国内首台大口径高清晰度管道漏磁检测器牵拉试验成功

由中油管道局管道技术公司与英国Advantica(简称AT)公司合作研发的具有国际领先水平的无损检测器——直径1016毫米管道高清晰度漏磁检测器,7月2日在廊坊管道智能检测器测试中心进行牵拉试验成功。这表明我国高清晰度管道漏磁检测技术达到国际一流水平。高清晰度管道漏磁检测器主要用于新建管道的基线,以及在役管道内外壁的腐蚀、外创、焊缝等检测。在不影响管道正常运行的情况下,通过投运管道漏磁检测设备,可对管道上存在的金属损失、部分裂纹等缺陷检测出来,并指出缺陷的精确位置,     

海底管道内外腐蚀的在线检测技术

目前,主要是把智能检测器放到管内,在输送介质的推动下,完成海底管道内、外腐蚀的在线检测,智能检测器的原理主要基于漏磁技术、超声波技术和涡流技术。本文介绍了以上三种检测技术的原理、检测器的结构、适应的介质以及优缺点。     

高清晰度油气管道腐蚀检测器数据分析系统设计

及早对油气管道管壁缺陷进行识别、定位和量化统计是指导管道维修工作、维护管道完整性的重要手段。目前，针对管道腐蚀和金属损失缺陷比较成熟的在役检测方法是使用行进于管道内部的漏磁检测器来进行检测。安装霍尔元件探头的管道漏磁检测器本身是缺陷漏磁信号的采集装置，采集到的数据最终要送到计算机上进行分析和处理。介绍了用于直径1016 mm的国内第一台高清晰度油气管道腐蚀检测器数据分析和处理的软件系统的设计。该软件能够自动完成检测数据的分析和处理工作，从而最大限度地节约数据分析人员的时间并提高了数据分析的准确性和可靠性，满足管道检测自动化的整体需求。     

国外管道内腐蚀检测技术的发展

介绍了国外管道内腐蚀检测技术的发展，概括说明了目前国外先进的漏磁智能爬行机和超声波智能爬行机检测管道腐蚀状况的原理，以及这类智能装置的基本组成，并指出了我国在管道腐蚀检测方面存在的差距和亟等解决的问题。     

油气管道缺陷二维轮廓重建及处理技术

目前,我国油气管道缺陷的检测主要是通过漏磁检测装置来完成,检测人员根据经验分析波形以了解管道缺陷状况。但这种方式的数据分析工作量大、效率低。介绍了漏磁检测装置的工作原理,对管道漏磁检测装置在φ457mm管道中实际采集的数据进行了预处理和图形转换,将漏磁检测数据重建生成二维缺陷轮廓,并用图形编程软件Labview对上述图像进行噪声消除、平滑、滤波、锐化处理,这样可以直观和清晰地显示根据磁漏生成的缺陷轮廓,提高了管道监测数据分析效率及可靠性。     

海底管道损伤悬跨段磁记忆检测研究

海底管道是保障海上油气田持续开发的重要运输手段,海底管道在生产运行过程中容易受到腐蚀及外力作用产生缺陷而导致失效,因此定期对海底管道进行内检测是保障管道安全运行的必然需求。鉴于此,对试验管道损伤部位进行了力磁耦合仿真,仿真结果显示在管道的受力部位产生了磁场强度的变化。又以磁记忆检测技术为基础并结合已有的管道漏磁内检测技术,研制开发了海底管道内检测器,同时开展了海底管道悬跨段损伤磁记忆现场检测试验研究。试验结果表明:管道磁场强度整体呈现两端高、中间低的规律,并且在损伤部位磁场信号产生畸变;依托磁记忆检测技术研制的海底管道内检测器能有效检测出海底悬跨管道损伤段,伴随着管道损伤程度增加,检测信号梯度值显著增大。研究成果为磁记忆检测技术应用于海底管道损伤检测提供了技术支撑。     

