结合该管道不定期双向流动的特点,从里程和时间两个角度划分内腐蚀直接评价分区;在间接检测阶段,运用湿气管道内腐蚀直接评估方法对采气过程进行评估,运用干气管道内腐蚀直接评估方法对注气过程进行评估,其中既考虑正常采气或注气阶段,又考虑较长的停输时期;在详细检查阶段,利用超声波测厚仪对管道进行壁厚测量,确定管道是否存在内腐蚀;在后评估阶段,主要评价管道的再评估周期。评估结果表明:该管道存在内腐蚀,但缺陷处的剩余强度未受到显著影响。