管道内检测技术在输气管道中的研究与应用

管道内检测技术可完整地检验管道内、外腐蚀及焊缝缺陷,详细介绍了该技术的分类、适用范围和优缺点。选择了变形检测器和漏磁腐蚀检测器应用于榆济输气管道中,通过对检测器性能指标的分析、内检测作业的流程介绍以及检测结果的评估,阐述了管道内检测技术在输气管道的运行管理中的重要作用,可全面了解管道现状,及时排除安全隐患,保证管道的安全平稳运行。     

油气长输管道裂纹漏磁检测的瞬态仿真分析

为了提高油气管道漏磁检测的准确度,应充分考虑检测器行进速度对漏磁信号的影响。根据三维有限元分析原理,建立了漏磁检测系统的瞬态数学模型,并对油气长输管道裂纹检测过程进行了仿真研究。由麦克斯韦方程组推导出管道裂纹静态漏磁场的分布模型,对由漏磁检测器运动产生感应的管壁环向涡流进行了定量分析,计算其形成的"逆磁场"及其对外加磁场的影响,推导出动态磁化条件下的裂纹漏磁场有限元仿真模型。由实际物理实验得到与仿真分析相一致的漏磁信号,这表明所建瞬态仿真模型的有效性。利用该模型,获得了不同裂纹所产生的漏磁信号检测结果。根据检测结果,分析了裂纹几何特征,如深度、宽度等与漏磁信号峰谷值之间的对应关系,并给出了关系曲面图。为实际利用漏磁信号检测油气长输管道裂纹提供了重要的依据。     

漏磁检测定量分析中的信号处理技术

漏磁检测和涡流检测是油田套管、油管状况检测的两种主要电磁无损检测方法,其中漏磁检测与评价的最终难点是检测信号的定量解释。文章主要介绍了漏磁检测定量分析中的常用信号处理方法,包括信号数字滤波,信号特征量提取,缺陷模式的反演等相关技术。     

三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器的研制

三轴漏磁腐蚀检测比单轴有明显的技术优势,但国外检测公司在国内实行技术封锁,仅提供管道三轴腐蚀检测服务,且价格昂贵。为此,研制了711 mm(28 in)三轴高清晰度漏磁腐蚀检测器。该检测器的三轴探头能灵敏地识别出横向沟槽和焊缝,帮助数据分析人员分析和量化缺陷,为业主提供详细、精确的检测报告。现场试验结果表明,检测到的缺陷点与实际开挖结果与数据分析报告给出结果相符,说明三轴漏磁腐蚀检测器检测结果精确。     

油气管道内检测技术研究进展

管道内检测是保证油气管道完整性的关键技术之一,随着大管径、长距离、高流速管道的不断应用,对内检测技术提出了新的挑战和要求。针对该现状,介绍了应用较为广泛的漏磁检测技术、超声波检测技术、涡流检测技术、几何检测技术、复合检测技术和阴极保护检测技术。对于无法清管作业的管道,可采用灵敏球进行内检测;介绍了不同检测器的原理、局限性和适用范围,梳理了内检测器存在的问题和选用原则。针对内检测技术的现状,提出了内检测未来的发展趋势。     

油气管道周向励磁漏磁检测技术优势与发展前景

为了研究周向励磁漏磁检测技术的适用性,基于漏磁检测原理分析了该技术对于检测轴向导向缺陷的潜在优势,以及存在的技术局限性。周向励磁在管壁产生的磁场是非均匀磁场,临近磁极的磁场强度大,远离磁极的磁场强度小,缺陷漏磁通与缺陷距磁极的距离相关,两磁极间仅存在一段有效检测区域,要求传感器探头必须具有很小的间距和较高的测量精度;周向励磁产生的磁力线垂直于管道轴线,信号采集对检测装置的运行速度提出了更高的要求。从励磁方式、磁场分布状态、检测适用性和技术成熟度四个方面对比分析了周向励磁与轴向励磁漏磁检测技术,得出结论:两种检测技术的本质区别在于励磁方式和磁场分布状态的不同,且分别对轴向导向缺陷和环向导向缺陷敏感;轴向励磁漏磁检测技术更成熟且应用更广泛。最后,阐述了周向励磁漏磁检测技术的国内外技术发展与应用现状。     

油气管道内检测新技术与装备的开发及应用

油气管道内检测是保障油气管道安全的最有效的技术措施之一,而近年来出现的高碳钢、大管径、高压力、高流速油气管道对内检测技术与装备提出了新的挑战。为此,在调研电磁内检测新技术、极低频微弱瞬态信号检测新技术以及油气管道内检测新装备工程应用的基础上,基于电磁信号的主动发射与接收实现金属缺陷的检测,研发出电磁控阵检测器新技术与装备;基于杜芬混沌振子对含噪信号进行检测,实现对噪声中的极低频信号的检测,研发出极低频瞬态微弱信号检测新方法与装备,并开展了实际检测工程验证。研究结果表明:(1)研发的电磁控阵内检测新技术,利用直流励磁磁场和高频激励磁场协同作用的机理,仅用小信号激励即可实现响应的摄动效果;(2)引入采集信息成分的压缩采样,可突破内检测器的速度瓶颈,使电磁控阵检测器的检测速度达到创世界记录的8 m/s;(3)研发的基于混沌的极低频微弱瞬态信号检测新方法,可突破高速运动条件下内检测器管外跟踪定位过程中接收信号微弱且持续时间短暂的技术瓶颈,将微弱瞬态信号实时检测的信噪比降低到-10 dB以下。结论认为,该新装备的优越性能已经在实际运行的油气管道检测工程中得到了检验,将为国内主干油气管道的安全运行提供技术支撑和设备保障。     

油气管道缺陷漏磁检测有限元模拟

为了研究油气管道缺陷的漏磁信号特征,基于漏磁检测技术基本原理,采用有限元方法,应用ANSYS软件对含裂纹和气孔缺陷管道磁化后产生的漏磁场进行模拟仿真,得到了描述漏磁场特征的磁通密度径向和轴向分布曲线。通过改变裂纹和气孔的尺寸,得出这两种缺陷形式不同尺寸下的漏磁场分布规律。结果表明,随着裂纹深度增加,磁通密度径向、轴向分量的峰值强度均明显增大;在距管壁表面相同深度下,气孔缺陷磁通密度的峰值随孔径增加而显著增大;相同孔径时,气孔距表面越近,漏磁信号越强。为管道漏磁检测过程中的裂纹和气孔缺陷的特征识别提供了理论基础和实践依据。     

油气管道漏磁检测缺陷的三维成像技术

漏磁检测是油气管道常用的无损检测方法,检测的重点是根据测量的漏磁信号重构缺陷的轮廓。提出了基于小波神经网络的三维成像方法,利用图像函数矩阵表达出管道缺陷的三维图像,矩阵元素值对应着缺陷的深度。利用小波神经网络,建立了由缺陷漏磁信号到图像函数矩阵关系的映射。选用的小波函数是墨西哥草帽小波,采用随机梯度下降算法训练。训练样本为三维有限元仿真数据和测量数据。采用训练数据对小波神经网络进行逼近缺陷图像函数矩阵的训练,然后用训练好的小波神经网反演给定数据,重构缺陷图像。实验结果表明,该方法能够实现三维缺陷漏磁检测的成像化及可视化。     

基于阵列涡流技术的管道变形检测数值分析

及时发现管道变形缺陷并排除安全隐患,对保证油气资源正常运输有重大意义.鉴于此,针对阵列涡流管道变形检测技术进行了电磁理论分析,从磁畴的微观水平上解释了涡流信号的变化机理,提出管道内检测器上阵列探头的3种布置方案,利用Maxwell有限元分析软件对阵列涡流管道变形缺陷检测的三维模型进行数值模拟,以磁感应强度峰值为特征量对...     

油气管道腐蚀检测技术的研究

对管道漏磁在线检测仪的总体设计、结构及各部分的工作过程进行了介绍 ,对硬件设计进行了分析 ,采用工程数据库技术对检测数据管理 ,分析干扰因素对漏磁信号的影响 ,采用滤波和数字平滑方法消除干扰影响的方法 ,利用径向基函数插值方法对漏磁信号补偿和凹坑缺陷轮廓的局部逼近 ,提出了缺陷外形参数的评价方法 ,使缺陷检测达到定量化 ,整套方案实际应用有效、可行。